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高線精軋機(jī)潤滑系統(tǒng)診斷要求

發(fā)布時(shí)間:2019-10-11 09:13:49

 

鋼鐵企業(yè)液壓、潤滑系統(tǒng)對油品的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用

 

    鋼鐵公司高線預(yù)、精軋潤滑站,打包機(jī)液壓站,加熱爐液壓站的油品污染來源及處理建議方案

                                  中國·蘇州頗澳德克過濾系統(tǒng)科技有限公司

前言:

高線軋機(jī)系統(tǒng)的油品污染源主要來自于輥箱及錐箱的機(jī)械正常磨損及密封損壞使冷卻水進(jìn)入油箱,冷卻水會(huì)帶入大量的氧化鐵及乳化油品,使整個(gè)稀油潤滑系統(tǒng)的液體嚴(yán)重污染及嚴(yán)重降低了潤滑油的潤滑粘度,長時(shí)間運(yùn)行會(huì)造成設(shè)備的損壞,要想潤滑油達(dá)到機(jī)械設(shè)備要求及NAS級別,必須管好機(jī)械密封問題,降低油品中的含水量。

設(shè)備系統(tǒng)中原件要求: 潤滑液壓系統(tǒng)中清潔度等級對應(yīng)表

 

液壓系統(tǒng)

 

ISO4406 /NAS 1638

伺服閥

 

A

B

C

D

E

 

 

 

 

 23/20

 21/18      12

 20/18

 20/17      11

 20/16

 19/16      10

 18/15      9

 17/14      8

 16/13      7

 15/12      7

 14/12

 14/11      5

 13/10      4

 12/9       3

 11/8       2

 10/8

 10/7       1

比例閥

 

 

A

B

C

D

E

 

 

 

變量閥

 

 

 

A

B

C

D

E

 

 

插裝閥

 

 

 

A

B

C

D

E

 

 

定量柱塞泵

 

 

 

A

B

C

D

E

 

 

葉片泵

 

 

 

 

A

B

C

D

E

 

壓力/流量控制閥

 

 

 

 

A

B

C

D

E

 

電磁閥

 

 

 

 

A

B

C

D

E

 

齒輪泵

 

 

 

 

A

B

C

D

E

 

潤滑系統(tǒng)

 

球軸承

A

B

C

D

E

 

 

 

 

 

滾子軸承

 

A

B

C

D

E

 

 

 

 

徑向軸承

 

 

A

B

C

D

E

 

 

 

齒輪箱(工業(yè)用)

 

 

A

B

C

D

E

 

 

 

汽車變速箱

 

 

 

A

B

C

D

E

 

 

柴油機(jī)

 

 

 

 

A

B

C

D

E

 

清潔度等級(PCC)

12/10/7

13/11/9

14/12/10

15/13/11

16/14/12

17/1512

17/16/13

18/16/14

19/17/14

 

 

Paldek過濾器濾芯材料級別

BZ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BP

 

 

 

 

 

 

 

BN

 

 

 

 

BS

 

                                 

 

    潤滑液壓油用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中作為工作介質(zhì),起能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制作用,同時(shí)還起著液壓系統(tǒng)內(nèi)各部件的潤滑、防腐蝕、防銹和冷卻等作用。而液壓系統(tǒng)中的密封件起著防止流體從結(jié)合面間泄漏、保持壓力、維持能量傳遞或轉(zhuǎn)換作用。
   目前國內(nèi)外使用的密封材料大部分是高分子彈性體,一些特殊條件下也有使用塑料及各類金屬。但不管屬于哪一種材料,都應(yīng)具有下列性能:
    1、具有一定的機(jī)械物理性能:如抗張強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、伸長率;
  2、有一定的彈性、硬度合適,并且壓縮變形?。?br />   3、與工作介質(zhì)相適應(yīng),不容易產(chǎn)生溶脹、分解、硬化;
  4、耐磨,有一定的抗撕裂性能;
  5、具有耐高溫、低溫老化的性能。
    然而,沒有任何密封材料包括上述全部性能,需要根據(jù)工作環(huán)境,如溫度、壓力、介質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)方式來選擇適宜的密封材料,并通過制定材料的配合配方來滿足一定的要求?;蛘卟捎脙煞N以上材料復(fù)合或組合結(jié)構(gòu)的形式發(fā)揮各自的特長,達(dá)到更加全面的效果。
    密封效果的形成:動(dòng)密封分為非接觸密封和接觸密封。非接觸密封主要是各種機(jī)械密封,如:石墨填料環(huán)、浮環(huán)密封等;橡塑復(fù)合密封件和橡塑組合密封件均屬于接觸密封,依靠裝填在密封腔體中的預(yù)壓緊力,阻塞泄漏通道而獲得密封效果。液壓系統(tǒng)用的密封件多為靜密封(端面密封)、往復(fù)動(dòng)密封(活塞、活塞桿密封)及旋轉(zhuǎn)密封。
    影響密封效果的因素:密封結(jié)構(gòu)的選擇和油膜形成、壓力、溫度、材料的相容性,動(dòng)密封所接觸工作表面的材質(zhì)、硬度、幾何形狀、表面光潔度等。
     一、常用的耐介質(zhì)性能優(yōu)異的密封材料主要有:丁腈橡膠、硅橡膠、氟橡膠、三元乙丙橡膠、聚四氟乙烯、聚氨酯橡膠、丙稀酸酯橡膠等
     二、密封材質(zhì)與液壓油的相容性
     液壓油的顆粒污染來源之一是密封件材料與液壓油不相適應(yīng)而產(chǎn)生的“碎屑"或“磨屑"。密封件因被液壓油“溶漲"被損壞而產(chǎn)生的“碎屑"或被液壓油“抽提"出來的未被高分子材料結(jié)合的無機(jī)物和填充補(bǔ)強(qiáng)材料,使密封件損壞并失效,同時(shí)對油品形成污染造成液壓油變質(zhì)以致失效。
     液壓系統(tǒng)中廣泛使用葉片泵,在其工作壓力大于6.9MPa的狀態(tài)下,磨損問題變得突出,因而在液壓油中使用了抗磨劑;為了適應(yīng)在高溫?zé)嵩春兔骰鸶浇囊簤合到y(tǒng),使用抗燃的磷酸酯、水-乙二醇液壓液、水包油和油包水乳化液等。此外,應(yīng)“用"而生的抗氧、防銹等各種類型復(fù)合添加劑配置的不同用途液壓油(液)品種繁多,如:抗磨液壓油復(fù)合劑類型中的無鋅型(無灰型)抗磨液壓油復(fù)合劑,是用烴類硫化物、磷酸酯、亞磷酸酯等復(fù)配而成,同時(shí)還添加了含有硫、磷和氮三種元素的S-P-N極壓抗磨劑。在極壓工業(yè)齒輪油中,也以P-S型極壓劑為主。
     而密封件產(chǎn)生“溶漲"或“抽提"的原因是液壓油中添加劑所含有的各種化學(xué)元素依據(jù)“相似相溶"的原理,對不同的密封材質(zhì)產(chǎn)生不同的影響,是密封材料的耐介質(zhì)性能。例如:Shell Omala 320齒輪油和Shell Omala 460齒輪油中顯示較強(qiáng)極性的磷(P)元素濃度在300ppm左右,所以丁腈橡膠因含有丙稀腈基團(tuán)而具有極性,具有優(yōu)良的耐油性能,卻不適宜該類型油品的介質(zhì)條件。
    隨著液壓油品種的不斷研發(fā),為改善油液性能的各種抗磨、極壓添加劑、金屬減活劑、破乳化劑和抗泡添加劑等,對密封件的材料的影響需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
     三、密封材料耐油液性能檢測評定
     橡膠材料的密封件耐油液性能,一般采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)油,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度條件和試驗(yàn)時(shí)間下浸泡,通過對浸泡前后測試值對比(如材料的硬度變化、拉伸強(qiáng)度變化率、扯斷伸長變化率、體積變化率、壓縮變形等),評價(jià)其性能。
     No1標(biāo)準(zhǔn)油是“低體積增加油",這種礦物油的混合物的成分是由溶劑萃取的,經(jīng)化學(xué)處理、脫蠟的石蠟殘?jiān)椭行杂?;No3標(biāo)準(zhǔn)油是一種“高體積增加油",由經(jīng)過選擇的環(huán)烷粗制品,經(jīng)過真空蒸餾得到的兩種潤滑油成分組成。不同用途對材料的指標(biāo)值考核也是不同的。

    四、液壓油(液)對密封件性能的影響
    密封理論認(rèn)為:在一個(gè)動(dòng)態(tài)柔性密封及其配合面之間存在一層完整的潤滑膜。在正常狀態(tài)下,正是借助這層潤滑膜來達(dá)到密封目的并延長密封件壽命。
    在液壓系統(tǒng)中,液壓油(液)對密封件密封性能的影響除介質(zhì)/密封材料的相溶性,油品的粘度、粘度隨溫度的變化、往復(fù)(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)速度、壓力及軸、缸體或活塞桿的材質(zhì)、硬度、幾何形狀、表面光潔度,以及密封件的結(jié)構(gòu)等影響潤滑膜形成和膜特征的因素,均影響密封效果。一般說來,形成連續(xù)的潤滑膜能獲得理想的密封效果。
    日本NOK公司率先在世界上用的圖象處理技術(shù)解釋清楚油封的密封原理。認(rèn)為油封(旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封)的密封機(jī)理由潤滑特性和密封原理兩部分組成。潤滑特性:油封的摩擦特性受流體的粘度與滑動(dòng)速度支配,油封與軸的相對滑動(dòng)表面在油膜分離的潤滑狀態(tài)下運(yùn)動(dòng),因此保持摩擦阻力小,磨損小。密封原理:油封滑動(dòng)接觸面上油的流動(dòng)是從大氣側(cè)流向油側(cè)又從油側(cè)流向大氣側(cè)的循環(huán)?;瑒?dòng)面的潤滑良好,可防止磨損的進(jìn)行,由此沒有泄漏。
     當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度過高時(shí),影響連續(xù)的潤滑膜的形成,導(dǎo)致摩擦熱增加,超出密封材料的耐溫范圍則造成密封件的損壞。壓力過大時(shí),除影響油膜形成,還會(huì)對橡塑密封件產(chǎn)生“擠隙"作用,一般可采用加“擋圈"來改善?;蜻x擇摩擦系數(shù)小、自潤滑性好的PTFE組合密封件結(jié)構(gòu)將有助于改善摩擦副之間的潤滑,適用于高低速往復(fù)運(yùn)動(dòng)及高壓系統(tǒng)的油缸活塞、活塞桿密封。
    根據(jù)系統(tǒng)工況條件及介質(zhì)環(huán)境合理地選用密封件和密封材料、正確安裝使用和維護(hù)密封件,是獲得有效的密封效果、可靠性及使用壽命的關(guān)鍵。

液壓油中混入過多的顆粒物會(huì)堵塞油濾、擦傷密封件、堵塞或磨損元件。但液壓油在生產(chǎn)過程及使用過程中不可能做到?jīng)]有顆粒物。現(xiàn)在我國標(biāo)準(zhǔn)對液壓油的顆粒物是以“機(jī)械雜質(zhì)”<0.005%來控制的,國外多用美國宇航局(NAS)和標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的液壓油清潔度級別來恒量。
     NAS液壓系統(tǒng)對油品清潔度的要求如下:
     1.大間隙、低壓液壓系統(tǒng):NAS 10—12,大約相當(dāng)于ISO 19/16—21/18。允許≥5μ顆粒數(shù)/毫升,大約5000~20000。≥15μ顆粒數(shù)/毫升,大約640~2500。
     2.中、高壓液壓系統(tǒng):NAS 7—9,大約相當(dāng)于ISO 16/13—18/15。允許≥5μ顆粒數(shù)/毫升,大約640~2500。≥15μ顆粒數(shù)/毫升,大約80~320。
     3.敏感及伺服高壓液壓系統(tǒng):NAS 4—6,大約相當(dāng)于ISO 13/10—15/12。允許≥5μ顆粒數(shù)/毫升,大約80~320。≥15μ顆粒數(shù)/毫升,大約10~40。
     目前我國普通工藝生產(chǎn)的液壓油一般只能達(dá)到NAS 8-10

污染度分級標(biāo)準(zhǔn)

 

NAS1638分級標(biāo)準(zhǔn)

等級

5—15μm

15—25μm

25—50μm

50—100μm

>100μm

00

125

22

4

1

0

0

250

44

8

2

0

1

500

89

16

3

1

2

100

178

32

6

1

3

2000

356

63

11

2

4

4000

712

126

22

4

5

8000

1425

253

45

8

6

16000

2850

506

90

16

7

32000

5700

1012

180

32

8

64000

11400

2025

360

64

9

128000

22800

4050

720

128

10

256000

45600

8100

1440

256

11

512000

91200

16200

2880

512

12

1024000

182400

32400

5760

1024

 

NAS1638等級表

油潔凈度(顆粒度或污染度)的指標(biāo)國內(nèi)沒有統(tǒng)一,一直還是引用國外標(biāo)準(zhǔn),以下是NAS(National Aerospace Standard 1638)分級標(biāo)準(zhǔn)列表,僅供參考。

(其中4級、5級為經(jīng)過濾設(shè)備過濾后等級,9級、10級為新油等級)

 

污染粒

         NAS1638等級表(每100ml內(nèi)的顆粒數(shù))

00級

0級

1級

2級

3級

4級

5級

6級

7級

8級

9級

10級

11級

12級

5-15u

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

32000

64000

128000

256000

512000

1024000

15-25u

22

44

89

178

356

712

1425

2850

5700

11400

22800

45600

91200

182400

25-50u

4

8

16

32

63

126

253

506

1012

2025

4050

8100

16200

32400

50-100u

1

2

3

6

11

22

45

90

180

360

720

1440

2880

5760

>100u

0 

0

1

1 

2

4

8

16

32

64

128

256

512

1024

頗澳德克公司一貫采用上述標(biāo)準(zhǔn),對公司生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,公司配有德國進(jìn)口激光顆粒度油品在線檢測儀,對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品以及用戶實(shí)行季度性的油品在線監(jiān)控,為客戶不斷改善的油品品質(zhì),確??蛻舻挠推菲焚|(zhì)和延長設(shè)備的使用壽命,是頗澳德克一貫的宗旨。

           

    蘇州頗澳德克過濾系統(tǒng)科技有限公司對某鋼鐵公司多條高線(摩根4-5代軋制線,其設(shè)計(jì)能力90米線速,原裝美國摩根公司及哈飛公司制造)生產(chǎn)區(qū)的預(yù)精軋機(jī)潤滑站(油品533)河北過濾芯型號(hào)為HC8900FKS39H,精軋機(jī)潤滑站(油品525)河北過濾芯型號(hào)為HC8900FKS39H,打包機(jī)液壓站(油品46號(hào))河北過濾芯型號(hào)為0850R010BN4HC,加熱爐液壓站(油品46號(hào))河北過濾芯型號(hào)為SFBX1300X10,我們對油品進(jìn)行了溫度、含水量、顆粒度的在線檢測化驗(yàn)。

化驗(yàn)設(shè)備名稱:(德國進(jìn)口激光顆粒度油品在線檢測儀),時(shí)間2010-7-7下午:

化驗(yàn)結(jié)果如下:

1:預(yù)精軋機(jī)潤滑站(油品533)

 

 

 

 

 

2:精軋機(jī)潤滑站(油品525)

3:預(yù)精軋機(jī)潤滑站(油品533)

 

 

4:精軋機(jī)潤滑站(油品525)

5:打包機(jī)液壓站(油品46號(hào))

 

6:加熱爐液壓站(油品46號(hào))

7:加熱爐液壓站(油品46號(hào))

 

7:打包機(jī)液壓站(油品46號(hào))

 依據(jù)上面檢測結(jié)果顯示,高線生產(chǎn)區(qū)的預(yù)精軋機(jī)潤滑站(油品533),精軋機(jī)潤滑站(油品525)水份超標(biāo),顆粒度嚴(yán)重超標(biāo),希望貴公司根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行處理。

根據(jù)我公司的多年在高線液壓、潤滑系統(tǒng)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),上述油品會(huì)給貴公司造成滾箱、錐箱損壞、燒毀以及縮短油膜軸承的使用壽命,加劇其他備品備件的損耗量。

改善方案:

1:打開油水分離機(jī),對油品進(jìn)行油水分離,減少油品的乳化,延長油品使用壽命。

2:用一套旁路過濾200-400 升每分鐘的高效大流量2-3級濾油設(shè)備在線對油品快速除渣滓過濾,減輕潤滑站的過濾器過濾負(fù)荷,降低對過濾濾材的擊穿性,延長主過濾芯的壽命。

3:主過濾器濾芯報(bào)警后必須更換,不可以重復(fù)使用,因?yàn)闉V材是迷宮多層制成,帶大小顆粒的油品通過濾眼孔徑進(jìn)行傳輸液體,顆粒會(huì)摩擦造成濾孔磨損,造成孔徑變大,因?yàn)轭w粒有大有小吸附在濾材表面,可以確保濾芯的精度,但是通過清洗后表面顆粒去除,孔徑就變大了,而且清洗時(shí)因?yàn)闆]有專用的工具,很容易把顆粒帶到濾芯內(nèi)孔,濾芯安裝后顆粒沒有過濾直接進(jìn)入系統(tǒng),那樣就會(huì)造成更大的設(shè)備故障。

4:根據(jù)現(xiàn)在的油品質(zhì)量,建議用5um的濾芯進(jìn)行油品處理一段時(shí)間,等油品指標(biāo)改觀后再考慮用其他精度的過濾芯。

目前好多客戶對我們技術(shù)人員講,你們的濾芯可以用多久的話題,我這里給你介紹一下,你們應(yīng)該這樣來問我們比較合適,你的10um濾芯通過多次過濾后的油品可以達(dá)到NAS8級要求嗎?一般其他高線設(shè)備上可以用多久呀?如果在溫度40-45度時(shí)油箱含水量在150ppm時(shí)可以用多久,這樣的問話是正確的,如果你不考慮油品品質(zhì)的話,濾芯用1年也可以不用換,你用50um或者200um你看看要多久才換濾芯,可能你的設(shè)備壞了濾芯也不會(huì)報(bào)警,很多在濾芯的工廠是這樣做濾芯的,你定10um濾芯,不過你要濾芯使用30天,達(dá)不到要求就是濾芯不好,在這種情況下,他們就把濾芯的過濾精度放大,那樣使用壽命到你們要多30天,但是你們的油品就特別糟糕,短時(shí)間的可以設(shè)備看不出來有設(shè)備質(zhì)量問題,長時(shí)間的使用你們的滾箱/錐箱/軸承/軸以及其他的閥就會(huì)損壞,我們的客戶1年也就損壞一個(gè)滾箱錐箱,主要他們的油品管理的相當(dāng)好,油箱進(jìn)水少,油品質(zhì)量在NAS8級以下使用。

 

上述建議以供參考。

 

蘇州頗澳德克過濾系統(tǒng)科技有限公司

技術(shù)部

2012-8-28

 

 

 

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