智能润滑将成为轧钢设备管理的发展趋势研究

张激，杨继新

（1.中国兵器科学研究院宁波分院 ，浙江 宁波 315103；2.宁波天扬工业新技术有限公司，浙江 宁波 315800）

1 概述

润滑油、液压油（统称油品）是所有机械设备的命脉，油品质的好坏、运行参数是否正常、决定着设备使用状态和寿命。颗粒和水分是引起油品品质变化的主要因素，油温、油压、流量、液位等参数也是反映机器运行状态的重要因素。

油膜轴承是轧机的主要设备之一，其运行状况是制约轧钢生产的关键环节。在实际生产中，尤其是热轧板材生产线，油膜轴承润滑油进水是行业难以解决的技术难题，通常润滑系统含水率不得高于0.5%，含水量超标，将导致润滑油黏度降低，水与润滑油中抗磨剂、抗氧化剂作用加速油液的变质，产生的氧化产物和油泥，形成胶状油团，会堵塞过滤器还会使基础油劣化过程加速，最终导致转轴、齿轮、轴承等的锈蚀，辊轴和轴承的烧损，更为严重的是一个机架的烧损可能导致系统污染，引起其他机架连锁反应。

因此，建立一套完善的供油系统，保证润滑油以一定的压力、温度和流量输送到油膜轴承上进行润滑，使油膜轴承自始至终保持在液体润滑状态下工作，是建设润滑系统的主要任务。油膜轴承具有摩擦系数小；承载能力高，对冲击载荷的敏感性小；使用寿命长，结构紧凑体积小；适合在高速下工作等特点。由于油膜轴承属于高精度的轴承，除了对安装前零部件的清洗和装配质量有严格要求外，同时对润滑油的特性也有严格的要求，油膜轴承运行的好坏是制约轧制速度和影响板型质量的关键。

目前各厂通用的维护方式为：（1）每个油站设2个大型油罐一备一用。在用的油罐水分含量较严重时，停下来倒用另一油罐，停用的油罐沉淀一段时间（比如72小时）后从底部人工放水（含油在20%左右），用现有的滤油设备过滤（较多厂家在使用波尔，但效果一般不明显）。（2）定期为油罐补新油。（3）定期抽取油样检测油品指标，按周期或按指标换油，平均用油周期在1年左右。

存在问题：（1）由于油膜轴承润滑油黏度都比较高，进入油中的很大一部分水（4%以上）与油形成稳定的混合包融状态即乳化，而不会沉淀到油箱底部，油品长时间的乳化很容易引起油的氧化变质和失效，润滑油罐容积从10余立方到上百立方且都是双油罐。（2）油罐下面放出去的水中含有大量的油，既造成浪费又会造成工业废水处理的成本提高，甚至会严重污染环境。

2 净油设备状况

目前国内外真空净油机对低黏度油效果尚好，但热连轧生产线使用的油品都是在220号以上的高黏度油，传统的检测装置、净油装置都无法从根本上解决存在的难题，即使连续运转，仍不能保证油品的小于3%含水量，更不能达到国

家规定的0.5%以下的含水量，为此设计单位从工艺设计上就一直考虑采用一用一备两个油罐进行定期切换，采用交替静置放水定期补油方式，保证轧钢连续生产。由于一直没有更好的设备和方案出现，大部分设计院在做轧钢设计时只能推荐使用进口品牌滤油机。其设计及功能上存在一定的缺陷：（1）根据调研，国内热轧厂油膜轴承润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离水，进口品牌滤油机无专用分水设施，这些水都要靠真空脱除，需要很多个循环周期、效率较低。（2）进口品牌滤油机加热功率相对较小，不利于高黏度油的流动和水分的脱除效率。（3）在真空脱水的过程中，油品的温度、黏度、水分含量在很大幅度上发生变化，进口品牌滤油机的真空度、进出油速度不可调，在一定程度上影响了脱水效率。

3 智能润滑产品介绍

目前，润滑油的品质以及设备润滑的过程维护已经越发引起人们的重视，业界人士基本已达成了“良好的润滑状态是安全生产和经济效益的基本保障”的共识。宁波天扬机械电子科技有限公司就是其中的一家。为解决稀油润滑领域的实际难题，公司通过3年多的不懈研发、中试、攻关，制造出融合先进的油水分离技术、专有的真空闪蒸系统、嵌入式技术、在线监测技术等功能于一体的智能监测系统与净化设备，成功地解决了轧钢行业多年来不能解决的高黏度油净化、脱水效果不理想的难题。

3.1 TYZX200系列在线检测自动控制净油机

功能特点：（1）智能检测自动净化：可按用户设定的周期自动抽取油样、检测油品中水分，实时在操作屏幕上显示，自动分析、比较，超标报警并自动净化，使用智能一体化净油机从传统的盲目连续过滤到针对性的实时过滤，在保证油品品质的前提下，提高过滤效率，减少运行时间，可节约用电30%以上。（2）前置高效脱水装置：采用了新型技术材料，在常压下就能有效去除油中50%～60%的游离水，剩余的水分再通过复式立体闪蒸。（3）复式真空立体喷淋闪蒸技术：引进国外真空分离技术，在结构上和设备选型上做了大胆改进，相当于平面闪蒸的几倍，是普通滤油机的脱水速度的2倍以上，并且脱水更彻底，同时也降低了能耗，实现了真正的环保和节能。（4）多级大通量过滤系统：防堵塞，高效脱除固体杂质，大大减少日常维护量。（5）独特的加热、和红外线消泡技术：保障设备的脱水效率和顺畅运行。（6）数据存储、打印及远传功能：在操作室和管理部门的上位机上都可以实时查看到油品质状况和净油机工作状态。

3.2 工业油品智能诊断与净化系统

简称ODP200系统，是OIL DIAGNOSIS and PURIFY的缩写。该系统能针对油系统进行全方位监测、诊断、分析、控制，能对系统状况、劣化趋势和故障原因做初步判断，可为用户提供基础性数据和指导性建议，实现设备的自动化、智能化管理。

该系统能针对油系统进行全方位监测、诊断、分析、控制，能对系统状况、劣化趋势和故障原因做初步判断，可为用户提供基础性数据和指导性建议，实现设备的自动化、智能化管理。（1）运行参数、油品质实时监测功能；（2）液位监测与自动补油功能；（3）失压保护与泄漏报警、关断功能；（4）诊断与趋势预测功能；（5）打印、数据储存、数据远传、人机对话功能。

该系统操作简单：现场彩色液晶显屏、触摸式操作、汉显提示；全数字式、一体化的现场监测，高可靠性，防强电磁干扰；配有热敏打印机，可现场打印检测数据，也可通过标准的RS485接口或光纤接口将数据传输到主控室的上位机上进行显示和处理，系统配置有专业的上位机操作系统。

4 智能润滑产品效益分析

（1）节电：全自动运行，同比其他净油机设备运转节能30%～60%。（2）节油：保证油品寿命提高一倍以上，减少补油、换油次数。（3）环保：TYZX系统分离出的水不含油，直接进入循环系统，不需进行净化，减少二次污染。（4）降低设备故障、提高作业效率：智能检测免维护运行，可保证油液的良好品质始终保持在最佳工作状态，将过去因油品引起的设备故障率降到了零，油膜轴承润滑效果明显提升，提高了生产设备作业率。大大降低润滑备件费用和检修时间，间接提高设备运转率，提高产量，带来效益。（5）提升设备管理水平：自动检测油品状况，智能专家诊断，及时掌控油品品质、超前判断设备运行状态，对可能出现的故障，合理安排检修维护作业，有利于设备标准化管理；（6）延长净油机自身使用寿命：由于全自动运行，净油设备减少运行时间，减少备品备件消耗，使用寿命也大大延长。

5 实际应用效果

在宝钢集团某1780轧线共有天扬公司4台智能净油设备和一套监测系统，运行三年来效果显著，以TYZX200-150为例，设备在精轧3#润滑油站65吨油罐进行测试，460+680#润滑油，初始含水4.4%，36h后含水量降到0.1%。在为用户服务的过程中，TYZX200系统性能稳定，功能优越，“TYZX净油系统的成功研制应用，不但为企业带来了明显的经济效益，而且解决了国内外轧钢行业多年未解决的难题，成功地将高黏度油品进行了净化处理，并具有智能监测、专家诊断和全自动控制系统。

6 结语

智能润滑系统的推广应用，不仅可以很大程度地解决冶金、电力、船舶、机械等行业的润滑问题，更可以在节能、减排上取得巨大的效益，这是因为润滑本身就是一种节能手段，良好的润滑可以节省大量的无用功、降低生产能耗，同时油品的自动净化可以保持润滑油品质在新油标准，ODP200的失压保护功能可以防止油品的泄漏造成的浪费和环境污染，其效益是不可估量的。还有，智能监测与运行可提高设备自动化管理程度，在一定程度上推动设备智能化、人性化进程，因此，智能润滑必将是轧钢设备管理以至于所有大型机械设备管理的发展趋势。