油雾润滑技术

油雾润滑技术（精选七篇）

油雾润滑技术 篇1

油雾润滑技术改变了传统的机泵润滑形式，采用间歇饱和湿雾态方式送油，利用装置内的净化风将油雾发生器内的润滑油充分雾化，周期性的喷射压缩空气至轴承处，液体的润滑油变成气态的油雾注入到各个润滑点对机泵轴承进行润滑，形成薄油膜，使机泵轴承润滑由传统的“油浸式”人工润滑改为“强制式”机械自动化润滑。气液两相的油雾既能起到润滑作用，又能带走大量的热量。现代润滑理论认为，轴承处保持适量的新鲜的油膜是最佳的润滑方式，降低轴承的温度是延长轴承寿命的主要手段之一。此技术可保持持续清洁的润滑供给，大幅减少了润滑油用量和冷却水用量。

油雾润滑技术广泛应用在滚动轴承、滑动轴承、封闭的齿轮、蜗轮、链条、滑板、导轨润滑。目前在石油化工、金属冶炼、矿业等工业领域普遍推广使用。在石化企业主要用于常减压和催化裂化装置机泵群润滑;在冶金企业中，油雾润滑系统适用于大型、高速、重载的滚动轴承较为普遍 (如偏八辊冷轧机的支撑辊轴承) 。油雾润滑与其他润滑方式比较，具有许多独特的优点：一是油雾能随压缩空气弥散到所有需要润滑的摩擦部位，可以获得良好而均匀的润滑效果，二是压缩空气比热小、流速高，很容易带走摩擦所产生的热量，三是大幅度降低了润滑油的用量。X09-03.02

油雾润滑技术 篇2

关键词：机泵群,油雾润滑,应用

1. 油雾润滑技术简介

油雾润滑属于气液两相流体冷却润滑技术, 油雾润滑系统是一种低成本, 环保, 安全的集中润滑系统, 由油雾发生器、喷嘴、油雾传输管道和润滑附件组成。油雾润滑技术是利用压缩风的能量, 将液态的润滑油雾化成1~3μm的小颗粒, 悬浮在压缩风中形成一种混合体 (干油雾) , 在压力作用下, 经过管线输送到各个需要润滑的部位。

(1) 系统结构。油雾润滑系统一般包括一个油雾主机、油雾输送主管、被润滑设备处的下落管、油雾分配器、油雾喷嘴、油雾供应管、油雾排放收集总成、油雾排放管、残油收集箱、卡套接头等, 特殊情况下还有吹扫型油雾排放总成、吹扫型油位观察总成。

(2) 油雾发生及控制部分。油的雾化采用涡流雾化工艺, 它具有高效性和抗阻塞性;油雾的控制则是一套微处理器单元;该部分还包括有储存油箱, 输送设备和加热设备。

(3) 油雾输送及分配部分。从主控器至各注油点的连接为油雾输送管至分配器, 经过喷嘴接到注油点。管件由经过洁净材料制作的主管和分支管线构成, 油雾分配器上连支管下接一台泵的注油点, 将雾化油分配到润滑点。

(4) 油雾节流器。它能测量并调配输送到润滑点的雾化油量, 也能将干性雾化油转变成湿性雾化油。除雾化的类型外, 还可选择喷射式、压缩式或定向式, 每个润滑点各要求有一个节流器。

(5) 雾化油收集容器。用于收集从轴承箱排出的凝结油, 一般也是油回收系统收集器的一部分, 可用于安排对回收油的重复利用。

2. 油雾润滑的应用范围

油雾润滑技术可以适用于悬臂泵、双支泵、离心泵、蒸汽透平、齿轮箱、鼓风机或通风机、立式泵等。目前油雾润滑在国内主要用在石化系统的悬臂、双支等形式的离心泵。

3. 油雾润滑技术应用

机泵群油雾润滑系统以压缩空气作为动力, 系统利用旋动射流技术, 将润滑油雾化成1~3μm颗粒组成的油雾流:当电磁阀通电接通后, 压缩空气经分水滤气器过滤, 进入调压阀减压, 使压力达到工作气压, 减压后的压缩空气经电磁阀空气加热器进入油雾发生器, 在发生器内, 高速流动的气流产生涡流效应, 将油吸入发生器雾化室进行雾化, 油雾经油雾装置出口排出, 通过系统管路凝缩嘴送至润滑点, 见图1。由于油雾为干油雾, 不会粘附在管壁上, 可实现远距离输送, 参与润滑的所有机泵都可得到同一油雾主机提供的稳定油雾, 见图2。每台机泵安装了凝缩嘴, 干油雾再经凝缩变为具有粘附力的湿油雾, 在金属表面形成润滑效果极好的一层油膜。由于采用气液两相的润滑方式, 压缩空气可以带走摩擦热, 使轴承温度明显下降。

油雾的形成、输送、凝缩、润滑过程中的较佳参数:油雾颗粒直径一般1~3μm;空气管线压力0.3~0.5 MPa;油雾浓度 (在标准状况下, 每立方米油雾中的含油量) 3~12 g/m3;油雾在管道中的输送速度5~7 m/s;输送距离一般≤150 m;凝缩嘴根据摩擦副的不同, 与摩擦副保持5~25 mm距离。

4. 油雾润滑改造前后轴承状况

油雾润滑系统改造完成, 轴承箱冷却水仍保留, 切换后1 h测得数据见表1。

5. 应用效果

泵区改油雾润滑后, 参与油雾润滑设备的轴承箱温度下降了5~10℃, 节省了轴承箱冷却水。

油雾润滑技术 篇3

1 机泵轴承的具体损坏原因

石油石化企业在生产中可能出现机泵轴承损坏问题, 探究其具体原因, 主要有如下几个:其一是机械设备所在的环境具有较高的湿度, 环境中的气体或生产过程生成的气体具有一定腐蚀性, 对轴承表面造成了侵蚀, 使轴承使用寿命明显缩短;其二是机泵轴承一直以较高的转速运行, 运行时机械缺乏足够的稳定性, 频繁的抖动使得机械出现了较大的磨损;其三是机泵轴承承受了较大的载荷, 某些设备更是具有轴向载荷, 这又加快了轴承的损坏速度;其四是轴承处缺少足够的机油润滑, 巨大的摩擦系数加重了轴承的损坏程度。

2 机泵油雾润滑技术的运行原理

对于油雾润滑技术而言, 主油箱是居于核心地位的重要设备, 关系着油雾润滑系统的具体运行效果。其工作原理如下:主油箱将压缩空气导入, 借助雾化技术将液油转化为微米级的油雾, 再通过管道输送到轴承部位进行润滑。由于油雾的颗粒要比传统液态油细小得多, 所以可以在轴承发生摩擦的位置形成分布非常均匀的油膜, 从而起到减小轴承摩擦、降低轴承发热量的效果。同时, 因为油雾的存在, 外界污染物难以对直接轴承造成侵袭, 所以也确保了轴承的整洁, 减少了固体污染颗粒在摩擦中给轴承带来的微正压。至于油雾的输送, 主要靠温度传感器来实现信号的采集和反馈。当轴承产生较多的热量时, 传感器报警, 油雾润滑系统启动, 向摩擦处输送油雾;当轴承温度降低至预先设计好的下限后, 传感器也会做出反馈, 系统借助重力作用将油雾颗粒引回主油箱。同时, 该系统还具有油雾压力传感器, 对油箱中的油高进行监测, 若油高超过上限或不足下限, 将会作出数字报警。

3 在重油催化装置中的具体应用

3.1应用范围

油雾润滑技术有两种应用方向, 其一是纯油雾润滑, 其二是吹扫型的油雾润滑, 这两种应用方式可以单独应用, 也可以同时应用于同一重油催化装置之中。前一种应用方式适用于转速在6000转/分钟以上或3000转/分钟以下、泵功率在1000千瓦以下的机泵轴承, 如:减压渣油泵、重化物泵、吸收塔的塔底泵、塔顶提升泵、提升管进料泵、冷回流泵、补充吸收机泵等;后一种应用方式适用于泵体温度在80℃、介质温度在340℃以上的圆锥滚子轴承与滑动轴承, 如吸收塔的中段回流泵等。

3.2具体应用

3.2.1加油

将注油门打开并将空气滤清器的盖子拧下, 便可以将润滑油直接加入油箱。在加油过程中, 要对油箱内的液位进行严格观察, 一旦读数接近上限便要立刻停止加油操作。在完成加油之后, 不要忘记拧上盖子、关上注油门。

3.2.2调节压力参数

将油雾管路与主油箱之间的球阀、压缩空气入口和主油箱之间的球阀开启, 将油雾管路与副油箱之间的球阀、压缩空气入口和副油箱之间的球阀关闭, 使空气压力被调节到0.3MPa (工作压力) 。

3.2.3做正式运行前的检验

开启压缩空气的供气系统, 运行时间约为10 分钟左右, 检查润滑系统的相关管路是否发生泄漏或堵塞问题。若有问题则进行相应的维护, 若无问题则将油雾润滑系统的电源接通。接通电源后, 将防爆电控箱开启, 使系统上电, 检查触摸屏的显示, 对屏幕所显示的主副油箱的油温、液位、气温以及气压和雾压进行检视, 并对加温、报警等按钮和相关参数进行设置。设置完毕后运行系统2小时左右, 确保各项参数介于设定范围内。

3.2.4正式运行

将机泵上方管路的球阀开启, 重新调节各项压力, 使油雾清晰可见, 然后切换到油雾润滑系统的正常运行状态, 使其为相应的机泵轴承提供油雾润滑。

4应用效果

首先, 润滑油消耗得更少。相比于传统油浸式的润滑方式, 油雾润滑系统可以减少60%左右的润滑油用量, 机械设备的载荷也随之降低。

其次, 轴承润滑状况和设备的安全性得到了显著改善。由于油雾润滑系统更加自动化、智能化, 在传感器的数据采集下, 机泵轴承能够得到新鲜的润滑油, 其润滑状况有了显著的改善, 轴承摩擦系数减小, 温度明显下降, 寿命明显延长。即使该系统暂时中断, 轴承也可以在很长一段时间内安全稳定地运行。据某企业的一项调查显示, 在该系统的支持下, 机泵的故障率与维护工作量降低40%。

5 结语

油雾润滑技术对于重油催化装置具有重要的应用意义, 机泵因其存在而运行得更加稳定、安全、高效, 现实生产中应大力推广该技术的应用。

参考文献

[1]杨仲斌.传统油浴润滑与集中油雾润滑的比较和分析[J].石油和化工设备, 2014 (01) .

油雾润滑系统润滑效果分析 篇4

1.1 润滑必要性

两个紧密接触的物体有相对运动时相互间具有磨擦阻力, 因而产生磨损。当机械零件从稳定磨损阶段进入剧烈磨损阶段后磨损速度急剧增长, 机械效率下降, 功率和润滑油的损耗增加, 产生异常噪声及振动, 摩擦副温度迅速升高, 最终导致零件失效。为延长机械使用寿命我们合理使用润滑油, 使两摩擦面之间形成润滑膜, 减少摩擦阻力降低磨损, 延长稳定磨损阶段, 从而达到延长设备使用寿命的目的。

1.2 传统润滑方式

传统润滑方式有很多种, 下面着重介绍稀油润滑中的浸油润滑方式。把轴承部分浸入润滑油中, 通过轴承运转后将油带入到轴承其它部分的润滑方式称为浸油润滑。浸油润滑是使用最为普遍而简便的润滑方式之一。考虑到浸油润滑时的搅拌损耗及温升, 对于水平轴, 轴承部分侵入润滑油中的高度应有一定限制, 一般将油面控制在轴承最下面滚动体的中心附近。

1.3 油雾润滑方式

严格意义上讲, 油雾润滑方式是集中润滑方式的一种。集中润滑方式因为压力供油有足够的供量, 可保证数量众多、分布较广的润滑点及时得到润滑, 同时将磨擦副产生的磨擦热带走;随着油的流动将磨擦表面的金属磨粒等机械杂质带走, 达到润滑良好、减轻磨擦、降低磨损和减少易损件的消耗、减少功率消耗、延长设备使用寿命的目的。油雾润滑方式不仅具备集中润滑方式的优点, 同时具有自身的优势, 油雾润滑能连续有效地将润滑油雾化为小颗粒, 通过压缩空气传输到轴承腔, 大大降低了轴承温度, 保证设备长周期运行。油雾润滑使腔体内成微正压, 具有辅助密封的作用, 避免了外界的杂质、水分、腐蚀性气体等侵入摩擦副。

2 油雾润滑系统介绍

2.1 油雾润滑系统工作原理

油雾润滑系统是利用雾化器将润滑油液体分散成无数微米级的雾滴, 经过管道将雾滴输送到磨擦副, 完成润滑作用的系统。

2.2 油雾润滑系统组成

2.2.1 油雾发生系统

油雾发生系统又称为雾化系统, 是油雾润滑系统的核心设备, 是形成油雾微粒的场所。

雾化器是将润滑油转化成油雾的主要系统。根据空气动力学理论, 压缩空气流经雾化器时由于气流的引射作用使其在内部形成局部真空, 此时润滑油经过过滤器沿吸油管路被吸入雾化器, 在雾化器内部润滑油与压缩空气混合, 润滑油被压缩空气分割成不均匀的油颗粒, 在雾化器的出口处经超声速气流的作用润滑油被进一步地雾化成不均匀的油颗粒而进入雾化箱, 其中较大的油颗粒在重力的作用下落回到油箱中, 较小的颗粒 (颗粒直径在1-5μm之间) 留在气体中形成油雾。

2.2.2 系统管路

系统管路分为主管道、分支管和歧管, 油雾发生系统的出口管道称为主管道, 接下来是分支管, 连接润滑点的称为歧管。作为油雾润滑系统的系统管路, 在材质的选择、管径的选取及安装等方面都有一定的要求, 这是保证油雾系统正常工作的重要环节。

2.2.3 凝缩嘴、配雾器和集油盒

凝缩嘴是安装在系统管路与润滑点之间, 将系统管路运输来的油雾重新凝缩成粒径不同的油滴的系统。

配雾器, 顾名思义是分配油雾的系统。其主要功能是使下落管中的油雾分别流到更多的润滑点, 实现集中润滑的作用;配雾器还能起到将下落管中的积油收集起来的作用。

集油盒是收集从磨擦副中飘逸出来的残雾的系统。在开环的排放方式中, 集油盒的应用能减少排放到外界空气中的油雾量, 具有降低环境污染的作用;在闭环的排放方式中, 可以通过油泵将集油盒内的润滑油送回到油箱中进行循环利用, 具有节约能源的作用。

3 油雾润滑效果分析

3.1 浸油式润滑和油雾润滑对比

浸油式润滑是传统润滑方式的重要组成部分, 尤其是针对机泵轴承润滑, 但在多年使用过程中不断暴露出一些实际问题, 与油雾润滑方式相比有很大不足,

润滑油雾化后通过管路传输给每个需要润滑的机泵, 时时向轴承上喷射浓度适当的新鲜油雾, 在轴承表面形成薄厚适中的油膜, 起到润滑作用, 而且油雾在轴承表面形成均匀的油膜, 增大接触面积, 减少接触压力, 延长轴承的疲劳寿命, 延长维护周期, 降低维修费用, 减少配件库存, 降了轴承故障率。同时, 由于油雾具有一定的压力, 因此可以起到良好的密封作用, 避免了外界的杂质、水分、腐蚀性气体等侵入摩擦副。

3.2 油雾润滑应用效果

目前, 油雾润滑广泛应用于石油、石化、冶金、电力及纺织等行业, 在轴承、链条等机械结构润滑方面取得很大成果, 总结起来, 油雾润滑有以下几大优势:

3.2.1 油耗低, 摩擦副内始终保持新鲜适量的润滑油, 油总耗用量可降低50%。

3.2.2 降低轴承工作温度, 轴承运行温度下降10-15℃, 对某些机泵可关闭轴承套的冷却水, 延长轴承使用寿命, 保持长周期运行, 避免非正常停机, 机泵维修费用可降低60%-80%。

3.2.3 防尘、防锈、防蚀、防止外界污物侵入, 延长轴承6倍寿命。

3.2.4 提高自动化生产和管理水平、减少操作人员劳动强度, 降低人工成本。

4 结语

本文介绍了传统润滑方式、油雾润滑方式, 以实际应用为背景, 阐述了油雾润滑的优势, 在工业发展日趋进步的今天, 各种技术更新换代, 油雾润滑技术作为润滑领域的先进技术, 必将在各行各业发挥重要作用, 希望本文可以对油雾润滑技术的推广起到绵薄之力。

摘要：油雾润滑方式作为新型的、先进的润滑方式, 具有润滑均匀、耗油量低、能提高设备的运行效率、降低设备磨损等优点, 在发达国家已逐步取代了传统的润滑方式。本文着重介绍油雾润滑系统工作原理, 通过对比传统润滑方式与油雾润滑方式的技术特点、应用效果, 从多方面论证了油雾润滑方式的优越性。

浅议油雾润滑系统的投用条件 篇5

油雾润滑是一种成本节约、清洁环保、安全可靠的集中润滑系统。它可以持续有效地将润滑油均匀的转化为微小的颗粒, 并将准确计量过的加压后的润滑剂输送到所有待润滑设备表面。呼和浩特石化公司500万吨/年改造项目有8套装置163台机泵使用了符合API610标准的完全吹扫型油雾润滑系统。其中, 催化裂化装置42台, 常压蒸馏装置24台, 气体分馏装置10台, MTBE装置12台, 连续重整装置32台, 加氢改质装置12台, 煤柴油加氢装置12台, 苯抽提装置19台。

油雾润滑的优势:集中化处理的系统, 不需要机油箱、油泵, 无需特定的为活动部件加润滑油, 减少设备养护需求并缩短停工时间;固态石墨层避免金属对金属的直接摩擦, 降低摩擦力和设备运行温度;有效地隔离腐蚀性气体, 避免其侵蚀设备运行面, 降低设备表面的研磨损伤;有效的节约能源和资源, 降低摩擦能量损耗。

2 工作原理

油雾发生系统由动力供给系统、润滑油供给系统、油雾发生器系统、操作控制系统四部分组成。

油雾发生器实际上是一个空气喷射雾化器, 当净化风高速通过文氏管或涡流管时, 润滑油会从储油罐中被虹吸到气流中去, 气流中的润滑油颗粒会聚结成为较大的油滴, 通过产生的湍流来湿润作用表面。油滴或油雾颗粒的平均直径小于3微米, 干油雾可在管道中以6.7米/秒的速度被最远输送到183米外。如果增加润滑油的粘稠度, 能够使油雾发生器生成直径更大的油雾颗粒。油雾会沿着管道以稀薄的形态流动, 以避免油雾浓缩, 通过在总集成管道的上端或下端连接的小管道, 油雾被输送到润滑点, 送油管道通过一些特定设计的喷嘴连向润滑点, 这些喷嘴可针对具体应用环境对油雾颗粒进行重新调整, 喷嘴不但具有油雾供给计量功能, 而且能够驱动干油雾经过过滤喷嘴, 并在通过时产生的湍流效应中转换为湿油雾, 然后是油雾将被释放到润滑点上。

当细小的油滴附着到高温的设备运行表面时 (温度常常高于80℃) , 油滴的温度会被迅速提高, 高温会使轻质碳氢化合物分解, 并在设备运行表面留下一层石墨层, 液体润滑层和持续被补充的固态润滑层相结合产生一种强大的润滑效果。油雾可通过沉淀在待润滑介质上形成一层持久耐用、碳质固态润滑膜。避免金属对金属的直接接触, 降低摩擦力, 有效降低轴承温度达10~18℃, 保护封闭式轴承, 避免污染颗粒或湿气进入, 有效降低轴承故障高达90%。

3 油雾润滑系统投用前的检查

3.1 检查所有油雾润滑系统安装无漏项, 零配件、喷嘴安装正确。

油雾输送主管道往主机方向应有5°左右的倾斜角, 以便当油雾主管中有凝液时可以流回主机油箱。

3.2 管道吹扫:

先吹扫主管道, 然后逐条吹扫各泵油雾管线。先吹到集流腔, 拆开各联接喷嘴, 利用集流腔底部放空阀放空排放杂物和气体。然后连上各喷嘴联接管线, 拆开泵体联接油雾管线吹扫。

3.3 油雾润滑主机大油箱清洗干净, 并加入合格的润滑油。

3.4 检查动力电、净化风符合规范要求。

电源要求:220VAC±10%, 50/60Hz, 主机接地。净化风要求:0.4~0.6MPa, 风量3标立/小时, 净化风在进入主机之前管线应有低点排凝。

3.5 检查所有油雾分配管线的连接件卡紧, 防止由于安装不到位, 造成油雾的泄漏。

3.6 检查定向喷嘴的油雾出口方向正确, 否则会影响使用效果, 甚至会导致轴承损坏。

3.7 检查喷嘴规格是否按设计要求进行

安装, 不同机泵使用的喷嘴可能不一样, 同一台泵前后轴承所使用的喷嘴也可能不一样。

4 油雾润滑系统投用、切换条件

4.1 油雾润滑系统安装、油雾发生器调

试、管路吹扫、接头试漏全面合格, 合格的净化风到现场、220V电源安装符合规范要求、主机大油箱加入合格的HV46低温液压油。

4.2 合格的润滑油在用到油雾润滑系统

主机大油箱前, 必须经过过滤, 过滤网精度不低于120目。不得在刮风、下雨等恶劣天气环境条件下进行加油操作。

4.3 泵单机试运前必须先用稀油润滑进行转动冲洗。

转动冲洗加油量、油位按浸油润滑加油定量标准加油, 当转速>3000r/min, 油位应在轴承最低位置的滚球中心, 或稍低于轴承最下部滚球中心;当1500r/min<转速<3000r/min, 油位应在轴承最下滚球中心以上, 但不超过球子上缘;当转速<1500r/min, 油位应在轴承下部滚球中心的上缘。

4.4 转动冲洗每次不得超过15分钟, 轴承温度不得超过55℃。

4.5 稀油转动冲洗用轴承箱下部放油, 以检查是否冲洗干净。

如果排放出来的油不干净应将轴承箱的脏油排尽, 再次加油转动冲洗。

4.6 转动冲洗合格后切换为油雾润滑, 投运5~10分钟后放净轴承箱内存油。

4.7 初次投用油雾润滑, 各机泵应在通入油雾后1小时启动。

5 油雾润滑系统投用后的检查

5.1 检查油雾压力显示值在调整设定值范围内。

低于设定值时表明系统可能有泄漏、

油雾分配器脱离系统或管线破损;高于设定值时表明某油雾管配件堵塞, 此时尤其要检查每台泵的喷头喷嘴, 此时应立即检查每台泵的油雾收集箱是否有油雾冒出。当压力突然大幅波动时表明油雾分配管路中存在杂质、油脂或入口空气压力不稳定。

5.2 检查被调节空气压力和供气压力。

被调节空气压力是调试设置好的, 如果无特殊情况不得随意调整此压力。

5.3 检查空气温度设定值在标准范围内。

5.4 检查主发生器储罐中的液位正常。

5.5 检查主机的一般状态, 是否泄漏, 仪表是否破损。

5.6 发现轴承温度上升时, 在排除轴承原因后, 应首先考虑检查油雾分配头是否堵塞。

5.7 检查每台机泵的油收集箱或油封处是否有油雾溢出。

如果有油雾冒出, 说明油雾已正常输入到机泵, 如果没有, 需检查喷嘴是否有堵塞, 或者下落管法兰是否有盲板, 逐步排查, 直到确认油雾输入到机泵的润滑点。

6 用户机泵启动前注意事项

6.1 油雾润滑主机正常运行, 若有报警要确认是什么原因报警后才能确定是否启泵。

6.2 仔细检查每台机泵轴承腔两侧端盖处是否有油雾溢出。

6.3 收油盒排空管是否有油雾溢出。

6.4 集油腔存油要及时排放以免堵塞喷嘴。

6.5 只要保证有动力风, 就能保证油雾

产生, 只要不是长时间停电就不影响泵运行, 但要注意各泵油雾是否畅通, 防止油雾凝液过多堵塞。

摘要：石化行业在炼化领域生产过程中采用许多机泵对介质加压提升, 其中有许多国内领先并且技术成熟的新设备。本文阐述了呼和浩特石化公司油雾润滑技术的原理和优势, 并提出了油雾润滑系统的方案。

关键词：油雾润滑,工作原理,条件

参考文献

[1]杨晓东等.机泵油雾润滑技术在某炼厂的应用分析[J].节能, 342期:60-62.

[2]姜树春.油雾润滑系统, 1994 (2) .

油雾润滑技术 篇6

随着数控机床的飞速发展, 高速电主轴已成为决定数控机床发展的关键技术之一, 相比于传统皮带传动主轴, 电主轴具有调速范围宽、振动噪音小、可快速启动和准停等优点, 不仅具有极高的生产率, 而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量[1]。

电主轴轴承的润滑方式主要有油脂润滑、油雾润滑和油气润滑三种[2,3]。

(1) 油脂润滑具有一次装脂、使用方便、维修简单、节能环保等特点, 能够适应于大部分中低速电主轴的使用。

(2) 油雾润滑是利用二次雾化装置将液态的润滑油经压缩空气从油杯中压出, 在输油管内形成微雾, 随压缩空气一起喷入轴承工作区, 使主轴轴承得到充分润滑和冷却。油雾润滑允许的极限转速较高, 且更换润滑油简单, 故目前高速电主轴轴承大都采用油雾润滑, 但油雾润滑系统可控性较差, 油雾废气无法集中排除, 因此对环境的污染较为严重。

(3) 油气润滑的工作原理是通过微机控制定量泵的供油频率, 以此对润滑油进行定时定量分配, 排出的润滑油与压缩空气混合后精确地供给轴承, 对轴承进行润滑和冷却作用。其供油量可控、轴承发热低、冷却效果好, 同时降低了润滑剂的消耗, 有效地减轻或避免对环境的污染, 所以油气润滑是电主轴轴承较为理想的润滑方式, 缺点是润滑装置成本较高。

对比分析三种润滑方式:油雾润滑污染环境, 油气润滑成本较高, 那么能否将节能环保的油脂润滑应用到高速电主轴的使用中来, 为此通过对油脂润滑电主轴跑合试验的数据进行分析, 从而验证高速电主轴油雾润滑改为油脂润滑的可行性。同时, 通过数据验证为高速油脂润滑电主轴的开发提供参考。

1 试验

1.1 试验目的

(1) 对比不同品牌的高速密封角接触球轴承在电主轴中的使用性能; (2) 验证高速电主轴油雾润滑改为油脂润滑的可行性。

1.2 试验设备及仪器

试验台架及冷却水箱、120MD48Y5.8电主轴 (油雾润滑改为油脂润滑) 、PT100温度传感器、温度显示仪、TC-2180冷却水泵、BF-LDE015A1S1F1150智能电磁流量计、VFD075B43A变频控制器。

1.3 试验方法及过程

采用同一根120MD48Y5.8电主轴 (前轴承使用内径25 mm轴承、后轴承使用内径20 mm轴承) , 依次安装两种品牌轴承 (前后轴承品牌一致) , 分别进行两个工作日的跑合试验。由于电主轴后轴承散热条件较差, 且安装温度传感器较方便, 所以通过检测电主轴后轴承外圈温度所得的数据作为试验评判依据;前轴承通过停机后检测前端轴孔温度, 来间接地反映前轴承的运行情况, 接线原理图如图1所示。

电主轴的跑合按照速度从低到高、分段进行的原则, 共跑合120 min, 具体流程如下。

第一时段1/6转速:运行15 min。

第二时段1/2转速:运行20 s、暂停2 min, 循环5次。

第三时段3/4转速:运行20 s、暂停2 min, 循环5次。

第四时段全速间歇: (1) 运行20 s、暂停2min, 循环5次; (2) 运行30 s、暂停2 min, 循环8次; (3) 运行1 min、暂停1 min, 循环10次。

第五时段全速持续:运行30 min。

2 试验结果及分析

针对两种品牌轴承分别进行试验, 试验数据见图2~6, 横坐标表示循环次数, 纵坐标表示温度的变化。

图2为第一时段试验数据曲线图, 从曲线变化趋势来看, 电主轴在低速1/6转速下运行, 前10 min后轴承温度变化较明显, 后5 min趋于稳定, 主要原因[4]在于轴承滚动体在轴承内公转运动时要受到流体的绕流阻力, 滚动体的自转运动要受到流体的搅拌摩擦力矩, 所以致使轴承温度上升明显, 经过10 min跑合, 后5 min轴承与主轴系统达到热稳定, 所以温度趋于平衡。

图3为第二时段试验数据曲线图, 当转速升至1/2转速时, 通过间歇运行与暂停, 从曲线上看不同的轴承温升几乎保持一致且变化不大。

图4为第三时段试验数据曲线图, 转速继续升高至3/4转速, 从曲线上看不同的轴承温升在前5次的循环中变化不大 (轴承2例外) , 在第6次和第7次循环中, 温升变化较为明显且基本保持一致 (轴承2例外) , 主要原因是在第6次和第7次循环中调整了变频器的参数, 使得主轴在20 s内很快到达3/4转速, 暂停时间未做调整, 以此对比前5次的循环。

图5为第四时段试验数据曲线图, 该时段是将速度升至满速, 间歇跑合。从曲线变化趋势来看, 每次运行时间改变时, 温升变化较大, 停机暂停期间, 轴承与主轴系统温度会平衡调节, 经过几次循环, 温升趋于稳定。

图6为第五时段试验数据曲线图, 通过前四个时段的跑合, 后轴承温度在较短的时间内达到热稳定并保持, 达到了跑合的目的。

另外, 通过每次循环停机检测前端轴孔温度, 发现前轴承的温度 (参考点) 较后轴承低5℃左右, 原因在于该试验用电主轴原设计方案前轴承部位有冷却水腔, 而后轴承没有。

根据以上分析可得出以下结论。

(1) 不同品牌的高速密封角接触球轴承在电主轴中的使用性能有细微差别, 本次试验所使用的前轴承的dmn达到了1.62×106mm·r/min, 前轴承的转速甚至超过了样本所标注的极限转速, 但仅从轴承的高速性能、较低的工作温度等方面考虑, 本次试验所使用轴承的使用性能较为良好。

(2) 从一些方面可以验证高速电主轴油雾润滑改为油脂润滑的可行性, 本试验中第五时段后轴承温度甚至稳定在70℃左右, 原因是一方面由于试验环境较为恶劣 (夏天) , 并且冷却水箱为普通水箱, 第五时段过程中冷却水的温度甚至升至35℃;另一方面该试验用电主轴本为油雾润滑, 前后轴承各有油雾通道, 油雾不仅起到润滑轴承的作用, 而且具有一定冷却作用, 并且前轴承部位有冷却水腔, 而后轴承没有, 所以该主轴润滑方式改为油脂润滑后跑合试验中后轴承温度较高。

随着高速、低发热轴承, 高速、长寿命润滑油脂, 电主轴冷却技术、电机技术等相关技术的发展, 将节能环保的油脂润滑应用到高速电主轴的使用中将是一个发展趋势。通过本系列试验, 开发出了转速48 000 r/min、60 000 r/min等高速油脂润滑电主轴, 其在高速性、低温升、较长寿命、较长精度保持性等方面满足电主轴使用要求, 并取得了较好的使用效果。

3 结束语

本文通过120MD48Y5.8电主轴 (油雾润滑改为油脂润滑) 采用不同品牌的高速密封角接触球轴承的进行跑合试验, 对跑合数据进行分析, 从而验证高速电主轴油雾润滑改为油脂润滑的可行性。同时, 通过数据验证为高速油脂润滑电主轴的开发提供参考。

摘要：介绍了电主轴的特点及主要润滑方式, 通过油脂润滑电主轴的跑合试验, 对比分析跑合过程中轴承的温度变化, 从而验证高速电主轴油雾润滑改为油脂润滑的可行性。

关键词：高速电主轴,油脂润滑,可行性

参考文献

[1]熊万里, 阳雪兵, 吕浪, 等.液体动静压电主轴关键技术综述[J].机械工程学报, 2009, 45 (9) :1-18.

[2]姚银歌, 郭丽娟, 王广辉.电主轴轴承油气润滑试验分析[J].轴承, 2012 (10) :32-34.

[3]李泽强, 潘奔流, 王健, 等.高速电主轴用脂润滑轴承性能试验[J].轴承, 2011 (6) :29-32.

油雾润滑系统在常减压装置的应用 篇7

1 概况

油雾润滑技术定义为:油雾产生是将压缩仪表风接入主机, 通过专利的涡流雾化工艺, 产生由3~5微米的油雾颗粒组成的含油量仅为约百万分之五 (5 PPM) 的油雾流, 再通过管道将油雾送到每台机泵需要润滑的部位, 对具有相对运动部件进行润滑。

2 现场安装

2.1 油雾主管的安装

(1) 油雾主管道应以一定坡度进行安装; (2) 油雾主管安装后不能有中间下陷或低凹; (3) 油雾分配管道系统不得加装任何形式的阀门; (4) 管道延接或支管连接采用螺纹三通、管接头或法兰; (5) 每一根管和所有配件在连接到任何螺纹接头前先用干净软麻布擦拭, 所有的螺纹连接使用管道螺纹密封胶, 不得使用聚四氟乙烯胶带, 在安装时应特别小心保持所有管道内部和管件清洁; (6) 分支管至少采用与主管道相同尺寸的管; (7) 分支管应从主管的上部接出, 并尽量使分支管向主管倾斜, 以便所有的油可以流回油雾主机; (8) 安装时, 每根切割的管道应去毛刺并修整以不减小其内径, 不允许采用地下的管道。

2.2 设备处下落管的安装

(一) 设备处下落管应从主管的上部接出, 接出处向下倾向主管, 向上倾向垂直向下延伸的管子的第一段, 其后所有的下落管倾向被润滑设备, 下落管使用与油雾主管相同的坡度。

(二) 设备处下落管水平方向不应超过35英尺。

(三) 下落管的安装

(1) 下落管末端在被润滑点上方不少于2英尺, 不大于6英尺; (2) 应偏离被润滑设备中心, 确保设备维修时无需移动下落管; (3) 不妨碍接近设备; (4) 不妨碍安装或移动设备。

(四) 下落管应固定在通常维修时无需移动的永久结构或管道上。

(五) 下落管不应有分支。

(六) 安装过程中, 每根切割的管道应去毛刺并修整以不减小其内径。

(七) 下落管末端安装集流腔, 集流腔包括:

(1) 排放下落管底部聚油的自闭阀; (2) 用于安装喷嘴的锥形接口; (3) 观察玻璃视窗; (4) 如果特别指明, 从油雾集流腔排放阀出口到油收集箱应安装3/8英寸外径的排放管线。

2.3 主机安装

安装设计位置布置定位。

2.4 电源连接

将220VAC, 单相电源引入到主机背后的接线盒。

2.5 远程报警及MODBUS通讯

主机配有报警触点和RS-422/485数据通讯端子。两者均可与位于远程地点的用户提供的装置状况告示器联接。远程报警触点是一只干式FORM-C触点, 它可被用于操纵远端告示装置, 以表明装置故障或电源断路报警。RS-422/485是一串行数据端口, 它能以高达12900位/秒的波特率发送数据。用户可以根据自己的需要来进行选择。

3 系统投用

3.1 投用前的准备检查工作

(1) 采用面沾检查主机油箱是否清洁, 然后准备46#汽轮机油350KG, 并委托化验室对润滑油取样分析合格后。打开大油箱加油口加油280升左右, 为避免造成二次污染, 加油时要经过三级过滤, 加油结束后拧紧加油口旋塞。

(2) 检查确认0.4~0.6MPa净化风风源和220V电源已正确连接, 主机与DCS的通讯是否正常。

(3) 给主机送电、送风之前先检查电源开关和气源阀门, 确保电源开关处于OFF位置, 气源阀门处于关闭状态。主发生器、辅助发生器、气动泵的气源调压阀要顺时针拧到底。

(4) 仪表风在通入主机之前要打开位于主机后方的气源三阀组的放空阀, 放空一段时间, 确保管线干净, 然后关闭放空阀, 打开进入主机的气源阀门。

(5) 检查所有的泵的喷嘴型号是否正确, 连接是否正确。

(6) 现场投用时检查轴承温度, 泵振动情况并做好记录。

3.2 待轴承受雾2小时候, 可以启动机泵运转。

3.3 做好油雾主机运行参数检查、机泵轴承箱体温度检查等巡检工作。

4 操作与维护

4.1 每日检查、维护

(1) 油雾发生器检查, 检查油雾压力显示值是否在调整设定值; (2) 检查被调节空气压力和供气压力; (3) 检查空气温度设定值是否正确 (120/49℃) (此项不可调节) ; (4) 检查主发生器储罐中的液位是否正常; (5) 检查主机的一般状态, 是否泄漏, 仪表是否破损; (6) 检查每台泵的油雾收集箱的放空管是否有油雾冒出; (7) 巡检过程中发现轴承温度上升时, 排除轴承原因外, 应首先考虑检查喷嘴是否堵塞。

4.2 维护保养: (次/季度)

为确保系统运行平稳, 每季度由运行部组织, 通知相关专业及检修单位对该系统进行计划性检查和保养。

(1) 更换油过滤器滤芯; (2) 检查和清洁油吸入滤网; (3) 更换空气过滤器滤芯; (4) 检查和彻底清洁油雾发生器储罐内部; (5) 检查核实所有报警的上限和下限设定值的动作; (6) 检查试验安装的远程报警的动作。

5 结论

油雾润滑系统在常减压装置中成功应用, 通过后期评估和检测, 在降低能耗和减少轴承故障等方面达到了预期的目标。

参考文献