連鑄機潤滑補脂系統改造

高 寧

（天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司，河北056404）

0 引言

潤滑油被譽為設備的血液，流淌在設備內部，對機械設備的正常運轉起著重要的作用。 在機器運轉時，零部件之間都需要潤滑，因為任何零件之間的相對運動都必然會產生摩擦、 磨損和發熱現象，并消耗一部分動能。 設備潤滑是減少摩擦，降低或延緩磨損的最為直接有效的方法。 使相對運動的零件之間保持充分且有效的潤滑是保證機械設備正常運轉和延長使用壽命的關鍵。

天鐵熱軋板公司連鑄設備的潤滑系統經常出現各種各樣的問題，經分析問題主要是連鑄設備添加潤滑脂過程中，油脂受到污染所致。 本文分析了連鑄設備潤滑脂中的污染物來源，闡述了污染物對連鑄潤滑系統帶來的危害，并結合現場實際情況給出了整改措施。

1 原連鑄設備潤滑脂補充方式及問題

1.1 原連鑄設備潤滑脂補充方式

天鐵熱軋板公司原連鑄設備潤滑脂補充方式是采用插桶式電動加油泵向連鑄潤滑裝置油罐內補充潤滑脂。 該泵為不帶儲脂桶型，需要插在潤滑脂油桶上使用，可以單獨操作，也可以與相應的電控裝置連接，實現電動潤滑泵系統的自動補脂。 油泵的型式為內藏式的柱塞容積泵，采用蝸輪蝸桿減速傳動，油脂輸出平穩、壓力高，出口處設置安全閥，具有過載保護作用。 插桶式加油泵結構如圖1所示。

電動加油泵是由垂直安裝的電機經蝸桿驅動蝸輪回轉，蝸輪端面裝有偏心軸，通過曲柄帶動柱塞泵，借助活塞內及管帽內單向閥的作用，完成吸、壓油過程。 電動加油泵是由內藏式柱塞泵、電動機、電磁開關、安全閥、排氣閥、壓力表等組成。 油泵使用時需直接將泵管垂直插入油桶內，并蓋在油桶上，用軟管將油泵鏈接到連鑄設備潤滑系統油罐上，啟動電機并打開放氣閥，排凈泵內空氣，然后進行補脂作業。 當桶內潤滑脂少或泵管頭部柱塞泵無油脂時，應及時停機更換空油桶，以免泵頭泵管內吸入空氣，影響使用。 其結構如圖1。

圖1 插桶式加油泵結構圖

1.2 原潤滑脂補充方式存在的問題

熱軋板公司連鑄車間有兩臺板坯連鑄機，每臺有3 套潤滑系統，分別是結晶器、扇形段和后區潤滑系統。 它們共有12 個潤滑脂罐，需要6 臺插桶式電動加油泵為油罐補脂。 在油脂罐補脂作業時，需要將電動泵垂直插入潤滑脂桶內，桶內油脂加完后，再更換新的潤滑脂桶，周而復始。

采用上述潤滑脂補充方式，連鑄設備潤滑系統經常會出現換向閥卡頓、電磁給油器堵塞、分配器不出油、 設備在無潤滑的情況下工作等故障問題。嚴重時會導致連鑄設備損壞，縮短了連鑄設備維修周期，增加了維修工作量及維修的費用，同時還會嚴重影響板坯的生產。

2 潤滑脂中污染物的來源與危害

2.1 潤滑脂污染物來源分析

檢查發現潤滑系統問題主要是潤滑脂受到污染所致，初步判斷，潤滑脂受到污染主要是在潤滑脂桶更換過程中發生的。 當潤滑脂桶內油脂加完后，需要用工具倒鏈將電動泵從桶內垂直拉出，插入新的油脂桶繼續使用。 而替換下來的油脂桶底部會殘留部分油脂，需要人工使用刮鏟將殘留油脂刮起，并添加到新潤滑脂桶內繼續使用。 經過分析污染物來源主要有以下幾方面：

（1）在更換油桶過程中，工具倒鏈的拉鏈在使用中，會將污染物灑落到油脂上。

（2）電動泵拉出油桶后，失去了封閉的空間，泵頭、泵管暴露在空氣中，空氣中的污染物會沾附在泵頭、泵管上，污染潤滑脂。

（3）在使用刮鏟清出桶內油脂時，刮鏟會帶入污染物，并混入油脂。

（4）由于電動加油泵沒有過濾裝置，無法將受污染油脂中的粉塵，沙粒、磨屑，金屬顆粒等固態污染物濾除，造成污染物通過電動泵直接輸入到油脂罐中去。

2.2 污染物對潤滑系統的危害

2.2.1 固體污染物的危害

固體顆粒物是損害最大的一種污染物，顆粒物一般具有一定的硬度，他們進入潤滑系統內部，會造成磨粒磨損和金屬壓傷、刮傷。 許多顆粒物的尺寸很微小，能穿過零件之間的間隙，在設備內部循環。 常見的顆粒物有塵埃、沙碩、細微金屬顆粒、銹渣等。

顆粒物污染不光損害設備自身，而且還會縮短潤滑脂的使用壽命。 磨粒磨損會添加油脂里的金屬粉末含量，這些細微的金屬顆粒不光會磨損設備，而且還會加快潤滑脂氧化蛻變。

2.2.2 液體污染物的危害

水分是常見的液體污染物，盡管損害沒有顆粒物嚴重，但水分會破壞潤滑脂性能，使油脂蛻變，構成設備磨損。 水分會引起金屬生銹，會破壞潤滑脂形成油膜，損壞油脂膜的強度和完整性，使潤滑脂效果變差。 水分還會使添加劑（尤其是金屬鹽類）發生水解反應而失效，加速有機酸對金屬的腐蝕，銹蝕設備。

2.2.3 氣體污染物的危害

氣體污染物可形成氣穴，使液壓系統失常，使絕緣油脂的絕緣性下降，使油脂膜強度降低。 氣體污染物還會使系統供脂不連續，造成潤滑點缺油，引起干磨，還能使潤滑油脂閃點降低。

3 防止潤滑脂污染的措施

綜上所述，采用插桶式電動加油泵向連鑄潤滑設備油脂灌補脂的方法，會造成連鑄潤滑系統故障，已不能滿足連鑄設備正常的生產運行。 因此，為連鑄機補脂設施設計了一套集中潤滑補脂系統及全新的儲脂罐。

3.1 集中潤滑補脂系統的組成和使用方法

集中潤滑補脂系統具有油脂集中、 輸送快捷、加注方便、節省空間、環境清潔的優勢。該系統是把潤滑脂集中儲存于油罐房內，通過管路形成一個完整的供油體系，可同時對多臺連鑄潤滑泵油罐進行補脂作業，并能自動分配補脂作業。系統主要由控制箱、移動油車、儲脂罐、螺桿泵、齒輪泵、電磁換向閥、球閥、過濾器等組成。系統主要操作包括儲脂罐補脂和潤滑泵油罐補脂。 集中潤滑補脂系統如圖2 所示。

圖2 集中潤滑補脂系統圖

3.1.1 儲脂罐補脂作業

儲脂罐補油時，將移動油脂車開到補油位，用法蘭軟管鏈接移動油車和螺桿泵，后通過控制箱啟動吸油螺桿泵向儲脂罐供油，待儲脂罐加滿后關閉螺桿泵。

3.1.2 連鑄潤滑泵油罐補脂作業

向連鑄潤滑泵油罐補脂作業可分為手動和自動兩種方式。 手動補脂時，需人工操作控制箱內開關，啟動齒輪泵向油罐內進行補脂作業。 自動補脂時，需要將控制箱內的自動補脂系統打開，自動補脂系統會根據各個油罐上的位置傳感器識別油罐內部油脂液面的高低。 當油脂液面到達下限位時，加油泵啟動，向油罐內補脂。 當油脂液面到上限位后，加油泵停泵。

3.2 新儲脂罐的設計

新儲脂罐底部是錐型設計，內部配有順時針旋轉刮油版，不會使潤滑脂形成死角或粘連在罐壁上影響罐容。 儲脂罐的容量設計為5T，可給多個連鑄潤滑脂罐補脂。儲罐頂設有溢流孔，用來回收溢流的油脂。儲罐內部還設有油位傳感器，當潤滑脂液面到達下限位時，加油泵停止向連鑄潤滑油罐補脂，以免油脂抽空，造成齒輪泵進空氣，影響油泵的使用壽命。油脂液面到上限位時，吸油泵停止在向儲脂罐補脂，以免油脂溢出。 新儲脂罐結構圖如圖3 所示。

圖3 新儲脂罐結構圖

3.3 集中潤滑補脂系統設計

3.3.1 吸油系統設計

（1） 吸油系統管路選用DN48 mm 無縫不銹鋼管，管路上配有網狀油過濾器，可以保護潤滑泵和過濾潤滑脂中的污染物，清潔油脂。

（2） 潤滑脂運輸選用方便快捷的移動油車為儲脂罐運油，移動油車上配有兩個2T 的儲脂罐，可將潤滑脂廠家供應的油脂直接運送到儲脂罐吸油泵旁。

（3） 吸油泵選用具有良好吸入能力的三螺桿泵。 三螺桿泵為轉子式容積泵，結構簡單、壽命長、無脈動、振動小、效率高，具有很高的自吸能力。 移動油車與吸油泵采用法蘭軟管連接，即節省人工，又可減少因為環境和人工操作污染潤滑脂的途徑。

3.3.2 輸油系統設計

（1） 輸油系統管路選用無縫DN32mm 不銹鋼管，管路上配有網狀油過濾器，可以保證油脂的純度 減少雜質對潤滑系統損壞。

（2）加油泵選用齒輪泵，其特點是：結構簡單緊湊、體積小、質量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載，維護方便、工作可靠。

4 結語

通過對天鐵熱軋板公司連鑄設備潤滑補脂系統，實施集中潤滑補脂和全新儲脂罐的改進措施，有效控制住潤滑脂的污染物問題，保障了潤滑脂干凈無污染的輸送到設備中去，減少了連鑄設備因潤滑系統故障而引發的問題，保證了連鑄設備的正常運行。 該系統封閉性好、自動化程度高，加注油方便、占地小，在保障了環境清潔，更加充分的發揮連鑄設備的工藝性能和生產能力，提高了工作效率，即保證產品油脂品質，又減少了對環境的影響，降低了工人的勞動強度。