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鋼絲繩合股機淋油裝置技術(shù)改造

文檔作者：趙搖楠王海文高優(yōu)靜文檔來源：陜西省機械研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月08日
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鋼絲繩合股機淋油裝置技術(shù)改造*
趙搖楠, 王海文, 高優(yōu)靜
(陜西省機械研究院,陜西咸陽搖712000)
摘搖要:鋼絲繩在生產(chǎn)當(dāng)中采用的是連續(xù)淋油工藝,以保證鋼絲繩的良好潤滑性。由于潤滑脂的融點高,常溫下呈凝
固狀態(tài),合股機經(jīng)過長期的生產(chǎn)運行,設(shè)備上大量堆積油脂,造成了很大浪費和污染。針對這一現(xiàn)狀,對合股機的壓線
瓦和后變形器部分改裝了高溫吹氣和加熱融油裝置,以實現(xiàn)最大程度上解決設(shè)備長期積油造成的浪費和環(huán)境污染問題。
關(guān)鍵詞:鋼絲繩;合股淋油;加熱除油;熱空氣
中圖分類號:TG356. 45搖搖搖搖搖搖文獻標(biāo)志碼:A搖搖搖搖搖搖文章編號:1007-4414(2014)02-0148-03
Technical Transformation for Wire Rope Stranding Machine Oil Dripping Device
ZHAO搖Nan,WANG Hai-wen,GAO You-jing (Mechanical Design Institute of Shaanxi Province,Xianyang Shaanxi搖712000,China)
Abstract: The production of wire rope has continuous pour oil process to ensure the good lubricity for wire rope. Due to the
high melting point of the grease,solidification state of normal temperature,stranding machine after a long period of operation
with a large number of accumulation oil may cause great waste and pollution. Aimed at the status, the high temperature oil gas
and heating equipment are modified in line pressing tilres and back deformation device for stranding machine,so as to solve
waste and environmental pollution for long-term equipment production caused by oil problem.
Key words: wire rope;partnership with oil;heating oil;high temperature air
0搖引搖言
鋼絲繩的潤滑作用人們早有認(rèn)識,鋼絲繩表面形
成的疲勞裂紋,如果潤滑油脂充填其內(nèi),可阻止原電
池的生成而防止疲勞裂紋的進一步擴展[1] 。鋼絲繩
制造期間預(yù)潤滑和使用過程中的潤滑對其使用壽命
具有非常重要的影響,甚至在一定條件下成為關(guān)鍵影
響因素[1] 。鋼絲繩生產(chǎn)過程中實施潤滑的根本目的
是在鋼絲繩運輸、貯存期間提供防腐保護,同時也為
鋼絲繩在使用初期提供合適的潤滑,通過減小組股鋼
絲之間、股與股之間、鋼絲繩與輪槽之間的摩擦而延
長鋼絲繩使用壽命[1] 。
我國鋼絲繩制造行業(yè)的傳統(tǒng)涂油方式為捻制過
程中股繩涂油或成品繩涂油[2] 。傳統(tǒng)涂油工藝的生
產(chǎn)方式使繩的表面涂油量多,而且不易控制鋼絲繩的
浸油量,尤其股涂油工藝在合繩時甩得機臺附近到處
都是油脂,既污染了操作環(huán)境,又不利于文明生產(chǎn)和
生產(chǎn)現(xiàn)場的管理。同時又因為成品繩外層含油量多,
給使用者帶來不便[2] 。
筆者以某石油鋼管鋼繩有限公司為背景,以其現(xiàn)
有合股設(shè)備為對象進行改造升級。由于合股機在壓
線瓦部分,通過對捻制鋼絲繩澆注潤滑脂(常溫下為
固態(tài)),使其有自潤滑性。因此,長時間的澆注隨著
鋼絲分線盤高速旋轉(zhuǎn),離心力的作用,油脂被大量甩
在分線盤防護罩上堆積;除此之外,合股后的鋼絲繩
經(jīng)后變形器成型后,自身表面所帶潤滑脂溫度下降,
長時間凝結(jié)在滾輪裝置上。以上兩主要部分都存在
嚴(yán)重的積油現(xiàn)象,雖經(jīng)鋼絲繩濾油(表面)套的過濾,
但仍有部分油脂被帶入鋼絲繩卷筒,影響產(chǎn)品的合格
率以及機體周邊環(huán)境整潔。
上述現(xiàn)象,不僅僅是局限于所改造的設(shè)備,其他
合股設(shè)備都或多或少存在著相同問題。生產(chǎn)設(shè)備存
在積油和污染問題已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)中的普遍現(xiàn)象,
因此,為了切實貫徹企業(yè)文明生產(chǎn)和管理的方針,對
現(xiàn)有合股設(shè)備的改造升級也迫在眉睫,這也是企業(yè)提
高生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量的首要問題。
1搖鋼絲繩生產(chǎn)中的潤滑工藝
在常規(guī)鋼絲繩相關(guān)資料中十分重視鋼絲繩生產(chǎn)
過程潤滑,且對潤滑有專門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前,鋼絲
繩生產(chǎn)主要采用的是噴涂潤滑脂工藝,噴油裝置一般
都安裝在合股機壓線瓦進口合股處(即鋼絲合攏前
的捻制錐頂處)。經(jīng)過長期的生產(chǎn)經(jīng)驗積累,在分線
盤高速旋轉(zhuǎn)時,要使鋼絲表面能均勻噴涂上潤滑油
脂,最好的位置就在鋼絲合攏前的捻制錐頂處[2] 。
合股機生產(chǎn)鋼絲繩股的噴涂油工藝,如圖1 所示。
·148·
經(jīng)驗交流搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖2014 年第2 期(第27 卷,總第130 期) ·機械研究與應(yīng)用·
* 收稿日期:2014-03-11
項目名稱:國家科技支撐計劃《陜西省數(shù)控一代機械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程》(編號:NP. 2013BAF04B00)
作者簡介:趙搖楠(1986-),男,陜西咸陽人,助理工程師,主要從事非標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計、技術(shù)改造及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測和科技咨詢服務(wù)等方面的
工作。
圖1搖鋼絲繩股噴涂油工藝
1. 澆油管搖2. 壓線瓦搖3. 合股機搖4. 分線盤
2搖合股機分線盤鋼絲高溫吹油裝置
2. 1 高溫吹油裝置安裝部位
在合股機機頭分線盤處,隨著分線盤的高速旋
轉(zhuǎn),附著在鋼絲表面的部分表面油脂,由于慣性沿鋼
絲反向被甩出,長時間的生產(chǎn),機頭防護罩內(nèi)側(cè)堆積
了大量油脂,如圖2 所示。通過長時間的觀察,要使
表面油脂不被沿反向甩出,就必須在其相對方向上施
加阻尼作用。
由于鋼絲合攏處的淋油量較集中,我們認(rèn)為在壓
線瓦進口端面安裝一錐形高溫吹氣擋油罩可有效阻
擋油脂反向被甩出。安裝如圖3 所示。
圖2搖機頭防護罩積油搖圖3搖高溫吹油裝置安裝部位
1. 澆油管搖2. 壓線瓦搖3. 合股機
4. 分線盤搖5. 高溫吹氣擋油罩
2. 2搖壓縮熱空氣的形成原理
高溫吹氣擋油罩的壓縮空氣由設(shè)備氣源提供,通
過調(diào)壓閥和調(diào)速閥控制空氣壓力和流速。為避免壓
縮空氣加速冷凝表面油脂的發(fā)生,必須對壓縮空氣進
行預(yù)加熱循環(huán)。
由于表面油脂的滴點溫度一般在60 益以上,因
此壓縮空氣溫度至少要達到60 益才能達到預(yù)期效
果。我們采用紫銅管作為氣管,將銅管盤繞在主加熱
油箱內(nèi)靠近加熱管處,進行加熱處理,通過空氣溫度
傳感器反饋信號給溫控儀控制壓縮空氣溫度始終保
持在60 益以上。
2. 3搖吹氣孔的設(shè)計與分布
要使高溫壓縮空氣能沿鋼絲切向?qū)Ψ聪蛄鲃拥?
油脂起到阻尼作用,吹氣孔的傾斜角非常重要。經(jīng)過
多次試驗,發(fā)現(xiàn)在擋油罩最大直徑15毅端面開吹氣
孔,可達到較好的阻尼效果。在半錐形擋油罩上均勻
分布6 個連通的吹氣孔。結(jié)構(gòu)如圖4 所示。
圖4搖吹氣孔結(jié)構(gòu)
2. 4搖接油與回油裝置
從噴油管噴出的表面脂一部分噴涂在了高速旋
轉(zhuǎn)的鋼絲表面,而另一部分則會隨著壓線瓦端面,沿
導(dǎo)流槽導(dǎo)流到接油槽內(nèi)。由于高溫液化的油脂遇到
機體會迅速將熱量傳導(dǎo)在機體上,為避免油脂迅速降
溫冷凝堆積在導(dǎo)流槽內(nèi),使旋轉(zhuǎn)鋼絲掛油影響鋼絲繩
股含油質(zhì)量,因此有必要在導(dǎo)流槽底面加裝電加熱帶
進行預(yù)加熱。當(dāng)接油槽內(nèi)油脂液位超過回油口時,油
脂將通過回油槽流回主加熱油箱進行循環(huán)利用。如
圖5 所示。
圖5搖接油與回油裝置
1. 澆油管搖2. 壓線瓦搖3. 合股機搖4. 分線盤搖5. 主加熱油管
6. 接油槽搖7. 回油槽搖8. 高溫吹氣擋油罩搖9. 導(dǎo)流槽
10. 電加熱帶搖11. 電加熱棒搖12. 電加熱棒
3搖后變形器加熱融油裝置
3. 1搖變形器加熱融油裝置的安裝與工作原理
由于鋼絲合股后與變形器滾輪接觸,表面脂迅速
冷凝在了滾輪上,因此后變形器滾輪是表面脂冷凝堆
積比較嚴(yán)重的部分,如圖6 所示。
圖6搖后變形器積油
搖搖為了降低表面脂的冷凝速度,有必要在此處安裝
加熱保溫裝置。后變形器加熱融油裝置如圖7 所示。
將滾輪支架安裝在加熱油箱中,通過電加熱棒加
熱油脂將熱量傳導(dǎo)給支架,使凝結(jié)在支架上的油脂融
化到油箱內(nèi),另外,為了減少油箱內(nèi)熱量的散失,在油
箱上方加裝保溫罩,保溫罩頂部內(nèi)側(cè)安裝有電加熱
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·機械研究與應(yīng)用·2014 年第2 期(第27 卷,總第130 期)搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖搖經(jīng)驗交流
板,起到輔助加熱的作用。保溫罩和油箱內(nèi)安裝有溫
度傳感器,通過溫度傳感器將溫度信號反饋給溫控
儀,由溫控儀控制電加熱器的運行。
圖7搖后變形器加熱融油裝置
1. 后縱向變形滾輪搖2. 后橫向變形滾輪搖3. 電加熱板搖4. 電加
熱棒搖5. 回油槽搖6. 后變形器加熱油箱搖7. 主加熱油箱
3. 2搖回油裝置
后變形器加熱油箱必須預(yù)加一定量的油脂,進行
傳導(dǎo)加熱。當(dāng)油箱油脂收集到回油液位時,油脂將沿
回油槽回收到主加熱油箱進行循環(huán)利用。
4搖生產(chǎn)應(yīng)用試驗
2012 年9 月該石油鋼管鋼繩有限公司合股車間
對一臺合股機進行了改造,安裝了高溫壓縮空氣吹油
裝置和后變形器加熱融油裝置,通過1 個月的生產(chǎn)試
運行,徹底解決了合股機機體周邊的甩油污染問題。
根據(jù)生產(chǎn)用表面脂量的記錄,改造前用油量為25. 4
L/ 天,改造后用油量為23. 5 L/ 天,可節(jié)油為1. 9 L/
天。經(jīng)過對樣品鋼絲繩含油量的檢測,改造后的鋼絲
繩股含油量符合標(biāo)準(zhǔn)檢測要求。
目前該石油鋼管鋼繩有限公司根據(jù)生產(chǎn)試運行
的數(shù)據(jù)正在規(guī)劃合股車間其他合股設(shè)備的淋油改造
項目,來整體改善合股車間生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)境和淋
油浪費的問題。
5搖結(jié)搖語
通過對合股設(shè)備的項目改造,既順應(yīng)了企業(yè)文明
生產(chǎn)要求,又提高了生產(chǎn)管理水平。在滿足鋼絲繩產(chǎn)
品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,
減少了污染,極大地改善了勞動者的生產(chǎn)操作環(huán)境。
參考文獻:
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獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅獅
7-8.
(上接第120 頁)
30 益,結(jié)果如圖3 如示。對整個模型施加油淬前的
加熱溫度為850 益,求解時采用瞬態(tài)熱分析,設(shè)置求
解時間為5 min,設(shè)置時間子步為10,打開自動時間
步長,施加溫度偏移為273 益,如圖4 ~6 所示。
圖3搖施加載荷后的模型搖搖圖4搖第33 s 溫度分布云圖
圖5搖第47 s 分度分布云圖搖搖圖6搖第61 s 溫度分布云圖
4搖分析得到油淬結(jié)果
從圖4 可看出,在第33 s 時,最低溫度為
234. 426 益,此時奧氏體組織還沒有轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組
織,正處在將要轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的臨界溫度230 益,根
據(jù)亞共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線圖得知,此時將有一
部分高溫奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體組織,轉(zhuǎn)變區(qū)域大
致在法蘭與法蘭頸轉(zhuǎn)角處。從圖5 可以看出,大部份
的奧氏體組織已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了馬氏體組織,只有少部份
將轉(zhuǎn)變成托氏體組織。從圖6 可看出,剩下的奧氏體
組織已經(jīng)全部轉(zhuǎn)變成了馬氏體組織。
5搖結(jié)搖論
通過建立對焊法蘭的有限元模型,并對油淬時間
與法蘭溫度的關(guān)系進行分析,了解了法蘭油淬后各部
份的組織分布。在軸頸,法蘭內(nèi)孔等處將得到淬透性
較好的馬氏體組織;在法蘭與法蘭軸頸轉(zhuǎn)角處,將得
到復(fù)雜的組織:鐵素體+托氏體+馬氏體+殘留奧氏
體。得到淬火后的組織分布,對回火時得到所需的回
火組織和消除內(nèi)應(yīng)力有非常重要的作用。
參考文獻:
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