威纳油气润滑系统介绍OILAIRLUBSYSTEM.ppt

侯占强2023/7/1,威纳(WOERNER)油气润滑系统,一、油气润滑的出现和发展,（一）润滑的概述,西方工业革命造就了现代工业的雏形。随着工业技术的飞速发展，制造厂商对提高生产率和降低制造成本的要求越来越高。润滑技术作为有效解决设备磨损故障，延长设备无故障运行时间，大幅度降低设备备件消耗量的有效手段，在欧美国家得以迅速发展。在20世纪前叶，先后出现了单线式润滑系统，双线式润滑系统，递进式润滑系统等不同工作原理的干油、稀油集中润滑系统。德国WOERNER公司正是在这样的背景下成长和发展为享誉全球的润滑元件和润滑系统的百年企业。,（二）油气润滑的出现,油气润滑最早出现在十九世纪末期，正值瓦特发明蒸汽机不久，并被迅速应用到各种场合。油气润滑使用于蒸汽机活塞和缸体之间，输入气缸的蒸汽中加入少量润滑油，依靠高速蒸汽将润滑油输送到摩擦表面来改善设备的摩擦状况，取得非常满意的效果。这就是最早意义上的油气润滑系统。20世纪70年代，开发了油气润滑装置，并成功应用到冶金、造纸和大型压力机行业上。后来在混合块结构、油路控制、过滤精度等方面取得进步，使油气润滑成为一项成熟的润滑技术。油气润滑在其原理上的固有优势，已经在冶金行业等诸多领域取代了原有的传统干油和稀油润滑系统。,（三）油气润滑的原理,油气润滑是利用气流将润滑剂输送到润滑点的技术，润滑剂在管路中的“附壁效应”。当气流以一定的速度在管路中流动时，润滑剂下层附着在管壁上，上层被气流吹动向前，滴状润滑剂被吹成线状油流向前输送。经过一段距离的管路输送后，间断供应的润滑剂就会形成连续的油流进入润滑点，对润滑点进行连续润滑。从油气混合块到润滑点的管路距离最短为500mm，最长可达100m。,油气形成原理的示意,油气润滑系统,=,压缩空气系统,+,定量稀油分配系统,（四）油气润滑分类,润滑效率高 润滑效果好润滑剂消耗量极少大幅降低设备的运行和维护费用系统结构简单，性能可靠，工作稳定。,（五）油气润滑的优点,油气润滑系统利用上图中两条曲线的最低点区域，就是给油量最小的地方；此时的给油量可以满足润滑点的润滑需要，足以在摩擦表面形成润滑油膜；极少量润滑油使润滑点处于温度和摩擦最小状态，实现润滑剂100被利用。,润滑效果存在一个临界点，当给油量增大到一定程度时，润滑油带走轴承产生的热量，轴承的温度呈现下降趋势；这是传统润滑方式中所希望达到的润滑效果。在这条曲线的中部，温度值最高，此时给油量还没有达到足以带走轴承产生的热量，而且润滑剂本身也会发热。,1.润滑效率高,2.润滑效果好,油气润滑系统给轴承的润滑剂保持在最低范围，消除润滑剂本身的摩擦发热；油气润滑系统有压缩空气在轴承座内部形成正压，防止周围环境中的灰尘、氧化铁皮、水蒸气等不利于轴承润滑的杂质进入轴承座，保持轴承的清洁；客观上起到气封的作用；压缩空气同时可以将轴承自身摩擦产生的细微金属微粒迅速清理干净；压缩空气的比热小，并且连续送入轴承座，可以明显降低轴承温度.,3.润滑剂消耗量极少,油气润滑系统保证轴承获得正常润滑油膜的前提下，所需要润滑剂的消耗量，是采用其它润滑方式不能达到的一个数量;对于轧机辊组轴承润滑，每一个轴承的耗油量仅为1.52ml/h,是干油润滑方式下润滑剂消耗量的几十分之一;在冶金企业的实际应用中，采用油气润滑系统的耗油量甚至比采用稀油润滑系统的泄漏量还要少;油气润滑的润滑剂是普通的工业齿轮油，无需选用昂贵的特制油品。,4.大幅降低设备的运行和维护费用,冶金机械辊组轴承的润滑系统，干油润滑方式，管路较长，周围温度很高，一般选用进口的40Mpa干油泵组进行润滑脂的泵送工作；否则极易发生润滑管路内部干油干结、堵塞现象。正常生产过程中，为保证轴承的充分润滑，必须选用特制的耐热、耐水轧用润滑脂，如聚脲基润滑脂，方可保证轴承不受温度、水流及蒸汽的侵害。抛开轴承因润滑不良所造成的直接以及间接的经济损失不谈，仅是正常的润滑脂消耗量就是很大的费用。轧机生产线有大量的冷却水，采用干油润滑时，冷却水冲刷干油并将大量的废油带入废水回收区，在清理污油的过程中，也需要投入更多的时间和经费。采用油气润滑系统，就不会产生以上问题，还可以大幅度降低设备的运行成本和维护费用。,5.系统结构简单、性能可靠、工作稳定,工作原理简单机电一体化程度高监控手段完善配管简洁明了运行稳定可靠,与干油润滑方式比较与稀油润滑方式比较与油雾润滑方式比较,（六）油气润滑与其它润滑方式比较,油气润滑的优势非常显著,轧机辊道润滑系统中，轧机辊道轴承处于重载、低速工况下，传统方式是采用干油润滑系统。大量的干油本身会产生摩擦的热量，同时干油的散热性极差，造成轴承温度很高。干油的自清洁性很差，在周围存在大量的粉尘、氧化铁皮的恶劣工况下，轴承内的干油粘附大量杂质，极大的损害了轴承的工作环境，直接影响轴承使用寿命，并且严重影响轧机生产效率，造成严重经济损失。,1.与干油润滑方式比较,US STEEL CONTINUOUS CASTER的实际调查在同样的工作情况下的双流板坯轧机，一条采用干油润滑系统进行辊道轴承润滑，另一条采用油气润滑系统进行辊道轴承的润滑；经历100万吨钢坯的生产后，大修检查发现，采用干油润滑的轴承有45可以继续使用，采用油气润滑的轴承有95可以继续使用;轴承处于良好的润滑工况下，最大限度避免粘辊等情况的发生，使主机故障率大大减少，保证主机的开工效率达到最大。,油气润滑系统改造前后的轴承照片,干油与油气比较数据表1,干油与油气比较数据表2,2.与稀油润滑方式比较,稀油润滑对润滑剂的利用率很底，真正起到润滑作用的润滑剂不到2%，而油气润滑的润滑剂100%被利用；稀油润滑系统对油温的控制比较严格，必需设置加热器和冷却器；而油气润滑系统对油温要求不高，系统简单，体积小巧，易于布管。稀油润滑易受外界杂质的污染，也容易从轴承座渗漏污染环境；油气润滑可在轴承座内形成0.5bar左右的正压，防止外界杂质侵入轴承座。,稀油与油气比较数据表-01,稀油与油气比较数据表-02,3.与油雾润滑相比较,油雾润滑系统中润滑剂和空气紧密融合成油雾气，加热温度、环境温度以及气压的变化会使给油量受到影响，难以对润滑剂实现定量调节，而油气润滑可实现定量给油。油气润滑的耗油量仅为油雾润滑的十分之一。油雾润滑由于受COANDA效应的影响，难以实现油雾气按比例分配，而油气润滑通过WOERNER的递进式分配器和DIVINOR可精确实现油气的定比例分配。油雾润滑对配管要求较高，管道需布置成向下倾斜的坡度利于油雾的顺利输送，且油雾管的长度一般不宜超过20m，而油气润滑对管道布置无限制，油气管最长可达100米。尽管油雾润滑系统一般都配备油雾回收装置，但难以避免有相当一部分油雾通过排气进入外界空气中，对操作人员构成严重的健康威胁并且污染环境。而油气润滑系统中的油不和空气真正融合，对人体健康无害，也不会污染环境。,油雾与油气比较数据表01,油雾与油气比较数据表02,二、威纳(WOERNER)油气润滑系统,威纳油气润滑系统分类威纳油气润滑系统的组成,（1）、威纳油气润滑系统分类,威纳(WOERNER)单线式油气润滑系统威纳(WOERNER)双线式油气润滑系统威纳(WOERNER)递进式油气润滑系统,1、WOERNER单线式油气润滑系统,系统给油准确可靠；特点：性能稳定，结构简单，易于维护；各润滑支路不会互锁，避免一个支路堵塞，整个系统瘫痪；对给油进行实时监测，确保系统能够正常稳定的运行。,A、单线式系统流程图,B、单线式系统工作原理图,采用间歇工作模式进行供油，通过连续的压缩空气实现对轴承的连续润滑。当系统电控柜得电或PLC设置的间歇时间已到，油泵电机得电，同时二位二通阀电磁铁得电使其关闭，泵站向系统供油；系统管路内压力开始上升。压力传感器动态监视系统油压力；并可以在面板上随时设定压力报警值。当压力达到设定值时，要经过一个时间延时过程（约5秒7秒）后二位二通电磁阀失电，在延时过程中系统压力继续上升，这一保压时间延时也可以在电控面板上进行设定并输入PLC内部，由PLC对时间进行判断；当压力达到系统安全阀的设定值时，安全阀打开稳定管路内的压力；延时结束后则系统管路内油品经过二位二通阀回到油箱，系统卸压，油气混合块内的分配器复位；系统内PLC计时模块开始工作，进入间歇时段；间歇工作时间长度可以通过系统电控面板进行设定并输入PLC内，由PLC对间歇时间进行判断。,C、单线式系统结构原理,D、管路压力曲线图,一个完整的润滑周期包括润滑主管路内的压力升高、保压和卸压三个阶段。,2、威纳双线式油气润滑系统,A、双线式系统的特点,方便组成大型润滑系统系统高压力（40MPa）远距离输送介质,B、双线式系统原理,C、双线式分配器原理,3、威纳递进式油气润滑系统,系统能够定比例的精确分配给油量；性能稳定，结构简单，易于维护；递进式分配器便于检测系统的给油状态，便于实现系统供油频率的控制。,A、递进式系统结构原理,B、递进式系统系统端子图,（2）、威纳油气润滑系统的组成,供气部分供油及油气的形成 油气的分配部分油气的监控电气控制系统系统控制程序,1、供气部分,一般组成：两位两通电磁阀、过滤减压阀和压力开关。两通电磁阀控制气路通断。过滤减压阀保证了向系统提供洁净、干燥并有一定压力的空气。压力开关对系统气压实现实时监控，当系统气压小于3bar时，发出报警信号。,压缩空气处理单元,2、供油及油气的形成,双齿轮泵装置，一用一备，泵装置有0.06/MIN4.9L/MIN可选。设备运行时，其中一个齿轮泵装置开始工作，润滑油通过泵出口单向阀、经在线过滤器后，一路流向递进式分配器，一路流向溢流阀和两位两通电磁阀。若电磁换向阀失电，润滑油直接通过电磁换向阀回到油箱，系统无法建立压力，若电磁换向阀得电，系统油压迅速上升至设定的压力。,A、德国进口EPE过滤器,过滤精度10um、25um等各种类型可供选择自带压差发讯功能、油污染指示计双筒过滤器实现不停机更换滤芯双筒过滤器一用一备单筒或双筒过滤器压力等级160bar,EPE过滤器,德国EPE过滤器,结构精巧，便于调节，维护简单,VOE-B,VOE-D,B、单线式系统油气的形成,、VOE-B,分配器可调节每点输出油量 空气调节螺钉可调节每点输出气量,、VOE-D,威纳递进式分配器是润滑油站的核心元件，它能够定量定比例地将润滑油分多路送出，并且可实现多极分配；便于监测，安装在递进式分配器上的接近开关能够适时监测分配器是否正常工作，当递进式分配器工作频率达不到要求时，系统会发出报警信号，备用泵起动，直至分配器的工作频率恢复正常。接近开关可与电磁换向阀联锁以控制递进式分配器的工作周期和工作频率，从而精确控制分配器每个出口单位时间内的供油量。,C、递进式系统油气的形成,、递进式分配器,递进式分配器工作原理示意,递进式分配器结构图,柱塞元件可随时调节,装配时可设定每口给油量,不需拆卸管接头即可判断堵塞点,、油气混合块,分配器分配后的润滑油进入到油气混合块与压缩空气充分混合后，被吹成线状油流沿管壁向润滑点输送。间断供应的润滑剂会形成连续的油流进入润滑点，对润滑点形成连续润滑。分配器分配后的润滑油亦可经二级分配后再与压缩空气混合形成油气。,3、油气的分配部分,单润滑点的轴承座，将油气管路通到轴承座可达到润滑目的。多润滑点的轴承座，如轧机轧辊的轴承座，至少三个润滑点，各润滑点的需油量并不相同。必须把轴承座内的油气按比例分配到各个润滑点，避免需油量大的润滑点供油不足，而需油量较小的润滑点供油过量，导致轴承发热或包死。威纳的 DIVINOR（内置油气分配器）能够精确地按比例分配油气，保证进入到各润滑点的油气量按需分配。,A、轧辊轴承的润滑方案,轧辊轴承座套件,DIVINOR,B、威纳内置式分配器（DIVINOR）,、DIVINOR 外形尺寸图,、DIVINOR 比例分配表,、DIVINOR 组件装配说明书,四列轴承,4、电气控制系统,威纳油气润滑系统采用SIEMENS公司STEP200系列PLC控制单元，提供友好的人机界面TD200文本显示器。威纳油气润滑系统机电一体化程度高，监控手段完善，能够同时对油、气及油气进行实时监控，并可将相关信号传到本地控制系统和DCS，确保递进式润滑系统的正常运行。,5、油气的监控,确保从油气混合器出来的油气进入到润滑点，防止油气管路堵塞等意外情况的发生，我们对油气流采取有效的监控措施。威纳油气润滑系统提供了两种监控方案。1、油气流量开关监控 油气流量开关安装于油气混合器出口处，当油气流明显低于正常值时，流量开关会发出报警信号。2、终端压力变送器监控 压力变送器安装于轴承座上，可以实时将轴承座内的压力传送至DCS，使主机操作人员随时了解各轴承座内的压力。如上所述，油气可以在轴承座内形成一个0.5bar左右的正压，如压力变送器实测值小于规定值，系统将发出报警信号。,监控系统,监控,检测开关,6、系统控制程序,电源接通，电源指示灯（黄）亮。选择1#/2#泵工作，选择远程/本地操作。本地启动/远程启动信号收到，系统开始工作。PLC检测液位是否正常，可发出不正常报警信号；齿轮泵装置开始工作时，检测压差过滤器是否正常，可发出不正常报警信号。对于单线式系统，通过油路压力开关对系统的供油频率进行控制；对于递进式系统，通过接近开关与两位两通电磁阀的联锁对系统的供油频率进行控制。系统可同时对空气管路压力检测，当空气压力低时发出气压低报警信号。系统可同时对油气进行监控。,系统控制和数字显示面板,数显,系统可为DCS提供以下远程干结点信号；系统运行本地/远程状态轻度故障重度故障系统可接受以下DCS远程干结点信号；远程起动停止WOERNER可以按照用户的要求设计出个性化的控制方案。,系统控制程序,三、威纳油气润滑系统选型示例,WOA-P/O/O/O/O/O/O,四、威纳油气润滑的应用,高负荷及高速运行的各种类型的轧机及其附属设备的轴承冷、热轧普通钢或不锈钢板带轧机；冷、热轧有色金属板带轧机；矫直机、平整机、光整机等；线材或棒材轧机；各类张力辊、夹送辊、转向辊、板形辊等高温场合运行的轴承(包括但不限于如下）连铸机；连续退火机组；推钢机、各类辊道、冷床、热活套等；轴承受有化学侵蚀性流体危害的场合(包括但不限于如下）酸洗、碱洗设备、涂镀、钝化设备；,五、威纳油气润滑的要求,A、耗油量及油品的要求1、威纳递进式润滑系统适用于各种油品，对轧机润滑而言，ISO-VG320工业齿轮油即可满足要求。2、通过客户提供的轴承座图纸及外形尺寸，威纳工程师将通过科学的计算得出系统的耗油量。B、耗气量及气源的要求 1、根据轴承的结构形式和大小得出轴承的耗气量及系统的总耗气量；2、对于气源，客户应提供洁净、干燥的压缩空气；3、压缩空气质量不好，将严重影响润滑效果，损坏润滑元件，造成系统故障。C、对轴承座的要求 对于单润滑点的轴承座无需大的改造即可采用油气润滑的方式；对于多润滑点的轴承座，需要安装威纳内置油气分配器，威纳公司将提供改造方案。,钢铁行业 宝钢、杭钢、宁钢、包钢、沙钢、安钢、武钢、舞钢、莱钢、潍钢、新钢、攀钢、重钢、柳钢、鞍钢、邢钢、酒钢、天钢、日钢、北京京诚等等。铝加工行业 涿神公司、中色科技、上海天重、上海捷如、涿州诚达、南山铝业、明泰铝业、郑州铝业、美国铝业、南方铝业、东南铝业、开曼铝业、夏顺铝业、苹果铝业、华银铝业、西南铝业、新仁科技、鲁能集团等等。,六、威纳油气润滑的业绩,谢谢！,精品课件资料分享,SL出品,精品课件资料分享,SL出品,精品课件资料分享,SL出品,