CN220600262U - 一种具备散热效果的油气润滑系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具备散热效果的油气润滑系统，包括供气支路、供油支路、混合块和冷却支路；所述供气支路上设有换热器，所述换热器还连接所述冷却支路，通过所述换热器实现所述供气支路中的气体介质与所述冷却支路中的冷却介质进行热交换；所述供气支路的末端和所述供油支路的末端均连接至混合块，所述混合块用于将所述供气支路中冷却后的气体介质与所述供油支路中的润滑油进行混合后输出。通过将降温后的气体介质与润滑油进行混合后输出，能实现与润滑对象进行热交换，起到同时对润滑对象降温散热和润滑的效果。

Description

一种具备散热效果的油气润滑系统

技术领域

本实用新型涉及润滑散热技术领域，具体涉及一种具备散热效果的油气润滑系统。

背景技术

采用油气润滑的冷轧轧机支撑辊轴承，随着使用年限的增加，各相对运动部件(如轴承内、外圈及滚动体等)都会有不同程度的磨损，该磨损会导致轴承游隙增大，配合精度下降。该问题对低转速的轴承不会有明显影响，但一旦转速升高，如带钢线速度从800m/min提高至1200m/min，甚提高至1400m/min，在气温较高的情况下连续运转一段时间后，该问题带来负面影响就会立马显现出来，即轴承工作温度会迅速升高，很容易达到并超过上限(90℃)，引起产线降速或甚至中断，极大影响生产节奏及效率，因此要采取措施避免该问题发生。

由于支撑辊轴承属较大型组件，自身成本相对较高(单个价值约40万)，在没有发现明显缺陷或损坏的情况下，通常不会考虑整体更换，因此只能采取其它措施来降低高转速下轴承工作温度。目前，现有技术中主要有以下两种方式来解决高转速轴承工作温度过高的问题：

1、提高压缩空气压力：将压力从4.0bar提高致5.5bar，通过提高输送至轴承座的压缩空气量，达到提高散热效率的目的。

该方式存在的缺点是：压缩空气上限是6bar，目前设定值已接近极限，无法再进一步提高；压缩空气压力设置过高，对密封要求也相应提高，否则会导致轴承腔内稀油从密封处渗出，对乳化液会造成一定污染，不利于产品质量控制；受现有油气润滑管路通径及路径影响，通过增加气压所产生的流量增加效果很有限，只能在一定程度上增加散热效果，但增加了压缩空气的消耗量，增加了生产成本。

2、在轴承座外侧端盖处增加乳化液喷淋装置：利用乳化液作为冷却介质，通过喷淋管路及喷嘴将其喷射到轴承端盖上，实现降温作用。

该方式存在的缺点是：喷淋所用乳化液自身温度达55-60℃，做为冷却液温度相对过高，另外该喷淋只能冷却轴承外侧一面端盖位置，该端盖只占整个轴承座表面散热面积不到五分之一，因此散热效果一般；因增加了额外的流量，乳化液系统主泵输出流量会相应提高，同时该循环回路中的回流泵，真空泵流量输出都相应增加，最终增加电力消耗，提高生产成本；该装置需要手动操作，增加了人工成本。

基于现有解决方式的不足，考虑到油气润滑自身特点以及夏天发生支撑辊轴承温度高的概率远大于冬天，通过降低输入端压缩空气温度，来提高轴承腔内部换热效率以降低其工作温度，理论上是可以很好解决该问题。

综上所述，急需一种具备散热效果的油气润滑系统以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种具备散热效果的油气润滑系统，旨在解决轴承在高转速情况下容易温度过高的问题，具体技术方案如下：

一种具备散热效果的油气润滑系统，包括供气支路、供油支路、混合块和冷却支路；

所述供气支路上设有换热器，所述换热器还连接所述冷却支路，通过所述换热器实现所述供气支路中的气体介质与所述冷却支路中的冷却介质进行热交换；

所述供气支路的末端和所述供油支路的末端均连接至混合块，所述混合块用于将所述供气支路中冷却后的气体介质与所述供油支路中的润滑油进行混合后输出。

以上技术方案中优选的，所述供气支路包括减压阀和位于所述减压阀出口端后方的压力开关，所述减压阀用于设置所述供气支路的最大输出气压，所述压力开关用于控制所述供气支路中的气压上限值和气压下限值，所述气压上限值大于所述减压阀设置的最大输出气压。

以上技术方案中优选的，所述供气支路和所述供油支路上均包括球阀和电磁阀，其中所述电磁阀位于所述球阀的出口端后方。

以上技术方案中优选的，在所述供气支路中，所述减压阀位于所述球阀的出口端后方。

以上技术方案中优选的，所述供气支路和所述供油支路上均设有位于所述球阀的出口端后方且用于检测支路压力的压力表。

以上技术方案中优选的，所述供气支路和所述供油支路上均设有位于所述球阀的出口端后方且用于过滤杂质的过滤器；所述供气支路中过滤器的排污口连接排污支路。

以上技术方案中优选的，所述供油支路上设有用于调节流量大小的节流阀，在所述供油支路上，所述节流阀位于所述球阀的出口端后方。

以上技术方案中优选的，所述供油支路的末端设有分配器，通过分配器将供油支路分为n个输油分路，n个所述输油分路均连接所述混合块，所述混合块对应设有n个输出口，n个所述输出口分别连接油气输出支路，其中n为大于等于2的自然数。

以上技术方案中优选的，还包括用于器件接线的接线箱。

以上技术方案中优选的，所述冷却介质为冷冻水，所述气体介质为压缩空气。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型的油气润滑系统，通过冷却支路向换热器输送冷却介质，通过供气支路向换热器输送气体介质(即压缩空气)，在换热器中实现冷却介质和气体介质进行热交换，达到对气体介质进行降温的效果；降温冷却后的气体介质继续输送至混合块中与润滑油混合形成油气润滑剂，润滑剂被配送至需要润滑和降温的润滑对象。由于气体介质在混合前进行了冷却降温，因此输送至润滑对象的润滑剂温度也得到了显著的下降，润滑剂输送至润滑对象之后能够对润滑对象进行润滑以及热交换，实现将润滑对象高速转动产生的高温带走，能够显著的降低润滑对象的工作温度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型具备散热效果的油气润滑系统的原理图；

其中，100、供气支路，200、供油支路，300、混合块，400、接线箱，500、冷却支路，600、输油分路，700、油气输出支路；

101、换热器，102、球阀一，103、空气过滤器，104、电磁阀一，105、减压阀，106、压力表一，107、压力开关，108、排污支路；

201、球阀二，202、压力表二，203、油过滤器，204、节流阀，205、电磁阀二，206、分配器。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述，并给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型能以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例：

参见图1，本实施例提供了一种具备散热效果的油气润滑系统，包括供气支路100、供油支路200、混合块300和冷却支路500；

所述供气支路100上设有换热器101，所述换热器101还连接所述冷却支路500，通过所述换热器101实现所述供气支路100中的气体介质与所述冷却支路500中的冷却介质进行热交换；

所述供气支路100的末端(即输出端)和所述供油支路200的末端(即输出端)均连接至混合块300，所述混合块300用于将所述供气支路100中冷却后的气体介质与所述供油支路200中的润滑油进行混合后输出。具体的，所述气体介质为压缩空气。

具体的，所述换热器为现有技术，可以直接购买现有产品。本实施例中采用的为板式换热器，其具有四个接口，其中两个接口用于冷却支路的连接，实现冷却介质流入换热器中与压缩空气进行换热后流出，换热后冷却介质的温度上升；剩下的两个接口用于供气支路连接，实现压缩空气进入换热器中与冷却介质进行换热降温后流出；通过换热器可以实现对供气支路中的压缩空气进行冷却，降低压缩空气与润滑油混合后润滑剂的温度，起到对润滑对象降温的效果。

参见图1，所述供气支路100包括减压阀105和位于所述减压阀105出口端后方(即减压阀的下游)的压力开关107，所述减压阀105用于设置所述供气支路100的最大输出气压，所述压力开关107用于控制所述供气支路100中的气压上限值和气压下限值，所述气压上限值大于所述减压阀105设置的最大输出气压。

本实施例中通过减压阀可以设置供气支路的最大输出气压，通过减压阀可以实现在供气支路中的气压超过设定值时自动进行泄压，保证供气支路的输出气压处于安全范围之内；压力开关则可以控制供气支路的气压上限值和气压下限值，配置气压上限值和气压下限值之后，当压力开关检测到供气支路中的气压低于气压下限值或气压高于气压上限值时会自动截止(即关闭)，保证供气支路的气压处于正常范围内。本实施例中，所述气压上限值大于所述减压阀105设置的最大输出气压，同时压力开关设置于减压阀的出口端后方，其效果是：既可以实现当减压阀失效且气压过大时，通过压力开关检测到气压超过气压上限值进行供气管路的截止，又可以保证不会出现供气支路100内气压稍微升高就出现压力开关截止的情况(若减压阀设置于压力开关的后方，则会出现供气支路内气压一旦触及气压上限值压力开关就会截止，此时的减压阀无法起到泄压作用，导致供气支路容易工作异常)。

优选的，所述供气支路100和所述供油支路200上均包括球阀和电磁阀，其中所述电磁阀位于所述球阀的出口端后方。所述球阀为常开状态，其用于手动控制支路的通断，方便对支路中球阀后端的器件进行维修更换；所述电磁阀用于远程控制支路的通断，便于实现智能化控制支路。

进一步的，所述供气支路100和所述供油支路200上均设有位于所述球阀的出口端后方且用于过滤杂质的过滤器；所述供气支路100中过滤器的排污口连接排污支路108。本实施例优选的，在供气支路100和供油支路200中，所述过滤器均设置于球阀和电磁阀之间。

进一步的，所述供气支路100和所述供油支路200上均设有位于所述球阀的出口端后方且用于检测支路压力的压力表。本实施例优选的，在供气支路100中，所述压力表设置于减压阀和压力开关之间；在供油支路中，所述压力表设置于球阀和过滤器之间。当然在某些实施例中供气支路和供油支路中的压力表也可能设置于其他位置。

进一步的，所述供油支路200上设有用于调节流量大小的节流阀204，通过节流阀控制供油支路的输出流量大小；在所述供油支路200上，所述节流阀204位于所述球阀的出口端后方；本实施例中优选的，所述节流阀具体是设置在过滤器和电磁阀之间。

进一步的，在所述供气支路100中，所述减压阀105位于所述球阀的出口端后方，本实施例优选的，所述减压阀具体是设置在电磁阀的出口端后方。

至此，本实施例中所述供气支路和供油支路的结构组成已经清楚。

本实施例中供气支路包括依次串联设置的球阀一102、空气过滤器103、电磁阀一104、减压阀105、压力表一106和压力开关107；所述空气过滤器103的排污口连接排污支路108，通过空气过滤器103过滤供气支路中的杂质，防止空气中的杂质进入后续器件以及润滑剂中；所述压力表一106用于检测供气支路的输出气压；手动关闭球阀一102即可对供气支路中的器件进行维修更换；通过电磁阀一可以实现远程控制供气支路的通断。在供气支路中，所述换热器位于球阀的入口端前方，具体是设置于球阀一102的入口端前方。

本实施例中所述供油支路包括依次串联设置的球阀二201、压力表二202、油过滤器203、节流阀204和电磁阀二205；同样的，通过油过滤器可以过滤润滑油中的杂质，防止杂质进入后续器件以及润滑剂中；通过电磁阀二实现供油支路远程控制通断，通过手动关闭球阀二可以对球阀二后方的器件进行维修更换；通过节流阀可以调节供油支路的输出流量大小，通过压力表二可以检测供油支路的输出压力。

请参见图1，所述供油支路200的末端设有分配器206，通过分配器206将供油支路200分为n个输油分路600，n个所述输油分路600均连接所述混合块300，所述混合块300对应设有n个输出口，n个所述输出口分别连接油气输出支路700，所述油气输出支路700用于将润滑剂(润滑剂由冷却后的压缩空气与润滑油混合后得到)输出至润滑对象处，分成多个油气输出支路可以对多个润滑对象进行润滑及冷却，其中n为大于等于2的自然数。

本实施例中，所述油气润滑系统还包括用于电器件接线的接线箱400，所述接线箱中可以用于接入油气润滑系统中电器件(如电磁阀、压力开关等)的电气线路，同时还可以将控制单元(如单片机、PCL)设置于接线箱中，该控制单元可以控制电器件的动作。

优选的，本实施例中的润滑对象为冷轧轧机支撑辊轴承，本实施例中所述冷却介质为车间管网提供的冷冻水。

应用本实施例的技术方案，具体是：

安装好本实施例的油气润滑系统后，通过冷却支路向换热器输送冷却介质，通过供气支路向换热器输送气体介质(即压缩空气)，在换热器中实现冷却介质和压缩空气进行热交换，达到对压缩空气进行降温的效果；降温冷却后的压缩空气继续输送至混合块中，同时分配器将供油支路分成多个输油分路，输油分路将润滑油输送至混合块中与降温冷却后的压缩空气进行混合形成润滑剂，润滑剂通过油气输出支路配送至需要润滑和降温的润滑对象。由于压缩空气在混合前进行了冷却降温，因此输送至润滑对象的润滑剂温度也得到了显著的下降，润滑剂输送至润滑对象之后能够对润滑对象进行润滑以及热交换，实现将润滑对象高速转动产生的高温带走，能够显著的降低润滑对象的工作温度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，包括供气支路(100)、供油支路(200)、混合块(300)和冷却支路(500)；

所述供气支路(100)上设有换热器(101)，所述换热器(101)还连接所述冷却支路(500)，通过所述换热器(101)实现所述供气支路(100)中的气体介质与所述冷却支路(500)中的冷却介质进行热交换；

所述供气支路(100)的末端和所述供油支路(200)的末端均连接至混合块(300)，所述混合块(300)用于将所述供气支路(100)中冷却后的气体介质与所述供油支路(200)中的润滑油进行混合后输出。

2.根据权利要求1所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述供气支路(100)包括减压阀(105)和位于所述减压阀(105)出口端后方的压力开关(107)，所述减压阀(105)用于设置所述供气支路(100)的最大输出气压，所述压力开关(107)用于控制所述供气支路(100)中的气压上限值和气压下限值，所述气压上限值大于所述减压阀(105)设置的最大输出气压。

3.根据权利要求2所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述供气支路(100)和所述供油支路(200)上均包括球阀和电磁阀，其中所述电磁阀位于所述球阀的出口端后方。

4.根据权利要求3所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，在所述供气支路(100)中，所述减压阀(105)位于所述球阀的出口端后方。

5.根据权利要求3所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述供气支路(100)和所述供油支路(200)上均设有位于所述球阀的出口端后方且用于检测支路压力的压力表。

6.根据权利要求3所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述供气支路(100)和所述供油支路(200)上均设有位于所述球阀的出口端后方且用于过滤杂质的过滤器；所述供气支路(100)中过滤器的排污口连接排污支路(108)。

7.根据权利要求3所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述供油支路(200)上设有用于调节流量大小的节流阀(204)，在所述供油支路(200)上，所述节流阀(204)位于所述球阀的出口端后方。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述供油支路(200)的末端设有分配器(206)，通过分配器(206)将供油支路(200)分为n个输油分路(600)，n个所述输油分路(600)均连接所述混合块(300)，所述混合块(300)对应设有n个输出口，n个所述输出口分别连接油气输出支路(700)，其中n为大于等于2的自然数。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，还包括用于器件接线的接线箱(400)。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的具备散热效果的油气润滑系统，其特征在于，所述冷却介质为冷冻水，所述气体介质为压缩空气。