淺析板坯連鑄機潤滑系統及其應用

吳克勇

機械設備在投入到生產中后，會因為不停地運動形成摩擦，在長時間的摩擦使用下，機械的使用壽命會大大降低。因此，為了提高機械設備的使用壽命，人們通常會在摩擦副之間添加潤滑劑。機械在潤滑劑的作用下，可以減少摩擦，同時還能夠有效地降低轉動過程中機械的運行溫度，進而實現對機械表面的保護。在生產過程中，板坯連鑄的生產線會使用到許多機械設備，如精整設備、鋼包回轉臺等等，為了避免這些機械設備在使用時產生大量摩擦，對其都進行了潤滑系統的設置。而潤滑系統就不是簡單的潤滑劑了，我們需要充分地對其進行了解，掌握其工作原理和應用方法，才能使潤滑系統的效用發揮至最大，幫助順利完成生產工作。

1 干油集中潤滑系統的分類

1.1 以供脂的管線數量分類

干線集中潤滑系統應用于連鑄機內，其實質上就是將潤滑脂作為潤滑介質，將其加在摩擦副之間，從而使得機械之間的摩擦減少。潤滑脂通過干油集中潤滑系統來實現輸送，到達潤滑點。而潤滑脂到達潤滑點的方式也有多種，可通過干油站或是潤滑管道。按照向潤滑點供脂的管線數量，干線集中潤滑系統可分為單線和雙線兩種不同的干線集中潤滑系統。

1.1.1 單線干油集中潤滑系統

一般情況下，在這個系統之中可以只靠一個單線的分配器實現潤滑脂的輸送，也可以設置多層串聯的單線分配器，將其分別輸送至需要潤滑的潤滑點。該系統中離潤滑泵站最近的分配器為多層單線分配器當中的親分配器，通過這一分配器后再將潤滑脂進行定量輸出，到達下一級的子分配器或是潤滑點，下一級的子分配器再輸出到孫分配器。

1.1.2 雙線干油集中潤滑系統

此系統在運行過程中有兩條運輸道路，對于潤滑脂的輸送，此系統可以實現由多個分配器進行輸入。與單線干油集中潤滑系統相比，該系統的成本更低，同時其在運輸時也有著更高的穩定性。唯一不足的是，此系統在運行過程中雙線分配器是互不干擾的，所以如果出現了潤滑故障點，也無法快速地將其找出。

1.2 以供脂的操作方法分類

按此分類，干油集中潤滑系統可分為兩類，即手動、自動兩種類型的干油集中潤滑系統。手動干油集中潤滑系統往往更加頻繁應用于一些單機設備上，因為單機設備上的潤滑點更少，且潤滑劑的使用次數也不高。在進行機械設備潤滑時，手動干油集中潤滑系統通過人工對潤滑點潤滑的方式，用加脂槍按照潤滑點的多少進行潤滑點的供脂。根據動力源的不同油分類，自動干油集中潤滑系統可分為電動、風動兩種類型的干油潤滑系統。連鑄機設備工作時，一些扇形的設備其潤滑點較多，且在運行時極易出現溫度過高的問題。如果對其使用人工干油集中潤滑系統，則無法滿足機械設備的生產要求。對此自動干油集中潤滑系統的應用優勢就顯現出來，其可以滿足多個潤滑點的潤滑。

2 板坯連鑄機中干油集中潤滑系統的應用

干油集中潤滑系統和潤滑方式的選擇應根據板坯連鑄機機械設備的潤滑點數量、潤滑泵的供油能力等進行綜合考量。板坯連鑄機在使用過程中多粉塵水汽，環境較為惡劣，因此主管道等多數使用不銹鋼材質。

2.1 潤滑系統的應用劃分

考慮到板坯連鑄機機械設備布局、壓力等級以及管路長短等不同，干油集中潤滑系統在實際的應用中劃分為多個相互獨立的潤滑系統。

（1）本體前部干油集中潤滑系統，該系統組成部分包括了一套電動干油泵，一般情況下還會有一個備用泵，其額定壓力為40MPa，每臺泵輸脂量根據實際的潤滑點計算；一臺電動加脂泵；若干雙線干油分配器；1套潤滑管路。

（2）本體后部干油集中潤滑系統，其組成部分包括了一套電動干油泵（一臺備用泵），其額定壓力為40MPa，每臺泵的輸脂量按照具體的潤滑點計算確定；一臺電動加脂泵；若干雙線干油分配器；一套潤滑管路。

（3）出坯區干油集中潤滑系統，其是一種使用于連鑄機的出坯設備的潤滑系統。組成部分包括了一套電動干油泵（額定壓力為40MPa）、一臺電動加脂泵、若干雙線干油分配器、一套潤滑管路。

（4）鋼包回轉臺集中潤滑系統，其是一種單機干油集中潤滑設備。組成部分包括了一套電動干油泵（一臺備用泵），其輸脂量為每分鐘195ml，額定壓力為21MPa；一臺電動加脂泵；若干雙線干油分配器；一套潤滑管路。

（5）連鑄機本體集中潤滑系統，主要是實現對連鑄機本體設備的潤滑，該系統可分為本體前部和本體后部集中潤滑系統，這兩個系統的潤滑周期能夠單獨地進行調整。

（6）維修區移動式集中潤滑系統，是對維修區被維修設備加入潤滑脂進行潤滑。其組成部分包括了一臺移動式電動干油泵（40MPa），其每臺泵的輸脂量為每分鐘120ml。

2.2 潤滑制度的確定

在使用過程中，板坯連鑄機內的各系統會因為受摩擦表面、環境溫度等因素的影響，其潤滑部位的潤滑循環周期也不一樣，具體的給油制度如下：

（1）對于板坯連鑄機內的鋼包回轉臺大齒輪、大軸承的潤滑，其給油制度為通過鋼包回轉臺即給油。

（2）對于板坯連鑄機內的鋼包回轉臺其他部件的潤滑，其給油制度為50min～60min為為一次循環給油。

（3）板坯連鑄機內的結晶器足輥、彎曲段的潤滑，其給油為10min～15min一次循環。（4）板坯連鑄機扇形段的潤滑，其給油為30min一次循環。（5）板坯連鑄機出坯區輥道潤滑，其給油為50min～60min一次循環。

3 板坯連鑄機油氣潤滑系統

相比于干油集中潤滑系統，油氣潤滑系統有著其獨特的優勢。對于油氣潤滑系統的應用研究，目前學術上也有諸多成果。油氣潤滑系統早期在方坯連鑄機中有著較好的應用效果，因為相對來說，方坯連鑄機的潤滑點數較小。而現如今，得益于技術的快速發展，油氣潤滑技術已實現了對上千個潤滑點的板坯連鑄機潤滑。

3.1 油氣潤滑系統介紹

早期連鑄機的潤滑系統多為干油集中潤滑系統，1970年后，油氣潤滑系統慢慢地在工業生產之中應用開來，而這也使得潤滑技術上升了一個新的水平。油氣潤滑系統最早是由油霧潤滑演變而來。19世紀，當時的人們在進行機械潤滑時采用的多是礦物油潤，油氣潤滑系統已初現雛形。隨著工業產業的不斷發展，人們在工業生產中發現空壓機設備，其在投入使用時會形成霧，而這種霧里又含有油，從而起到對機械設備的潤滑。再到后來，人們發現如果使用空氣進行傳輸其不確定性極高，所以人們開始選擇使用運輸管道進行潤滑脂的運輸，為油氣潤滑系統的發展奠定了基礎。油氣潤滑系統是通過在流動的壓縮空氣作用下，將油轉變為液態油滴，在此基礎之上，將液態油滴送往需要進行潤滑的潤滑點。油氣潤滑系統中最重要的設計是噴嘴，其會大大地影響到油滴的狀態。除此之外，油滴的狀態還會受到潤滑油表面張力、壓縮空氣速度等影響。其中，壓縮空氣會對油滴產生影響，主要是因為在初始階段，在壓縮空氣的作用下，油滴會形成較大顆粒導致其黏貼在了管道周圍，潤滑油滴在不斷加快的壓縮空向前的運輸速度變化下，不斷地向前移動，在這種情況下，油滴無法聚焦，慢慢的越來越薄，此時油氣都不能夠結合。

3.1.1 油氣系統構成

分析油氣系統的構成，主要有供油部分、供氣部分以及油氣混合部分這三方面。其中，供油部分由油箱、油泵等不同元件組成；當油氣潤滑系統開始運行后，供氣系統可將排除氣體的壓力保持在0.3Mpa～0.4Mpa間，其中，在排氣管線上安裝壓力檢測器可確保供氣結構的良好運行；油氣混合部分將油氣混合物均勻、適量地輸送到潤滑點上，實現對潤滑點的潤滑，使其能夠在連鑄系統中良好運行，避免運行過程中出現一些不良問題，造成對設備的嚴重傷害。

3.1.2 應用效果

板坯連鑄機中應用油氣潤滑系統有著較好的效果，其使用效果如下所示：

（1）潤滑效果良好，供油連續，其軸承使用期限長，減少了維修和軸承備件，綜合看來，其使用效益較好。

（2）稀油耗量少，例如，F65內徑的軸承其油耗量大約為每小時2ml，一箱500ml的油箱可以為超過400個潤滑點進行潤滑。

（3）環保效益好，油氣潤滑系統在使用過程中，有效避免了因干油外泄的問題而造成對設備以及開路冷卻水的污染問題，確保了連鑄機的生產。使用表明，在油氣潤滑系統投入使用前，原來水中的油份為3.2×10-6，使用后變為0.6×10-6。

（4）改善軸承環境，在氣體的作用下，一些灰塵、蒸汽或是其他有害的氣體都無法進入軸承內，從而有效地改善了軸承環境。此外，在壓縮空氣的作用下，軸承還能得到有效的冷卻。

（5）降低勞動和運行成本，油氣潤滑系統投入使用后，大大地節省了維修時需要人工進行油泥清除的工作量，而工作量的降低也進一步的使運行成本和維護成本得到有效的減少。

（6）延長密封圈使用壽命，在進行油氣潤滑時，因為干油潤滑的方向，正好與軸承密封圈的方向相反，所以在使用過程中，少量的氣體可以流出進行密封圈的潤滑，通過潤滑大大地提高了密封圈的使用期限，延長了其使用壽命。

3.1.3 應用缺陷

雖然油氣潤滑系統在應用過程中有諸多優點，但不可否認的是，其也存在著一定的不足之處：

（1）由于在使用過程中，油氣潤滑系統需要大量的壓縮空氣，而這就在一定程度上增加了空壓機的容量，導致了油氣潤滑系統的一次性投資較高，運行成本高。

（2）在使用過程中，會在一定程度上增加車間的噪音。

（3）應用油氣潤滑系統時，由于軸承內部的潤滑油儲存較少，所以一旦出現潤滑系統故障，就極易出現燒壞軸承的問題。

3.2 油氣潤滑系統應用

在應用過程中，油氣潤滑系統需保證較好的密封性，確保其在使用過程中有穩定的密封結構，另外，在其的使用過程中也要確保密封唇有較大的壓力。與干油集中潤滑系統不同的是，油氣潤滑系統在使用過程中，軸承能夠被少量流出的氣體進行潤滑，從而延長軸承的使用壽命。同時，還需注意的是，對于軸承油口位置，應將其設置在密封滑動的下面，從而確保當出現潤滑系統故障的問題時，軸承內部還有一些油能夠進行及時的供應。以下為具體列舉的國內一鋼鐵公司應用于板坯連鑄機中的油氣潤滑系統。

3.2.1 工藝參數

（1）軸承座密封形式要求。在使用油氣潤滑系統時，應確保其正確的密封結構。軸承座內部需要保持一定的正壓，密封唇上應確保油氣能夠施加較高的壓力。密封圈的安裝方向，應是與干油潤滑方向相反，從而確保少量的氣體能夠流出以進行密封圈的潤滑，提高密封圈的使用期限。除此之外，對于軸承座排油口的位置設置，應確保其低于密封滑動位置，從而確保其能夠較好地收集到軸承座的泄漏油。同時，排油口的位置設置也可以高于最低位置的滾珠直徑一半的位置上，以此來確保軸承內部能夠有一定的油，避免油氣潤滑系統出現故障時燒壞軸承的問題產生。軸承在輥子中央時，對于排油口的設置，應確保其在軸承內部，如果軸承在輥子兩端，那么就應預先設計排油口方便加工。

（2）潤滑介質。對于此油氣潤滑系統的潤滑介質選擇，可考慮選用ISOVG320—460等級齒輪油、合成油等。

（3）氣源條件。壓縮空氣應確保是經過干燥且干凈的，其露點不低于+（25±2）℃。

（4）油氣潤滑系統的技術參數。首先油氣潤滑系統中的系統油壓應保持在5Mpa～7Mpa，氣壓應保持在0.4Mpa～0.6Mpa；對于油氣潤滑系統中的電源設置應控制在AC380V，50Hz三相五線制；對于油氣潤滑系統中的工作方式選擇，應設置成間歇制工作，即根據設定的工作/間隔周期運行。其中，對于齒輪泵輸出油量應控制在每分鐘1.4L，設置其最大壓力為14Mpa；在油氣潤滑系統運行過程中，其系統消耗的電量約為每小時10kw，壓縮空氣消耗量為每小時1338Nm3；運行過程中，系統所消耗的潤滑油量為每小時1784ml。

此潤滑系統在應用過程中能夠較好地進行連續的運行，并實現穩定的供給潤滑油，確保連鑄機軸承處于一個良好的潤滑狀態；同時此系統在工作中有三種狀態供選擇：遠程，就地，測試；根據運行實際情況，系統可有效地進行供油量的調節；在運行過程中，系統可實現對潤滑狀況的實時監控，其內部有專門目測給油狀況的管路；

3.2.2 系統組成及工作原理

這一潤滑系統組成部分包括了主站1個、衛星分站6個、兩級油氣分配器等。其中，系統中的油氣潤滑站配備了供油主管一根，通過主管實現對連鑄機的扇形段的壓力潤滑脂供送；供油主管上有6個油氣衛星站的進油口，同時，這幾個衛星站的進氣口連接于工廠氣源，確保在運行過程中，壓縮空氣常通；在這個系統之中，6個油氣衛星站是相互獨立的存在，如果在這6個衛星站中有一需要供油，此時這一衛星站將開啟兩位兩通電磁換向閥，從而使得壓力油能夠進入單線遞進式油分配器，此時潤滑油經分配器分配至油氣混合器內，然后再送入一級油氣分配器，此時一級分配器又形成多路，油氣經由一級分配器送入下一級油氣分配器，最終油氣被均勻地送入各軸承座內進行軸承的潤滑。在這一過程中，油氣潤滑系統內還有專門的監控開關，用以監控分配器動作次數，當發現達到設定動作次數時，供油即停止。

4 兩類潤滑系統對比分析

對比看來，干油集中潤滑系統相對來說是一種較為成熟、性能較穩定且應用較廣泛的技術，其目前已被廣泛應用于板坯連鑄機之中。對于板坯連鑄機而言，由于其鑄流導向等設備結構都較為緊湊，所以對于分配器的要求應確保其布局合理。再者，由于連鑄機在生產過程中需要保持連續性，所以要求潤滑系統的使用應確保潤滑點之間的互不干擾，確保當一個潤滑點出現故障時，其他潤滑點能夠正常工作。而干油集中潤滑系統中的雙線集中潤滑系統，其雙線分配器運行可靠，且相互獨立，運行效益好。所以在目前的使用中，雙線干油集中潤滑系統在板坯連鑄機中的應用較為廣泛，當然單線干油集中潤滑系統也有著較好的應用效果的，但是由于其維護要求高，可靠性一般，在實際的應用中仍有一定缺陷。干油潤滑系統相比于油氣潤滑系統，其在運行過程中會出現堵塞供油管路、有害物質侵入軸承座危害軸承等問題，而油氣潤滑系統這一類問題就可以有效地規避，同時油氣潤滑系統在實際的使用過程中，也能夠實現對上千個潤滑點的潤滑，所以其應用也較為廣泛。總的來說，這兩類潤滑系統在板坯連鑄機中的應用都各有優勢，在如今科學技術飛速發展的背景下，潤滑系統的研究發展定會更加深入。

5 結語

綜上所述，板坯連鑄機潤滑系統的使用可以確保設備的穩定運行，降低設備的運行成本，延長連鑄機軸承的使用壽命。由此可以看出，潤滑系統的使用對板坯連鑄機的良好運行有著極為重要的意義。當前，科學技術的不斷發展，連鑄機的潤滑技術也變得更加成熟，本文通過對目前應用于板坯連鑄機的兩類潤滑系統進行了系統的介紹闡述，分析對比了兩類潤滑系統的實際應用情況，以進一步地推動潤滑技術的成熟發展，促進連鑄機設備的高效運行，確保生產安全。