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轧钢机润滑供油与自动控制系统设计

      ——基于轧机轴承的油气润滑

 

摘要

 

随着工业自动化程度的快速提高，机械工业产品正朝着高速、高效、节能、环保、自动化程度高和使用寿命长的方向发展，相应的对润滑设备及润滑方法也提出了更高的要求。油气润滑正是满足这一需要而发展起来的一门新兴润滑技术。

油气润滑是一种新型的气液两相流体冷却润滑技术，适用于高温、重载、高速、极低速以及有冷却水、污物和腐蚀性气体浸入润滑点的工况条件恶劣的场合。例如各类黑色和有色金属冷热轧机的工作辊、支承辊轴承，平整机、带钢轧机、连铸机、冷床、高速线材轧机和棒材轧机的滚动导卫和活套、棒材轧机滚动导卫和活套、轧辊轴承和托架、链条、行车轨道、机车轮缘、大型开式齿轮、（磨煤机、球磨机和回转窑等）、铝板轧机拉伸弯曲矫直机工作辊的工艺润滑。

油气润滑技术的出现，不仅实现了连续的、定量的、缓慢的、均匀的方式供油，而且还克服了传统润滑方式的种种不足，特别是在轧机设备上较其它润滑方式有着较明显的经济优势及较好的润滑效果。油气润滑作为一种新发展起来的润滑技术，因具有润滑效果好、耗油量低、可精确计量给油、实现高度自动控制和使用油品黏度范围大等优点，在自动化程度较高的工业领域得到了广泛应用。在发达国家，油气润滑技术以其高效、节能、环保、自动化程度高、运行可靠等特点已成为最为先进的润滑方法，并大量应用于众多的工业领域，而该技术目前在我国刚刚起步，我相信在近几年该技术在我国应用地会越来越广泛。 

    

关键词:油气润滑;轧钢机;轧机轴承;自动控制

目录

 

中文摘要……………………………………………………………...……….……...….Ⅰ

ABSTRACT…………………………………………………………..………...……..…Ⅱ

目  录…………………………………………………………………………………….Ⅳ

第一章 绪论…………………………………………………………..……..……...……1

1.1 油气润滑技术的发展简史………………………………..………...….….…1

1.2 油气润滑技术的起源、目前现状及应用前景…………..…….……....…..5

第二章  气液两相流体润滑机理……………………………………...….………..…..8

     2.1 气液两相环流简介………………………………………………….…..……8

     2.2 油气管道中的油气两相流………………………………….….….……...…9

         2.2.1 压降梯度………………………………………………………….…10

         2.2.2 油膜层厚度…………………………………………………….……10

         2.2.3 截面含气量…………………………………………………….….…11

         2.2.4 分气相折算系数………………………………………………...…..11

2.3 润滑膜中的油气两相流………………………………………..……….......12

         2.3.1 润滑膜中油气两相流的物理模型…………………….………...…12

2.3.2 等效粘度…………………………………………………..……..….13

         2.3.3 油气两相膜厚度…………………………………………..……......13

2.3.4 等效密度………………………………………………….....……....15

         2.3.5 球形气泡壁运动方程……………………………………...……….16

第三章  油气润滑的工作原理及组成…………………………………….….…….…18

     3.1 油气润滑的工作原理…………………………………………….…………18

3.2 油气润滑系统的基本结构……………………………………..……….…..20

         3.2.1 供油及油量分配部分……………………………….….…..………21

         3.2.2 供气部分………………………………………….………..…..…....23

         3.2.3 油气混合部分…………………………..….….………….….......…23

         3.2.4 油气输送及分配部分…………………………….…...……...….....24

         3.2.5 电控装置…………………………………………….………..……..26

第四章  油气润滑系统设计计算…………………………………….……………......27

     4.1系统的耗油量计算…………………………………………..…………..…..27

     4.2 系统的耗气量计算………………………………………….……………....28

4.3 系统供油量计算…………………………………………….………..……..29

     4.4 系统的压力参数设计……………………………………….……………....29

4.4.1 系统的油压设计…………………………………….…………....…29

4.4.2 系统的管路气压设计……………………………….……………....30

4.4.3 润滑点的喷口气压设计……………………………….……….…...30

第五章  油气润滑系统元件的选择………………..………………….….…….…….31

     5.1 供油及油量分配部分元件的选择………………………….….…..………31

         5.1.1 电机组及齿轮泵的选择……………………………………………31  

5.1.2吸油过滤器的选择…………………………………………………..31

5.1.3油量混合器的选择…………………………………………………..31

     5.2 供气部分元件的选择……………………………………………………….32

         5.2.1空气过滤器的选择…………………………………………………..32

         5.2.2电磁换向阀的选择…………………………………………………..32

         5.2.3气动减压阀的选择…………………………………………………..32

5.3 油气输送及分配部分元件的选择…………………….…...……...…........32

         5.3.1油气分配器的选择…………………………………………………..32

         5.3.2输送管道的选择……………………………………………………..33

5.4 电控部分元件的选择………………………………….………..…………..33

          5.4.1液位控制继电器的选择……………………………………………..33

         5.4.2压力开关的选择……………………………………………………..34

         5.4.3油气流量监控器的选择……………………………………………..34

第六章  油气润滑系统在轧机工作辊轴承中的应用……………………………..…34

6.1 工况分析…………………………………………………….…..……..…….34

6.2 系统结构概述……………………………………………………….…….…35

6.3 系统工作原理……………………………………………………….…….…36

6.4 电控功能………………………………………………………….................38

6.5 系统参数计算及设定……………………………………………….……....40

6.5.1系统耗油量计算……………………………………………....……..40

6.5.2 递进式分配器选用及器行程数的设定……………………..……..41

6.5.3 系统润滑周期的设定……………………………………..….……..41

6.5.4 润滑供给的暂停时间设定………...……………….…….………...41

6.5.5 润滑系统的监视时间设定……..………………….……….………42

6.6 系统的故障诊断及其排除…………..…………………….…....................43

第七章  油气润滑的优缺点及和其它润滑方式的比较…..………..…………….....45

7.1 油气润滑的优点…………………………….…..………………..…….......45

7.2油气润滑的缺点………………………………………………….….……....46

7.3 油气润滑和其它润滑方式的比较……………………………....…….......46

7.3.1 油气润滑和干油润滑的比较………….……………………...…....46

7.3.2 油气润滑和稀油润滑的比较……….……………………….….….48

7.3.3 油气润滑和油雾润滑的比较……………………………………....49

第八章  对轧机轴承使用油气润滑的改造………...…………………………….…..50

8.1 轧机 TURBOLUB 油气润滑系统…………………………………………....51

8.2 TURBOLUB油气分配器的安装………………………………………..….....54

 

参考文献…………………………………………………………………………..….....56

致谢…………………………………………..…………………………………………..5