20辊轧机齿轮润滑站的改造设计

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科技创新与应用 I 2013年第3期20辊轧机齿轮润滑站的改造设计李振华 赵悬 刘伟(宝鸡钛业股份有限公司板带厂，陕西 宝鸡 721014)工 业 技 术摘 要：本文针对引进的20辊轧机齿轮润滑站存在的设计缺陷进行分析研究，制定了相应的改造方案，从根本上解决了原系统预热装置所存在的弊端。

关键词：20辊轧机；预热；循环加热系统；长城 CKD-220齿轮润滑油；齿轮润滑站1概述近年来 2O辊轧机以其精度高、轧制速度快、板型控制精确、手段多样而成为钢铁、有色金属带、箔材轧制的重要生产手段.因以上的优越性国内外各大型钢铁企业无-例外均装备此类设备。公司引进的德国Sundwig公司生产的世界先进 20辊冷轧机采用计算机轧制速度控制、厚度 自动控制、板型控制以及电液伺服压下自动控制等先进的自动控制方式，广泛适用于不锈钢、铝、铜等金属带材轧制。但设备实际运行中发现其齿轮润滑站存在的设计缺陷。

2问题描述20辊轧机轧制速度高达每分钟数百米，作为轧机核心的传动、左右两侧卷鳃的齿轮箱润滑方式采用稀油集中润滑方式，润滑系统包括油箱、液位监测、泵、高压过滤器、回油过滤器、板式换热器、电加热器、流量监测等构成。为保证运行安全该系统设定泵的启动条件为润滑油温达到 30C方可启动，正常运行温度在 3O℃ 45℃，为此在油箱回油侧壁安装了单位功率为 1050瓦的加热器 6支用于油品加热，当系统温度达到 45C时冷却水电磁阀开启 ，由板式换热器进行油品的冷却。

在实际使用中发现，冬季环境温度较低时齿轮润滑站所在的轧机地下室温度仅维持在 15℃，生产前需启动电加热器加热润滑油。

油温达到设定值需要 4个小时，且刚启动时润滑泵的噪音十分剧烈，甚至造成泵出口DN80管道焊缝开裂。该系统存在以下问题：(1)润滑油在静止状态下加热，对于粘度大流动性差的油品有较大的隐患。(2)润滑站的油箱容积为4m3，油品添加量为 3.6m，，油箱分隔为两个腔室，即吸油腔和回油腔两部分，加热器安装于回油侧易导致油温不均匀。(3)油温不均导致回流油液含有大量气泡(回油观察窗可看到)，在短时间内不易分离，导致油泵吸人大量气泡由此产生的气穴效应造成系统噪音高达 105db，同时剧烈振动造成出口管道开裂。(4)冬季启动轧机时需预先加热润滑油 4小时，影响生产效率，同时造成大量人力资源浪费。

3原因分析针对 20辊轧机轧机齿轮润滑站存在的问题进行分析研究，可以得出系统产问题的根本原因：(1)油品系统设计要求采用长城 CKD-220齿轮油，由于该油品运动粘度达到 198 242mmz ，在低温状态下(15℃)其运动粘度达到 761～964mmz ，由此可见该油品的低温流动性很差，在静止状态下加热 。极易造成加热体附近的润滑油温升过快而碳化 ，并在管状加热器表面形成结焦，碳化后的油品不仅润滑品质和能力下降，同时会造成过滤器堵塞、加热体过烧甚至着火等故障隐患；(2)根据热功学计算该系统油品所需热量：QCm(h-t1) (1)Q为润滑油由t 升至 t 所吸收的热量；CI.88KJ/(KgC)220#齿轮油的比热容；m为润滑油的质量(该系统润滑油加注量为 3.6m3，密度 130.910。Kg/m3)；t 15C为润滑油冬季温度；t2302为润滑站可以启动的油品温度。

加热体产生的热量 ：QPT (2)P为加热体的功率；T是时间。

根据功和热量的关系(1KWh1000wx3600s3.6x106j)，将以上各数值带入公式(1)和公式(2)分别计算可得原系统所需加热时间为4.O2小时，与实际工况相-致。因每次开车前的准备工作-般约在1～1.5小时，如按此时间作为预热时间，系统新增加热体功率计算应在：1200oW～18000W。

(3)系统设计加热体单侧安装；设计油品流动性差，造成油品局部温度达到启动要求，而油箱远离加热器处油温仍达不到要求。

4解决方案4.1加强齿轮油的流动，利用油箱底部排污阀安装-台齿轮泵将润滑油从油箱的吸油腔下方排污口输送到回油腔，从而形成-个循环回路，以保证油箱内的油液充分流动，同时齿轮泵采用低位安装，油面高于泵吸口近-米可大幅度降低泵的吸油阻力。

4.2提高润滑油的加热效率，缩短加热时间，结合工厂现有的加热体现状，在循环管路上增加两组单个加热功率为 6KW的加热体，用 DN100钢管制作加热器，两组加热器串联安装 ，油品由加热器下部进入上端排出。

4.3加强油品流动在加热器内形成紊流，由齿轮泵强制油品流动，提高换热效率避免油品结焦。

4.4保证系统安全运行，齿轮泵与加热体的启动在电气控制网路中设置联锁，即齿轮泵启动后方可投入加热；控制齿轮泵的接触器、在泵吸口安装电接点温度计检测到油温达到 30℃时停止加热器和齿轮泵。加热系统如图 1所示。

障点；叠压时，准确的掌握压装的力度，提高铁芯的压装质量。

3结束语通过以上的论述，我们对 600MW汽轮发电机励磁系统概述以及汽轮发电机运行时的稳定性进行了详细的分析和讨论。汽轮发电机励磁系统对于整个机组运行的安全性都是有着重要的影响的，因此我们必须对其进行认真的研究，掌握汽轮发电机励磁系统的性能、组成和特点，同时还应对汽轮发电机运行过程中的常见故障进- 10O-行研究，结合现场的经验和相关的专业知识制定出科学合理的预防对策，旧能的降低故障发生的概率，从而保证整个汽轮发电机机组运行的稳定性。