趙 楠, 王海文, 高優(yōu)靜

(陜西省機(jī)械研究院，陜西 咸陽 712000)

鋼絲繩合股機(jī)淋油裝置技術(shù)改造*

趙 楠, 王海文, 高優(yōu)靜

(陜西省機(jī)械研究院，陜西 咸陽 712000)

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(jī)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(jī)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。

鋼絲繩；合股淋油；加熱除油；熱空氣

0 引 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(jìn)一步擴(kuò)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(hù)，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(jī)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(jìn)行改造升級。由于合股機(jī)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(hù)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(jī)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 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(jī)壓線瓦進(jìn)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(jī)生產(chǎn)鋼絲繩股的噴涂油工藝，如圖1所示。

圖1 鋼絲繩股噴涂油工藝1.澆油管 2.壓線瓦 3.合股機(jī) 4.分線盤

2 合股機(jī)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(jī)機(jī)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(jī)頭防護(hù)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(jìn)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 機(jī)頭防護(hù)罩積油 圖3 高溫吹油裝置安裝部位1.澆油管 2.壓線瓦 3.合股機(jī) 4.分線盤 5.高溫吹氣擋油罩

2.2 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(jìn)行預(yù)加熱循環(huán)。

由于表面油脂的滴點溫度一般在60 ℃以上，因此壓縮空氣溫度至少要達(dá)到60 ℃才能達(dá)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(jìn)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 ℃以上。

2.3 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聪蛄鲃拥挠椭鸬阶枘嶙饔茫禋饪椎膬A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°端面開吹氣孔，可達(dá)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 吹氣孔結(jié)構(gòu)

2.4 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(jī)體會迅速將熱量傳導(dǎo)在機(jī)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(jìn)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(jìn)行循環(huán)利用。如圖5所示。

圖5 接油與回油裝置1.澆油管 2.壓線瓦 3.合股機(jī) 4.分線盤 5.主加熱油管 6.接油槽 7.回油槽 8.高溫吹氣擋油罩 9.導(dǎo)流槽 10.電加熱帶 11.電加熱棒 12.電加熱棒

3 后變形器加熱融油裝置

3.1 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 后變形器積油

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 后變形器加熱融油裝置1.后縱向變形滾輪 2.后橫向變形滾輪 3.電加熱板 4.電加熱棒 5.回油槽 6.后變形器加熱油箱 7.主加熱油箱

3.2 回油裝置

后變形器加熱油箱必須預(yù)加一定量的油脂，進(jìn)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(jìn)行循環(huán)利用。

4 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(jī)進(jìn)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(jī)機(jī)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 結(jié) 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。

[1] 秦萬信，王 強(qiáng).對鋼絲繩潤滑問題的認(rèn)識[J].金屬制品，2009(5)：1-2.

[2] 宋學(xué)明，盧世合，王春貴.鋼絲繩股涂油噴油裝置的研制[J].天津冶金，1995(4)：7-8.

Technical Transformation for Wire Rope Stranding Machine Oil Dripping Device

ZHAO Nan，WANG Hai-wen，GAO You-jing

(MechanicalDesignInstituteofShaanxiProvince，XianyangShaanxi712000，China)

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.

wire rope；partnership with oil；heating oil；high temperature air

2014-03-11

趙 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。

TG356.45

A

1007-4414(2014)02-0148-03

項目名稱：國家科技支撐計劃《陜西省數(shù)控一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程》(編號：NP.2013BAF04B00)