板材轧机油膜系统的故障查找分析

摘 要：在油膜轴承系统中，主要有4个方面的常见问题。这些问题经常在同一时间运行并限制系统的运行平稳，该文就钢板轧机油膜轴承系统中的故障形式和特征进行分析，并提出了解决方案和事故预防措施，以供相关人士参考借鉴。

关键词：油膜轴承 密封 流量 压力 系统监控

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0029-02

在油膜轴承系统中，主要有4个方面的常见问题。一个是水分（或其他类型的水溶液）与油膜轴承油混合；二是油循环过程中异常波动的油温、压力和流量；三是油污染问题；四是在循环过程中油泄漏的问题。这4个方面的问题，经常在同一时间运行并且限制系统的运行平稳，结合自己的特点，需要重点关注相关的影响因素。

1 问题分析及解决方案

1.1 系统泵站及管线配置

油膜系统管道布局和本地配置比传统润滑管道的要求更高。利用在泵站的定位系统，尽量使近润滑点与远润滑点之间的液阻差最小。采用最短原则，并且环境温度不宜有过大的变化，压强降低和温度降低都是由油箱换热液压泵进行填充的，在实际操作设备的过程中，通常通过增加油泵输出的压力来满足远端润滑点的流量和压力要求，使得近端润滑点形成一个上升的较大压力，致使这两者间的线性斜率差别变大。在这种情况下轧制产品会出现一些问题，使局部润滑的地方很难达到要求，导致轴承一些部分润滑不恰当，这一般是因为油膜轴承速度突变引起的，并且会在这些部分产生高温，这样不仅破坏了轴承表面，而且会使油膜局部氧化加快。

配置相应的减压阀，为了满足各润滑点的基本流程的要求，一般配置地点是在每组或者几组润滑点的支线总供油管前，在降低压强之后，各输油管道的压力分布会直接影响到各润滑点，对流量需求比较小的润滑点的供油管线路的方向、高度势差和曲率半径都会影响极个别润滑点。油膜轴承密封形式通常采用微张力弹性记忆密封唇或肢体的机械密封，这就决定了在最小流量要求下内部承载尽可能减少对供油压力的密封失效问题，所以不能通过提高供油压力解决此问题。

1.2 油膜轴承密封

油膜轴承的早期使用，能够配套的轴承密封件是以一般唇形密封为基础，从而研发出来的产品。这个密封件通过旋转轴与唇口在环形接触的情况下形成密封，并且把其在轴承座上固定，密封唇口必须有足够的接触强度同时也有很好的耐磨性，这样可以保证密封的可靠，密封件密封很容易失败，并且可靠性差，周期短，检修不方便，维护和更换需要解体的油膜轴承不方便，人们为了解决这种问题，1960年开发出第一代密封件装在轴上并与轴同步转动的组合密封，这种密封件很简单，方便安装检查和维护，并且检修不用把轴承分解；1980年前后研发了第二代组合密封产品，也可以说是“多肢”组合密封，因为其主要功能有水封、挡油封和油封，现在，这种密封技术已变得越来越成熟。

“多肢”组合密封由复合丁晴橡胶“多肢”油封、喷涂陶瓷密封挡板、铝金属支撑环、复合丁晴橡胶水封等几个部分组成。

丁腈橡胶复合“多肢”之间的密封安装轴承套筒和辊身，共有一个密封端面和5个密封唇按顺序分布在辊颈的内部和外部两侧（1#内侧为密封唇、2#外部为密封唇）、喷涂陶瓷密封挡板的内部和外部两侧（3#内测为密封唇、4#5#外侧为密封唇）及锥套的端点部（密封端面），弹性接觸强度会在这些地方产生，并会起到隔离的作用。喷涂陶瓷密封隔板是机械密封后喷涂表面的金属环，可提高耐腐蚀度并且减少表面的摩擦系数，并减少密封唇口的磨损。铝金属支承环的主要功能是保持相对位置并且修复“多肢”密封，密封唇口和辊颈形成良好接触。复合丁腈橡胶水封有减少破坏任何密封效果和密封唇口密封的作用，避免密封失效。另外为了避免这个问题的出现，正确的安装、必要的定期检查及合理的更换周期的发展是非常重要的。

正确的安装内容主要有两个：严格执行密封结构设计的标准化部分等一系列操作；根据轧机轴向以不同形式定位来着重考虑轴向间隙密封端“超挤压”或“不挤压”问题，目前轧机有单向约束和双向约束两种轴向基本定位方式，另一端通过拉杆轴向间隙连接转移。拉杆尺寸确定后，如果端面间隙调整太小，另一端的间隙太大，导致磨损严重并且增加另一端密封失败（或漏水）问题发生。此外，连杆销孔、销轴和法兰接触表面应该做好定期检查，保证没有磨损。

1.3 系统流量与压力

油膜轴承测试前油膜系统的实际流量是一个重要的调试工作，现象分析和处理在油膜轴承工作“燃烧”或漏油没有明显的周期性特征现象时显得非常重要。正如前面所述， 在设备的外形和布局不同的情况下同一型号的系统设备会形成不同的管线配置，并且不同地区的环境温度波动也会影响设备，所有这些因素，我们需要通过实际的测试，对最终结果进行评估。

流量计的种类有很多，比如差压流量计、节流管式流量计、孔板流量计和便携式超声波流量计，这些工具在管道的安装位置，流体温度、流体性质、测量环境，管道壁厚、管材、管道涂层有一定的要求，但实际测量误差仍在2%～10%，所以数据只能参考而不能实用，而且这仪器比较昂贵，使用限制也较大。轧机油膜轴承流量作为手工测量测量，精度相对较高，根据合理的测量方案和设备特点，在条件允许的情况下也可以对比用数据测量和手工测量的差别，以获得相应的修正系数，测量仪的数据在同一条件下更有现实意义。手工测量的具体步骤和内容如下。

（1）确定油膜轴承的额定设计流量值，即轴承设计允许的最大需求流量值（L/min）。

（2）在系统安装时，在油膜轴承的供油软管的前面进行节流油嘴的安装，因为长孔节流油嘴比孔板式更稳定，所以长孔节流油嘴最好，同时，可配套进行节流嘴的安装。

（3）系统在设计工况下运行的条件具备，包括油品的黏度、温度等。

（4）使用扣压式快换接头将供油软管与油口直接连接，因为在抵押系统中尽量避免受到阻碍作用，所以不要使用单向止封功能的快换接头。

（5）把合适的容器放在软管处，然后拆开需要测量的润滑点供油软管，直接插入与之相对应的回油软管。

2 油膜系统的在线监控

通过不断提高和改善，不断减少油膜系统故障率，进一步提高板材轧机的产能。油膜系统主要有供油压力检测、流量指示检测和进回油温度的检测3项在线监控指标，下面是在使用过程中具体需要注意的问题。

（1）应尽可能靠近润滑点进行供油管的压力和温度监测，以减少因为不利的影响而使测量值和实际值之间出现较大误差。

（2）检测压力时可以根据需要进行安装，但是必须在每个润滑点进行流量监测的安排，因为如果只是一味地进行压力检测会产生潜在的危险，如，石油供应管口堵塞或软管弯曲或折断，这会使得显示压力值正常但是实际的流量不足，导致损坏轴承。

（3）需要对每个油膜轴承的回油管进行温度检测，所以有必要在这些点设置检测系统。这种检测可以在对轴承工作温度进行诊断的同时辅助轴承内热电偶的测量。一般情况下，它们的检测误差在20 ℃之内是正常的。

（4）因为回油管内部有着复杂的回流情况，所以在条件允许的情况下，为了便于快速分析油膜轴承泄露等问题，一般使用方便观察的透明软胶管，这有利于提高事故诊断的效率。

3 结语

每个检测元件都存在一定的风险，过于依赖这些测试数据会对诊断事故造成不利影响，甚至是更严重的后果。结合实际，认真分析并总结设备的差异性和通用性，最终使设备的实用和经济效能得到最大化发挥。

参考文献

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