CN102691875B

CN102691875B - 一种油膜轴承润滑油温度的调节方法

Info

Publication number: CN102691875B
Application number: CN201110068313.7A
Authority: CN
Inventors: 施红家; 张晔; 吴杰
Original assignee: Baosteel Special Steel Co Ltd
Current assignee: Baosteel Special Steel Co Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-03-22
Also published as: CN102691875A

Abstract

本发明提供一种油膜轴承油液的温度的调节方法，在不同的环境温度下通过对油箱油温T₁、润滑站出口供油温度T₂的控制来调节油膜轴承入口温度T₃，精确、快速控制油膜轴承的油温，以确保热轧机油膜轴承的正常工作，使油膜轴承入口温度T₃控制在合适范围，并能节省大量的电能和水，适合于现代大型轧机油膜轴承供油系统应用。

Description

一种油膜轴承润滑油温度的调节方法

技术领域

本发明涉及油路加热及冷却领域，具体地，本发明涉及一种大型油膜轴承自动供油和油路温度的调节方法，所述大型油膜轴承用于轧机传动。

背景技术

油膜轴承是一种轴承内圈与外套之间以压力油膜为介质，形成完整的压力油膜实现纯液体摩擦的滑动轴承，也可称之为液体摩擦轴承。

根据不同的应用领域、润滑方式、工作参数、结构形式等，油膜轴承可分为很多种类，其中，广泛应用于各类轧机上的油膜轴承，称之为轧机油膜轴承。由于油膜轴承与滚动轴承相比，有其独特的优点，因此，在大型现代化轧机上的应用占有绝对优势。

为确保热轧机油膜轴承及热轧机的正常工作，通常，在进行轧制作业时油膜轴承的供油入口压力和温度应控制在一定范围内。

目前的油膜轴承供油系统一般由油箱、螺杆泵、蝶阀、加热器、冷却器、温度比例调节阀、温度继电器，压力计、压力调节阀、PLC等组成。现有技术中加热器的启停和油箱温度T₁有关，当油箱温度T₁低于油箱低温设定温度时自动起动加热器，而在油箱油温T₁达到油箱高温设定时，则切断加热器。

同时，冷却器的启停由电磁水阀进行控制，它和供油温度T₂有关，供油温度高于设定值时，自动开启电磁水阀进行冷却，而当油温下降到设定值时则自动关闭电磁水阀。由此，确保轧制作业时油膜轴承供油入口压力和温度控制在一定范围内。

然而，上述现有技术主要有二个缺点，一：在环境温度T₀突变时系统反应慢，油膜轴承的温度往往会难于快速调整到特定范围内，从而影响正常生产；二：加热器和冷却器的开和关相互无控制关联，加热器和冷却器都常年打开，因温度检测和控制的滞后性，加热器和冷却器常常是同时或重复打开，由此，导致大量的电能和水的浪费。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的在于，提供一种油膜轴承油液温度的调节方法，该方法系在油膜轴承油温控制的回油管路上设置T_W检测仪和环境T₀温度计，将由此得到的数据用于控制和调节油膜轴承系统的加热器和冷却器，由此，提供了一种在不同的环境温度T₀下，利用不同的方法来快速稳定地实现油膜轴承润滑油压力和温度调节的控制方法，确保热轧机油膜轴承的正常工作。

为达到上述发明目的，本发明的油膜轴承油液温度的调节方法的技术方案如下：

一种油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，

在油膜轴承(操作侧6和传动侧12)油液通往油箱3，26的回油管路5，13上设置用以检测回油管路油温T_W的检测仪29，

在油膜轴承(操作侧6和传动侧12)旁分别设置用于测量油膜轴承入口温度T₃的温度计7，9，

在连接操作侧和传动侧油膜轴承6，12的进油管路上分别设置分路压力调节装置8，8，

在油膜轴承系统上设置用于测量环境温度T₀的温度计28，

在连接油管的油箱3，26侧分别设置加热器24，27，

进出水管14，15经稳压装置20、冷却系统21连接至泵组1，

进气管17和压力包18分别连接至稳压装置20，

上述装置，即，用于测量环境温度T₀的温度计28，油管及连接油管的油箱3，26，设置于连接油管油箱3，26侧的加热器24，27，进出水管14，15，稳压装置20，冷却系统21，泵组1，进气管17及压力包18共同构成润滑站系统，

另外，油膜轴承进油管与压力包18连接管上设置用于测量润滑站内供油出口温度T₂的温度计16，

设油膜轴承供油入口温度为T₃，油箱内油温为T₁，润滑站出口供油温度为T₂，则

T₁＝55-(2/5)M T₀，

T₂＝52-(2/5)M T₀，

其中，M为用于调整设备等影响温度因素的变化参数，通常，在0.1-1.8的范围，

由此，控制油膜轴承入口温度T₃如下：

T₃＝35-42℃。

即，根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，利用由T_W温度检测仪和T₀温度计得到的数据，控制和调节油膜轴承系统的加热器和冷却器，以达到轧制作业时，

油膜轴承入口温度T₃，T₃＝35-42℃。

M是设备等因素变化调整参数，影响M的主要因素有：加热功率和加热器的分布以及传热过程、冷却器的冷却效率、进油管和回油管的材质、壁厚、传热性能等等。可以通过对设备的有关性能进行调整来改变M。例如，天气变冷时，即T₀在一天天变小，我们可以在进油管和回油管表面加上不同层次的保温层，使M变大；反之，天气变热时，即T₀在一天天变大，我们可以在进油管和回油管表面减少保温层，使M变小。

由此，采用本发明的方法实现油膜轴承润滑油压力和温度调节，能节省大量的电能和水。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当环境温度T₀≥35℃时，M取值在0.1-0.5的范围，此时，关闭所有加热器24和27，打开冷却系统21，通过阀门切换使润滑油通过冷却系统21。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当温度T₀＜20℃时，关闭冷却系统21，启动加热器24或27，此时，M取值在0.9-1.8的范围。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当温度T₀＜20℃时，关闭冷却系统21，启动加热器24或27，此时，M取值在0.9-1.2的范围。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当环境温度20℃＜T₀＜35℃时，打开加热器24或27，调整加热器的参数，及/或打开冷却器21，调整冷却器参数，此时，M取值在0.5-0.9的范围。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，在油温降低至环境温度T₀后初次开泵时，设定提前开泵时间t为：

t＝10-(1/4)M[T₀+(1/2)T_W]，

M取值在0.1-1.8，以满足T₃＝35-42℃，其中，t为小时。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，所述开泵时间t为3-7分钟。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，控制油膜轴承入口温度T₃如下：

T₃＝38-42℃。

本发明的有益效果是，提供一种轧机油膜轴承油品温度和压力控制方法，在不同的环境温度下通过对油箱油温T₁、润滑站出口供油温度T₂的控制来调节油膜轴承入口温度T₃，精确、快速控制油膜轴承的油温，使油膜轴承入口温度T₃控制在合适范围，并能节省大量的电能和水，适合于现代大型轧机油膜轴承供油系统应用。

附图说明

图1为本发明的油膜轴承油液温度的调节方法示意图。

图中，1为泵组，3为油箱，5为回油管路，6为油膜轴承操作侧，7，9为用于测量油膜轴承入口温度T₃的温度计，8为进油管路上设置的分路压力调节装置，11为，12为油膜轴承传动侧，13为回油管路，14，15为冷却用进出水管，16为用于测量润滑站内供油出口温度T2的温度计，17为进气管，18为加气体压力的压力包，20为稳压装置，21为冷却系统，24，27为设置在连接油管油箱(3，26)侧的加热器，28为用于测量环境温度T₀的温度计，29为用以检测回油管路油温T_W的检测仪。

具体实施方式

以下，参照实施例，具体说明本发明的油膜轴承油液温度的调节方法。

实施例1

在油膜轴承(操作侧6和传动侧12)油液通往油箱(3，26)的回油管路(5，13)上加装设置用以检测回油管路油温T_W和油水的检测仪(29)，

在油膜轴承(操作侧6和传动侧12)侧分别加装用于测量油膜轴承入口温度T₃的温度计(7，9)，

在连接操作侧和传动侧油膜轴承(6，12)的进油管路上分别设置分路压力调节装置(8，8)，

在油膜轴承系统上设置有用于测量环境温度T0的温度计(28)，

在连接油管的油箱(3，26)侧分别设置加热器(24，27)，

进出水管(14，15)经稳压装置(20)、冷却系统(21)连接至泵组(1)，

进气管(17)和压力包(18)分别连接至稳压装置(20)，

上述用于测量环境温度T 0的温度计(28)，油管及连接油管的油箱(3，26)，设置于连接油管的油箱(3，26)侧的加热器(24，27)，进出水管(14，15)，稳压装置(20)，冷却系统(21)，泵组(1)，进气管(17)和压力包(18)构成润滑站系统，

油膜轴承进油管与压力包(18)连接管上设置用于测量润滑站内供油出口温度T₂的温度计(16)，

控制油膜轴承入口温度T3如下：

T₃＝35-42℃。

即，根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，利用由T_W检测仪和T₀温度计得到的数据，控制和调节油膜轴承系统的加热器和冷却器，以达到控制轧制作业时，

油膜轴承入口温度T3，T₃＝35-42℃。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，

当环境温度T₀≥35℃时，

M取值在0.1-0.5的范围，

此时，关闭所有加热器24和27，打开冷却系统21，通过阀门切换使润滑油通过冷却系统21。

根据本发明的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当环境温度20℃＜T₀＜35℃时，

打开加热器24或27，调整加热器的参数，及/或打开冷却器21，调整冷却器参数，此时，M取值在0.5-0.9的范围。

t＝10-(1/4)M[T₀+(1/2)T_W]，

M取值在0.1-1.8，以满足T₃为35-42度，其中，t为小时。

根据本发明的油膜轴承润滑油压力和温度的调节控制方法，在调节和控制温度的过程中，温度调整的规律为：

T₁＝55-(2/5)M[T0+(1/2)T_W]，

T₂＝52-(2/5)M[T0+(1/2)T_W]。

通过T1和T2的控制来调节油膜轴承入口温度T3回到规定的数值。及时调整各参数，通过调整加热器和冷却器参数来调整润滑站内供油出口温度，保证供油油液的粘度。

观察供油最佳入口温度是否控制在T₃＝35-42℃之间，当被控制温度T₃偏离设定值T₃＝35-42℃时，通过自动或手动两种方法来改变加热器的参数和冷却器的参数，从而改变参数M，控制T₁＝55-(2/5)M[T₀+(1/2)T_W]和T₂＝52-(2/5)M[T₀+(1/2)T_W]。

通过T₁的控制可以调节油膜轴承入口温度T₃回到规定的数值，通过调整加热器参数来调整润滑站内供油出口温度，保证供油油液的粘度。冷却器的调整方法为：在冷却器的进水管路上装有一个FISHER电-气动温度比例调节阀，并联设置了一个旁通蝶阀，用于控制冷却进水的流量。

调整时的直接参考参数为油箱上的温度显示器4和25，它的读数为油箱中的油温T₁，可直观地在油箱的温度计上读出。

系统的供油管上装有一个电子温度继电器，通过电气控制箱可控制温度调节阀阀门的开启度，控制水的通流量，进而得到设定的油温。

所述油膜轴承润滑油温度在环境温度T₀在20℃度以下时，在例如检修长时间停机后的启动时，润滑站应提前t小时启动并打内循环(即油在润滑站系统内的循环)。

另外，提前开机时间t也和环境温度T₀等因素有关。开机时间t应满足方程：

t＝10-(1/4)M[T₀+(1/2)T_W]。

其中t为应提前开泵的时间，M为设备等因素变化调整系数(为计算简单，有时可把它设为1)，T_W为回油管路上检测仪数据，T₀为当时的环境温度。开泵后应及时检查调整各参数。

油膜润滑站温度控制方法为：关闭冷却系统21，启动加热器24或27来调整油温。

在例如，停产时间3天以上需要长时间停泵或检修、调试需要长时间停泵后启动时，在生产前提前开机做好准备，环境温度T₀低时在长时间停泵后可利用提高加热器24或27高温断电温度设定值的方法较快速度升温到规定温度，确保准时生产。

因油膜轴承对供油温度有严格的要求，所以随着外界温度或生产情况因素的变化和影响，油膜润滑站的油温需要随时更改参数来调整以满足生产要求。此时，可根据设备控制条件、油膜轴承站到轧机使用点的平面距离和高度、进油管和回油管在不同环境下的热量损耗，改变调整参数。

在本实施例中，使用本方法的为宝钢特钢热轧厂初轧机2号油膜轴承润滑系统和特钢热轧厂炉券轧机2号油膜轴承润滑系统。二个系统都是连续工作制，其中初轧机2号油膜轴承润滑系统冷却水耗量为21.4M3/h，加热器功率为54KW，炉券轧机2号油膜轴承润滑系统冷却水耗量为60M3/h，加热器功率为60KW。

采用本方法前为加热器和冷却水全年打开，自动调温，按开动率80％计算如下：采用本方法实施例后，加热器在6月15日到9月15日关闭，冷却水在12月15日到3月15日关闭。由此可计算得到节电效果如下：

90天*24小时*(54+60)KW*80％＝196992度。

其中80％为加热器开动率，计算节电效益196992度*0.70＝137894.4元＝13.79万元。同时，可计算得到节水效果如下：

90天*24小时*(21.4+60)KW*80％＝140659M3。

其中80％为冷却水器开动率，计算节水效益140659M3*1.28＝180043.52元＝18万元，由此，得到每年效益为：13.79+18＝31.79万元

实施例2

除以下不同之处外，其他如同实施例1，调节油膜轴承油液温度，观察供油最佳入口温度是否控制在T₃＝40±2℃之间，当被控制温度T₃偏离设定值T₃＝38-42℃时，通过自动或手动两种方法来改变加热器的参数和冷却器的参数，从而改变参数M，控制T₁＝55-(2/5)M[T₀+(1/2)T_W]和T₂＝52-(2/5)M[T₀+(1/2)T_W]，控制T₃＝38-42℃。

根据本发明的油膜轴承油液的温度的调节方法，在不同的环境温度下通过对油箱油温T₁、润滑站出口供油温度T₂的控制来调节油膜轴承入口温度T₃，精确、快速控制油膜轴承的油温，以确保热轧机油膜轴承的正常工作，使油膜轴承入口温度T₃控制在合适范围，并能节省大量的电能和水，适合于现代大型轧机油膜轴承供油系统应用。

Claims

1.一种油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，

在操作侧和传动侧的油膜轴承油液通往油箱(3,26)的回油管路(5,13)上，设置用以检测回油管路油温T_W的检测仪,

在操作侧和传动侧的油膜轴承侧分别设置用于测量油膜轴承入口温度T₃的温度计(7，9)，

在连接操作侧和传动侧油膜轴承(6,12)的进油管路上分别设置分路压力调节装置(8)，

在油膜轴承系统上设置有用于测量环境温度T₀的温度计(28)，

在连接油管的油箱(3,26)侧分别设置加热器(24,27)，

进出水管(14,15)经稳压装置(20)、冷却系统(21)连接至泵组(1)，

进气管(17)和压力包(18)分别连接至稳压装置(20)，

上述用于测量环境温度T₀的温度计(28)，油管及连接油管的油箱(3,26)，设置于连接油管的油箱(3,26)侧的加热器(24,27)，进出水管(14,15)，稳压装置(20)，冷却系统(21)，泵组(1)，进气管(17)和压力包(18)构成润滑站系统，

油膜轴承进油管与压力包(18)连接管上设置用于测量润滑站系统供油出口温度T₂的温度计(16)，

设油膜轴承供油入口温度为T₃，油箱内油温为T₁，润滑站系统供油出口供油温度为T₂，则

T₁＝55-(2/5)M[T₀+(1/2)T_W]，

T₂＝52-(2/5)M[T₀+(1/2)T_W]，

其中，M为用于调整设备影响温度因素的变化参数，在0.1-1.8的范围，

由此，控制油膜轴承入口温度T₃如下：

T₃＝35～42℃。

2.如权利要求1所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当环境温度T₀≥35℃时，M取值在0.1-0.5的范围，此时，关闭所有加热器，和打开冷却系统，通过阀门切换使润滑油通过冷却系统。

3.如权利要求1所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当温度T₀<20℃时，关闭冷却系统，启动加热器(24或27)，此时，M取值在0.9-1.8的范围。

4.如权利要求1所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当温度T₀<20℃时，关闭冷却系统，启动加热器(24或27)，此时，M取值在0.9-1.2的范围。

5.如权利要求1所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，当环境温度20℃<T0<35℃时，打开加热器(24或27)，调整加热器的参数，及/或打开冷却器，调整冷却器参数,此时，M取值在0.5-0.9的范围。

6.如权利要求1所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，在油温降低至环境温度T₀后初次开泵时，设定提前开泵时间t为：

t＝10-(1/4)M[T₀+(1/2)T_W]，

M取值在0.1-1.8,以满足T₃为35-42度，其中，t单位为小时。

7.如权利要求6所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，所述开泵时间t为3-7分钟。

8.如权利要求1所述的油膜轴承油液温度的调节方法，其特征在于，控制油膜轴承入口温度T₃如下：

T₃＝38～42℃。