邯钢酸轧线拉矫机齿轮润滑冷却系统优化改造

1、邯钢酸轧线拉矫机齿轮润滑冷却系统优化改造 摘 要：随着生产线投用时间的增长和产量的不断提高，拉矫机润滑系统温控不良的问题逐渐的突出起来。本文分析了拉矫机润滑系统温控不良的问题以及温控部件的机能，阐述了拉矫机润滑站冷却系统故障的检查方法、冷却系统部件的选择及冷却系统定量控制的具体方法，解决了冷却系统存在的问题，实现了对邮箱温度的精确控制，提高了系统的稳定性，简化了冷却系统故障的检查和排除步骤。 关键词：拉矫机 冷却系统 定量控制 优化改造 0、引言 邯钢冷轧厂酸轧线投产于2005年，拉矫机为酸轧线的关键设备之一，主要用于带钢酸洗前的板带破磷。拉矫机前后有两组张力辊为拉矫机提供张力，负载较大。这两

2、组张力的减速机使用的是集中润滑系统，由一个润滑站供给四个润滑点，分别为拉矫机前2#张力辊1#辊、2#辊和拉矫机后3#张力辊1#辊、2#辊。 11年7月份时，现场多次出现拉矫机齿轮润滑高温、压力、流量报警，严重影响现场生产。投产后该冷却系统一直是问题不断，11年尤其的严重。经过认真分析，结合现场实际生产情况，对拉矫机润滑冷却系统做了相关的优化改造。图1为该系统图。 1、系统问题分析 润滑系统的最佳油温为42 -47，油温高会造成油的氧化变质，缩短油的使用寿命，同时还能加速密封元件的老化。当使用温度超过55，每增加9，油品使用寿命缩短一半。润滑系统一般设有加热器和冷却器，油温低时启动加热器，油温高

3、时开启冷却器。该系统在自动运行情况下，加热由一块机械温控表（温控开关）控制，冷却则使用自力式温控开关。 润滑系统使用的冷却器有板式冷却器、管式冷却器、风冷式冷却器等，拉矫机齿轮润滑站采用的是管式冷却器。 1.1、润滑系统热量的平衡 系统工作时，除齿轮箱发热传递给润滑油，泵的功率损失、油液流经阀或管路的功率损失全部转化为热量，使油温升高。系统的散热渠道主要是油箱表面和管路表面，当系统产生的热量大于散出的热量时，油温就会升高，这就需要增加冷却器来降低油温，使润滑油在合理的温度范围内工作 液压系统热量的平衡计算： 冬季酸轧线在正常生产情况下，拉矫机齿轮润滑站发热功率和散热功率基本平衡，不需要投入冷却

4、器，车间温度10 时，油箱油温基本维持在50左右。 p发热=p散热=（k1al+k2a2）（t-t0） p发热发热功率 p散热散热功率 k1油箱散热系数，只同冷却方式有关。 a1油箱的散热面积 k2管路散热系数，只同风速有关。 a2管道的散热面积 t油箱油温 t0环境温度 p发热=p散热=（k1al+k2a2）（t-t0） 无论冬季还是夏季p发热基本不变，（k1al+k2a2）是一常数，要使上面的公式成立，则（t-t0）保持不变，则 t冬-t0冬= t夏-t0夏 t夏= t冬-t0冬+ t0夏=50-10+50=90 也就是说夏季只有当油箱油温达到90时，发热功率才能与散热功率平衡，但这一温度

5、超过了润滑油的正常使用温度范围，所以必须使用冷却器降温。已设置了冷却器，但油温仍然高。 1.2、系统检查 1.2.1、检查冷却器工作情况： 检查水过滤器，拆开冷却水回水管，检查回水流量，流量没有明显减小。冷却器水管、铜管没有堵塞。 1.2.2、检查齿轮箱工作情况： 检查齿轮箱工作振动及异响情况，并无异常。 1.2.3、检查温控阀门工作情况： 关闭冷却水回水，调整预紧弹簧，对感温探头用热水加热，人为将自力式温控阀打开，检查冷却水流出情况，发现了问题。阀芯的开闭出现了问题，不能完全打开。 2、优化改造措施 2.1、自力式温控阀的工作原理分析 图2为拉矫机原装自力式温控阀，自力式温度控制阀的测量装置

6、从过程介质中获得所需能量并释放足够的力以推动阀杆。该阀主要式通过1和5所示的波纹管利用吸附原理控制阀口的开合。控制精度和稳定性依据干扰（如，入口压力和流量）而定。且可通过旋钮调整2所示弹簧的压力，从而调整油箱温度，也就是阀体打开温度。通过阀的结构及工作原理，我们不难看出该阀的主要问题在于由于阀芯的开度由波纹管控制，阀芯开度受限，控温过程相对较长、控温不准确，无法适应现场的生产节奏。再者由于该阀的的机能问题，随着使用时间的增长，波纹管开关阀芯的能力也逐渐的衰减，造成冷却速度慢，且不易观察阀芯的开度位置，造成故障不易尽早被检查发现，也成了我想要将其改造的一个重要原因。 2.2、温控阀的选用 阀体的

7、选用相对简单，无非是一个冷却水的普通电磁阀。我们选用了比较稳定的诺冠常闭式膜片阀，型号为8234500 8401，该阀具有成本很低，使用寿命长，故障易判断等优点，从备件管理角度来讲，不增价备件的种类，减少备件库存。 2.3、温度控制处理方案 温度控制是个难题，本来我计划是增加一块模拟量温度控制表，但是这种表稳定性稍差且成本较高。我想到了该站的加热控制系统，该系统使用的是一块机械式开关量控制表（如图3所示），工作稳定，易发生微量的零点移位，但可以通过1-2个月的校表完全可以避免。如果能够将冷却水的开关和这个温控系统关联那就比较完美。 在有三个温控点的情况下，我们通过一个夏天和一个冬天的观察，最终

8、做出了这样的设定：在high-high的超温报警下，在冷却系统正常的情况下，最多30分钟温度能够下降至超温报警温度以下，若不能，则认为系统故障，40分钟时停车；在heater on低温加热器启动的情况下，加热器正常工作时，最多50分钟温度能够上升至低温加热器启动温度以上，若不能，则认为系统故障60分钟时停车。完美解决控制点不够用的问题。 3、优化改造评价 通过改造，实现了对邮箱温度的精确控制，提高了系统的稳定性，简化了冷却系统故障的检查和排除步骤，但是不难看出原有的自力式温控阀不仅能够利用波纹管1实现通过油箱的温度控制冷却水的流量，而且还能够利用波纹管2控制当阀芯关闭时冷却器中冷却水的温度，进而保证油泵出口供油管路油液的温度。而改为电磁控制阀后，设置调整电磁阀开启合关闭温度的时候，也要考虑到油泵出口供油管路油液的温度，保证润滑点的油温达到使用要求。 参考文献： 1赵腾云.装载机行星式变速箱工作性能分析d.吉林大学，2011 2张桂文.机械设备预防性维护的重要性j.科技创新导报，2011，（19）：53，55 3陈苗青.齿轮传动的失效分析及改善措施j.制造业自动化，2011，（04）：19-21 4何晓瑛