高岩　陈显著　马霄　陈国华　刁玉兰

（山东莱钢炼钢厂机动计量科，山东莱芜　271104）

　　摘　要：针对扇形段辊子轴承损坏的原因，通过分析油气润滑技术的优越性，对轴承润滑形式进行改造，延长轴承使用寿命，系统提高连铸机作业水平。
　　关键词：扇形段；油气润滑；轴承

　　0　前言
　　油气润滑是当今润滑领域的前沿技术，应用该技术能够大幅度提高轴承的使用寿命。尤其是设备在高温、高速、重载等恶劣环境下运行的冶金行业，油气润滑对改善设备运行环境，提高设备使用寿命，保证设备经济、稳定运行起着重要作用。
　　莱钢炼钢厂4^#连铸机作为提供绿色环保H型钢材的上道工序，其高效运行是整条H型钢生产线的重要环节。扇形段作为该连铸机重要的二次冷却和支撑导向装置，辊子润滑方式采用的是干油润滑，辊子转动不良，轴承损坏严重，是目前制约连铸机生产成本降低和铸坯质量提升的瓶颈。
　　1　扇形段辊子不转原因分析
　　扇形段辊子轴承为干油润滑，每天供给20分钟1^#锂基脂，导致轴承开始为满脂运行，逐渐为少脂运行，没有给轴承始终保持Z佳的润滑状态；另外润滑脂过多极易引起摩擦发热，影响轴承的正常工作。
　　1^#锂基脂粘稠度在冬季容易增加，致使维修一段时间的扇形段在上线后管路易堵塞，导致输送阻力过大，单位时间内输送量达不到使用要求；在高温、重载环境下工作脂易碳化，润滑效果严重降低。
　　轴承座的密封形式易使冷却水、氧化铁皮等杂质侵入轴承座，危害轴承正常运转。
　　2　扇形段辊子采用油气润滑技术的分析
　　油气润滑是将单独供给润滑剂和压缩空气进行混合并形成紊流状的油气混合流后再供送到润滑点。扇形段轴承采用干油润滑而产生不转的诸多原因，都可以在油气润滑技术中得到弥补。
　　油气润滑是气液两相流体冷却润滑，润滑油的流动速度大约为2-5cm/s，压缩空气的流动速度大约为50-80m/s，它通过形成的气液两相膜隔开相对运动的摩擦面从而起到润滑作用。油气润滑中润滑油是间歇供给，压缩空气为连续供给，起初润滑油是以较大的颗粒呈间断状的粘附在管道内壁四周，当压缩空气快速流动时，油滴随之低速缓慢移动并被压缩空气吹散，变薄，在流动管道末端时，原来间断粘附在管壁四周的油滴以波浪形油膜连成一片，被压缩空气以精细连续油滴喷入润滑点，所以油气润滑使润滑点得到持续润滑，始终使轴承处于Z佳润滑状态。同时速度较高的气液两相油气流还可以带走大量摩擦热又起到了冷却降温作用。
　　油气润滑几乎不受润滑油粘度的限制，据相关资料显示可以输送粘度值高达7500mm²/s的油品；对润滑油的清洁度要求也不高，NAS9级或优于NAS9级都可采用，普通的新油一般都以直接使用，所以在控制好润滑油和压缩空气洁净度后，管路不会出现堵塞现象。油气润滑适用于高速或极低速、重载、高温的工作环境，润滑油不被碳化，能够保持良好的润滑效果。
　　油气润滑所应用的轴承座能够使压缩空气在轴承座内形成0.03-0.08MPa，可以防止外界氧化铁皮、杂质、水等有害物质侵入轴承。与干油润滑相比能够有效保护轴承不受外界损伤。
　　综合以上分析，扇形段采用油气润滑比干油润滑能够提高轴承的使用寿命。
　　3　油气润滑在扇形段辊子的应用
　　1）油气润滑系统的选型
　　扇形段辊子轴承型号为22209，其外径×内径×列宽为120mm×45mm×29mm。根据滚动轴承采用油气润滑时耗油量的公式：
　　Q＝D×B×c＝120×29×0.00005＝0.174
　　Q，轴承每小时耗油量；D，轴承外径；B，轴承列宽；C，0.00003-0.00005（润滑系数）
　　根据以上公式可以算出：扇形段轴承每个小时消耗0.174毫升润滑油即可满足正常工作，4^#连铸机在线扇形段共有180个轴承，所以每小时扇形段的耗油量为31毫升。
　　根据扇形段辊子轴承润滑耗油量的需要对油气润滑系统的组成Z终选择了SO2型主站无扩展式油气润滑系统，递进式分配器和电控系统装在油箱顶部的封闭柜中，该系统占地面积小，安装拆卸方便。油气润滑系统组成见图1。

　　2）扇形段油气润滑系统参数

　　3）轴承座密封形式改造
　　原有轴承座干油润滑密封形式不符合油气润滑系统的需要，轴承座密封性能不佳，漏油严重。为满足油气润滑的需要，对原有密封进行了改造，去除原来的迷宫密封，改用唇形密封，而且将唇口朝外，这样既能满足密封需要，在轴承座内建立气压，又不会使密封太严，多余的气体可以从唇口排除，以降低轴承运行温度。
　　扇形段油气润滑系统投用以来，辊子的使用寿命得到了大幅度提高，轴承在线使用周期由原来的20-30天延长到80-90天，平均使用寿命提高3-4以上，而且解决了原来因用干油润滑给二冷水带来的污染问题，良好的辊子润滑减少了铸坯运动阻力，提高铸坯表面质量，增强了扇形段的使用效果。
　　4　结语
　　油气润滑的使用取得了可观的经济效益，前期投入费用不到半年就得到了回报，事实验证油气润滑投资回收期较短。扇形段轴承采用油气润滑技术是连铸机转方式、系统提升的成功应用。

来源：《硅谷》2010年第23期