智能潤滑將成為軋鋼設備管理的發(fā)展趨勢研究

張激，楊繼新

（1.中國兵器科學研究院寧波分院 ，浙江 寧波 315103；2.寧波天揚工業(yè)新技術(shù)有限公司，浙江 寧波 315800）

1 概述

潤滑油、液壓油（統(tǒng)稱油品）是所有機械設備的命脈，油品質(zhì)的好壞、運行參數(shù)是否正常、決定著設備使用狀態(tài)和壽命。顆粒和水分是引起油品品質(zhì)變化的主要因素，油溫、油壓、流量、液位等參數(shù)也是反映機器運行狀態(tài)的重要因素。

油膜軸承是軋機的主要設備之一，其運行狀況是制約軋鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實際生產(chǎn)中，尤其是熱軋板材生產(chǎn)線，油膜軸承潤滑油進水是行業(yè)難以解決的技術(shù)難題，通常潤滑系統(tǒng)含水率不得高于0.5%，含水量超標，將導致潤滑油黏度降低，水與潤滑油中抗磨劑、抗氧化劑作用加速油液的變質(zhì)，產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物和油泥，形成膠狀油團，會堵塞過濾器還會使基礎油劣化過程加速，最終導致轉(zhuǎn)軸、齒輪、軸承等的銹蝕，輥軸和軸承的燒損，更為嚴重的是一個機架的燒損可能導致系統(tǒng)污染，引起其他機架連鎖反應。

因此，建立一套完善的供油系統(tǒng)，保證潤滑油以一定的壓力、溫度和流量輸送到油膜軸承上進行潤滑，使油膜軸承自始至終保持在液體潤滑狀態(tài)下工作，是建設潤滑系統(tǒng)的主要任務。油膜軸承具有摩擦系數(shù)?。怀休d能力高，對沖擊載荷的敏感性??；使用壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊體積??；適合在高速下工作等特點。由于油膜軸承屬于高精度的軸承，除了對安裝前零部件的清洗和裝配質(zhì)量有嚴格要求外，同時對潤滑油的特性也有嚴格的要求，油膜軸承運行的好壞是制約軋制速度和影響板型質(zhì)量的關(guān)鍵。

目前各廠通用的維護方式為：（1）每個油站設2個大型油罐一備一用。在用的油罐水分含量較嚴重時，停下來倒用另一油罐，停用的油罐沉淀一段時間（比如72小時）后從底部人工放水（含油在20%左右），用現(xiàn)有的濾油設備過濾（較多廠家在使用波爾，但效果一般不明顯）。（2）定期為油罐補新油。（3）定期抽取油樣檢測油品指標，按周期或按指標換油，平均用油周期在1年左右。

存在問題：（1）由于油膜軸承潤滑油黏度都比較高，進入油中的很大一部分水（4%以上）與油形成穩(wěn)定的混合包融狀態(tài)即乳化，而不會沉淀到油箱底部，油品長時間的乳化很容易引起油的氧化變質(zhì)和失效，潤滑油罐容積從10余立方到上百立方且都是雙油罐。（2）油罐下面放出去的水中含有大量的油，既造成浪費又會造成工業(yè)廢水處理的成本提高，甚至會嚴重污染環(huán)境。

2 凈油設備狀況

目前國內(nèi)外真空凈油機對低黏度油效果尚好，但熱連軋生產(chǎn)線使用的油品都是在220號以上的高黏度油，傳統(tǒng)的檢測裝置、凈油裝置都無法從根本上解決存在的難題，即使連續(xù)運轉(zhuǎn)，仍不能保證油品的小于3%含水量，更不能達到國

家規(guī)定的0.5%以下的含水量，為此設計單位從工藝設計上就一直考慮采用一用一備兩個油罐進行定期切換，采用交替靜置放水定期補油方式，保證軋鋼連續(xù)生產(chǎn)。由于一直沒有更好的設備和方案出現(xiàn)，大部分設計院在做軋鋼設計時只能推薦使用進口品牌濾油機。其設計及功能上存在一定的缺陷：（1）根據(jù)調(diào)研，國內(nèi)熱軋廠油膜軸承潤滑油的含水量基本都在3%以上，油箱中有大量的乳化水和游離水，進口品牌濾油機無專用分水設施，這些水都要靠真空脫除，需要很多個循環(huán)周期、效率較低。（2）進口品牌濾油機加熱功率相對較小，不利于高黏度油的流動和水分的脫除效率。（3）在真空脫水的過程中，油品的溫度、黏度、水分含量在很大幅度上發(fā)生變化，進口品牌濾油機的真空度、進出油速度不可調(diào)，在一定程度上影響了脫水效率。

3 智能潤滑產(chǎn)品介紹

目前，潤滑油的品質(zhì)以及設備潤滑的過程維護已經(jīng)越發(fā)引起人們的重視，業(yè)界人士基本已達成了“良好的潤滑狀態(tài)是安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的基本保障”的共識。寧波天揚機械電子科技有限公司就是其中的一家。為解決稀油潤滑領域的實際難題，公司通過3年多的不懈研發(fā)、中試、攻關(guān)，制造出融合先進的油水分離技術(shù)、專有的真空閃蒸系統(tǒng)、嵌入式技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)等功能于一體的智能監(jiān)測系統(tǒng)與凈化設備，成功地解決了軋鋼行業(yè)多年來不能解決的高黏度油凈化、脫水效果不理想的難題。

3.1 TYZX200系列在線檢測自動控制凈油機

功能特點：（1）智能檢測自動凈化：可按用戶設定的周期自動抽取油樣、檢測油品中水分，實時在操作屏幕上顯示，自動分析、比較，超標報警并自動凈化，使用智能一體化凈油機從傳統(tǒng)的盲目連續(xù)過濾到針對性的實時過濾，在保證油品品質(zhì)的前提下，提高過濾效率，減少運行時間，可節(jié)約用電30%以上。（2）前置高效脫水裝置：采用了新型技術(shù)材料，在常壓下就能有效去除油中50%～60%的游離水，剩余的水分再通過復式立體閃蒸。（3）復式真空立體噴淋閃蒸技術(shù)：引進國外真空分離技術(shù)，在結(jié)構(gòu)上和設備選型上做了大膽改進，相當于平面閃蒸的幾倍，是普通濾油機的脫水速度的2倍以上，并且脫水更徹底，同時也降低了能耗，實現(xiàn)了真正的環(huán)保和節(jié)能。（4）多級大通量過濾系統(tǒng)：防堵塞，高效脫除固體雜質(zhì)，大大減少日常維護量。（5）獨特的加熱、和紅外線消泡技術(shù)：保障設備的脫水效率和順暢運行。（6）數(shù)據(jù)存儲、打印及遠傳功能：在操作室和管理部門的上位機上都可以實時查看到油品質(zhì)狀況和凈油機工作狀態(tài)。

3.2 工業(yè)油品智能診斷與凈化系統(tǒng)

簡稱ODP200系統(tǒng)，是OIL DIAGNOSIS and PURIFY的縮寫。該系統(tǒng)能針對油系統(tǒng)進行全方位監(jiān)測、診斷、分析、控制，能對系統(tǒng)狀況、劣化趨勢和故障原因做初步判斷，可為用戶提供基礎性數(shù)據(jù)和指導性建議，實現(xiàn)設備的自動化、智能化管理。

該系統(tǒng)能針對油系統(tǒng)進行全方位監(jiān)測、診斷、分析、控制，能對系統(tǒng)狀況、劣化趨勢和故障原因做初步判斷，可為用戶提供基礎性數(shù)據(jù)和指導性建議，實現(xiàn)設備的自動化、智能化管理。（1）運行參數(shù)、油品質(zhì)實時監(jiān)測功能；（2）液位監(jiān)測與自動補油功能；（3）失壓保護與泄漏報警、關(guān)斷功能；（4）診斷與趨勢預測功能；（5）打印、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)遠傳、人機對話功能。

該系統(tǒng)操作簡單：現(xiàn)場彩色液晶顯屏、觸摸式操作、漢顯提示；全數(shù)字式、一體化的現(xiàn)場監(jiān)測，高可靠性，防強電磁干擾；配有熱敏打印機，可現(xiàn)場打印檢測數(shù)據(jù)，也可通過標準的RS485接口或光纖接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺厥业纳衔粰C上進行顯示和處理，系統(tǒng)配置有專業(yè)的上位機操作系統(tǒng)。

4 智能潤滑產(chǎn)品效益分析

（1）節(jié)電：全自動運行，同比其他凈油機設備運轉(zhuǎn)節(jié)能30%～60%。（2）節(jié)油：保證油品壽命提高一倍以上，減少補油、換油次數(shù)。（3）環(huán)保：TYZX系統(tǒng)分離出的水不含油，直接進入循環(huán)系統(tǒng)，不需進行凈化，減少二次污染。（4）降低設備故障、提高作業(yè)效率：智能檢測免維護運行，可保證油液的良好品質(zhì)始終保持在最佳工作狀態(tài)，將過去因油品引起的設備故障率降到了零，油膜軸承潤滑效果明顯提升，提高了生產(chǎn)設備作業(yè)率。大大降低潤滑備件費用和檢修時間，間接提高設備運轉(zhuǎn)率，提高產(chǎn)量，帶來效益。（5）提升設備管理水平：自動檢測油品狀況，智能專家診斷，及時掌控油品品質(zhì)、超前判斷設備運行狀態(tài)，對可能出現(xiàn)的故障，合理安排檢修維護作業(yè)，有利于設備標準化管理；（6）延長凈油機自身使用壽命：由于全自動運行，凈油設備減少運行時間，減少備品備件消耗，使用壽命也大大延長。

5 實際應用效果

在寶鋼集團某1780軋線共有天揚公司4臺智能凈油設備和一套監(jiān)測系統(tǒng)，運行三年來效果顯著，以TYZX200-150為例，設備在精軋3#潤滑油站65噸油罐進行測試，460+680#潤滑油，初始含水4.4%，36h后含水量降到0.1%。在為用戶服務的過程中，TYZX200系統(tǒng)性能穩(wěn)定，功能優(yōu)越，“TYZX凈油系統(tǒng)的成功研制應用，不但為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟效益，而且解決了國內(nèi)外軋鋼行業(yè)多年未解決的難題，成功地將高黏度油品進行了凈化處理，并具有智能監(jiān)測、專家診斷和全自動控制系統(tǒng)。

6 結(jié)語

智能潤滑系統(tǒng)的推廣應用，不僅可以很大程度地解決冶金、電力、船舶、機械等行業(yè)的潤滑問題，更可以在節(jié)能、減排上取得巨大的效益，這是因為潤滑本身就是一種節(jié)能手段，良好的潤滑可以節(jié)省大量的無用功、降低生產(chǎn)能耗，同時油品的自動凈化可以保持潤滑油品質(zhì)在新油標準，ODP200的失壓保護功能可以防止油品的泄漏造成的浪費和環(huán)境污染，其效益是不可估量的。還有，智能監(jiān)測與運行可提高設備自動化管理程度，在一定程度上推動設備智能化、人性化進程，因此，智能潤滑必將是軋鋼設備管理以至于所有大型機械設備管理的發(fā)展趨勢。