摘要：通过对高速线材生产线B稀油润滑站频繁出现供油温度低报警并跳机问题分析，提出稳定供油温度的改进方案，以提高工作油温控制的稳定性。
关键词：润滑站；油温控制；故障分析
B稀油润滑站下称B 站是为高速线材生产线预精轧机组齿轮和轴承提供压力润滑的一个关键的润滑站。由于预精轧机组辊轴采用油膜轴承结构，为了保证油膜轴承良好的工作状态，润滑油的工作温度要求控制在38± 2℃，控制精度较高，以满足预精轧机组正常运行要求。该润滑站自投产以来多次在正常运行或停机后开启阶段频繁出现供油温度低报警，导致预精轧机无法正常运行，故障停机时间较多，对正常生产带来较大影响。
1 B站油温控制基本原理
B站通过一台冷却水调节阀控制出板式冷却器的冷却水量来达到目标油温，该调节阀安装在冷却器的出水管路上。调节阀的控制信号来自于安装在预精轧机组机旁供油总管的热电偶温度检测，检测信号通过气-电信号转换后，由PID 实现对薄膜调节阀的实时精确调节。
根据预精轧机的运行要求，供油低油温报警设定值为36 ℃，最低油温警告值为34 ℃，当生产中B站的供油温度持续下跌至最低警告值时，预精轧机将出现倒计时报警，如未能在倒计时内恢复到正常的油温，生产线将自动切废后停机。
2 B站供油温度低的故障现象和分析
B 站供油低温故障及原因分析。通过对B 站供油温度低的故障进行观察后发现，当出现供油温度低的故障时，系统的供油温度会连续下跌，尽管冷却水调节阀已经连续响应，关小开度，甚至基本关死时，供油温度仍然会继续下跌至34℃以下，造成轧机无法开启或无法正常运行，故障停顿的时间一般在5 -20 分钟。该故障发生时间主要集中在预精轧机停机后的重新开机阶段，部分故障还发生在主过滤器压差偏高而导致系统压力降低的时候。这些故障在全年的每一个季节均有发生，尤以冬季气温较低时间出现较频繁。经过对以上的故障现象进行分析，认为发生油温低故障的原因主要有以下两点。
1、系统工作压力不稳定，压力罐液位波动较大。经过对润滑站供油压力、供油温度和压力罐液位等参数的跟踪记录，并对比分析，发现当供油温度下降时，供油压力先于供油温度下降，此时，压力罐液位也开始下降。压力罐在B 站中的作用主要有两点，即在油泵因断电或其他原因造成跳停时，压力罐作为应急油源为预精轧机组提供润滑，保证机组安全停机：其次是在系统供油压力出现波动时稳定系统压力。压力罐在本设计中，与油泵为并联连接。根据压力罐稳定系统压力的原理以及供油温度降低时，压力罐液位同时下降的现象进行分析，认为在预精轧机组开启后，由于机组润滑供油量的增大，润滑系统压力出现不稳定甚至掉压的现象，此时，压力罐内的油液就会自动出来补充系统。由于压力罐与油泵为并联设计，压力罐内的油液并非是系统已经到达工作油温的工作油液，罐内油液温度一般低于工作油温，当该油液补充到工作油液中时，供油温度将立即下降。而当压力罐内的油液不断补充出来后，供油温度就会持续下降，直到系统达到正常的工作压力，压力罐内冷油不再补充系统压力为止。
2、冷却水控制阀响应不够快。从工作油液通过冷却器来进行油温冷却控制的过程分析，结合电气控制的原理，在供油温度低于36℃后，冷却水阀门响应不够快速。在油温下跌过程中，调节阀尽管也是跟随关小阀口，但是供油温度仍然持续下跌，调节速度不够快。而如果冒然改变调节速度，供油温度将出现振荡，较长时间会出现一个波动的，不稳定的供油温度，不利于轧机轴承的良好润滑，也是满足不了生产条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，油温低的另外一个主要原因是冷却水控制阀响应不够快，或者电气控制系统中的PID 调节不符合实际控制要求。
3改进措施
通过分析要解决B 站供油温度低的问题，必须从以下三方面来进行技术改进：
1、系统的压力控制能够快速稳定的响应系统的压力变化，从而维持较稳定的供油压力，防止压力罐内冷油出来补充。
2、使冷却水调节阀的电气控制能够快速响应，调节阀能够可靠定位，尽快达到稳定的工作油温。
3、压力罐与泵组并联供油方式改进为与泵组串联供油，确保压力罐内的油液与工作油液一起流动，从而确保与工作油液温度相同。在系统的压力控制上，B 站原采用的定压阀为自力式薄膜阀，其控制压力来自于泵出口，以克服弹簧力的作用，使系统压力稳定。由于该薄膜阀为直动式调节阀，阀杆细长，弹簧－ 薄膜执行机构安装较简单，调节精度不高。检查发现，在系统压力变化过程中，定压阀阀杆并不能快速的上下动作，疑为卡住，因此阀口始终开启，处于溢流状态，在系统需要较大流量，关闭定压阀的溢流时，仍然没有关闭。拆检定压阀，检查阀杆，证实阀杆有弯曲。由于直动式薄膜调节阀调节精度不高。我们对该定压阀进行重新选择，改进为先导式调节阀。控制油进入先导阀，通过先导阀再控制主阀的动作，实现了精确灵敏的响应，压力控制的精度更高，能够更好地控制系统的工作压力。
在冷却水调节阀改进上，为了能够精确控制调节阀的开度，根据油温控制要求，重新选择了调节阀，采用带DVC6010 的智能定位器代替原先的机械式定位器，死区更小，响应更灵敏，定位更精确。调节阀的电气控制上，在PID 算法的基础上，引入一个针对KI 常数大小进行选择的分段控制。当系统的供油温度离设定点即目标温度的偏差较大时，即油温大于41℃或小于34℃时，可以适当的改变KI 常数值，选择较大值，先不考虑静差，以加快调节的速度：当供油油温接近控制的目标值附近时，KI 选择较小值，缩小了约10 倍，使静差达到系统的控制要求。
如果要更好地解决供油温度低的问题，还可以做技术改进将压力罐与泵组的并联供油改为串联供油，原主供油管线用手动截止阀切断，重新敷设管线，使主供油管经过压力罐再供到预精轧机组中，这样可以保证压力罐里的油液不是“死油”，从压力罐里补充出来的油液温度跟工作油液温度相同，只要控制了主供油管路的油温，系统就不大会出现低油温的情况，即使出现了，只要油箱的油温足够，供油也能较快的恢复到正常的工作油温。
4、实施效果。在实施了前两方面的技术改进后，我们进行了跟踪：系统的工作压力比原来更稳定。当预精轧机开启后，尽管系统压力有瞬间的波动过程，但是系统定压阀的溢流量立即减少，较快地稳定住了系统工作压力，因此，压力罐的补充出来的冷油液比较少，系统的工作油温有时会有下跌，但是一般到达35℃后就很快地恢复，很少出现继续下跌造成轧机无法开机或者生产故障的情况。对管线油温变化进行实际跟踪，得到冷却水调节阀的开闭与油温的变化曲线，发现温度调节反应比原来更迅速，更平稳，没有出现较大的温度振荡现象。
通过改进，B 润滑站的低油温故障的问题基本得到解决，改进的效果是明显的。当然要更好更彻底解决低油温故障，最好的技术改进就是对压力罐的工作方式改为串联工作，以确保压力罐内油液的油温与供油管线油温相同。在生产中，如果在轧机停顿后，能够提前几分钟开启预精轧机，使供油温度有个提前的稳定过程，也是可以较好的避免油温低故障的发生。
参考文献：
[1]何曦．集中稀油润滑系统的温度控制〔M〕．润滑与密封，2012（4）：84～87
论文作者:邓志威,邓加先
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签：压力论文; 温度论文; 轧机论文; 系统论文; 调节阀论文; 冷却水论文; 故障论文; 《基层建设》2018年第34期论文;