В рамках модернизации системы смазки на ПАО «Северсталь» была спроектирована, изготовлена и запущена в работу система смазки подшипников жидкостного трения опорных валков клетей №5,6 на стане горячей прокатки 1700. В статье рассматривается предложенное и реализованное техническое решение для системы смазки подшипников прокатного стана.

Отзыв о работе

Одним из направлений работы УрИЦ является модернизация прокатных производств. Тяжелые условия, в которых работает оборудование прокатных цехов, большое число механизмов, входящих в прокатный стан и работающих с разными режимами и в разных условиях как по температуре, скорости, так и по передаваемым усилиям, большая площадь, занимаемая этим оборудованием, и непрерывность его работ —все это предъявляет высокие требования и к смазочным устройствам, при помощи которых обеспечивают смазкой все узлы трения прокатных станов.

В 2016 году на стане 1700 ПАО «Северсталь», сложилась ситуация, когда существующая система смазки подшипников жидкостного трения опорных валков клетей №5,6, не позволяла обеспечить условия стабильной работы подшипников при предельных нагрузках. Температура масла на сливе из подшипников достигала 59…61 ⁰С, подшипники перегревались, снижался темп прокатки, выходили из строя втулки цапфы и вкладыши ПЖТ, что приводило к снижению производительности стана и увеличению числа внеплановых простоев.

В 2016 году руководство ПАО «Северсталь» поставило задачу по модернизации системы смазки подшипников жидкостного трения (ПЖТ) на стане 1700 с целью:

· увеличения производства г/к полосы в рулонах на 5000т/год;

· обеспечения стабильной работы подшипников жидкостного трения клетей №5, №6 стана 1700 на всех режимах прокатки;

· снижения внеплановых простоев;

· снижения затрат на ревизию ПЖТ;

· увеличения степени информативности системы;

· замены устаревшей системы управления.

После проведения диагностики системы специалистами ООО «УрИЦ» были сформулированы основные проблемы при работе системы смазки:

• недостаточная эффективность системы охлаждения масла;
• недостаточная производительность насосов смазки;
• недостаточная точность поддержания давления масла на входе в подшипники;
• малый объем масла в баках системы;
• большие потери давления в напорной магистрали системы;
• устаревшая система управления.

Рис.1. Чистовая группа клетей стана горячей прокатки 1700.

Для решения вышеуказанных проблем, в рамках проекта модернизации специалистами УрИЦ были предложены следующие решения:

· Увеличение расхода системы;

· Заменена трубопроводов;

· Установка дополнительного теплообменника;

· Установка новых блоков регулирования давления;

· Установка системы диагностики на каждый подшипник;

Предложенные решения и выбор параметров системы подкреплялись расчетами.

Таблица 1. Результаты расчета потерь давления в сливном трубопроводе.

Модернизированная система смазки позволила:

ü обеспечить подачу необходимого количества масла к подшипникам стана, без просадки давления;

ü поддерживать заданный уровень давления масла на входе в подшипники стана на всех режимах работы стана;

ü дистанционно сбрасывать давление на входе в подшипники стана при перевалках;

ü поддерживать заданную температуру масла на входе в подшипники стана;

ü поддерживать заданную температуру масла в баках системы смазки при простоях;

ü обнаруживать источник обводнения масла гидросистемы;

ü дистанционно контролировать параметры работы каждого подшипника жидкостного трения опорных валков клетей №5,6;

ü дистанционно контролировать параметры работы насосной станции системы смазки;

В состав системы смазки подшипников после модернизации входят, следующие составные части:

• гидросистема;
• электрооборудование;
• система управления, включая:

- шкаф автоматики;

- пульт управления системой ПЖТ (маслоподвал);

- пост управления (панель управления и визуализации) в помещении дежурного гидравлика;

- экраны визуализации работы системы на центральном пульте оператора стана.

Табл. 2. Техническая характеристика модернизированной системы смазки.

Поддержание давления на входе в подшипники.

В гидросистеме ПЖТ установлены 3 винтовых насоса. Подачу рабочей жидкости в систему могут осуществлять один или два насоса. В случае отключения последнего из работающих насосов происходит автоматический запуск резервного насоса.

Давление на входе в подшипники настраивается регулируемыми клапанами (регуляторами давления), установленными в напорной магистрали перед выходом к клетям. Регуляторы давления могут быть перекрыты запорными кранами. Для нормальной работы гидросистемы необходимо открыть магистраль только одного из регуляторов. Второй регулятор должен быть настроен на рабочее давление и отключен от напорной магистрали (находится в резерве). При работе системы смазки, давление на входе в подшипник будет изменяться в пределах характеристики регулятора и изменения потерь на участке трубопровода от регулятора до подшипника ( ±15% от давления настройки).

Давление на входе в подшипник может быть сброшено при открытии байпасного крана с электроуправлением. Давление в системе ПЖТ сбрасывается при перевалках валков.

Регулирование температуры масла.

Для регулирования температуры масла в системе ПЖТ в гидросистеме предусмотрены два водомасляных, пластинчатых теплообменника, в баках гидросистемы установлены паровые змеевики.

В напорной магистрали насосов установлены два независимых водо-маслянных теплообменных аппарата. Система смазки может работать с одним или сразу с двумя охладителями. Температура масла на входе в подшипники регулируется с помощью системы управления, посредством регулирования количества охлаждающей воды (управляется задвижкой с электроприводом).

Требуемая температура масла в системе ПЖТ, устанавливается на сенсорной панели в помещении дежурного гидравлика. Автоматическая система управления температуры работает по датчику температуры, установленному на выходе маслостанции.

Система охлаждения может работать в режимах:

· ВКЛЮЧЕНО, охлаждение включено без регулирования.

· АВТОМАТ.

· ВЫКЛЮЧЕНА.

Нагрев масла.

В Баках №1 и №2 установлены паровые рубашки. Температура масла в баках регулируется с помощью системы управления, по средством открытия и закрытия клапанов пара. Клапаны подачи пара с электрическим управлением. Требуемая температура масла в баке устанавливается на сенсорной панели в помещении дежурного гидравлика. Клапаны пара работают во всех режимах не зависимо от работы насосов и выбора бака.

Клапаны пара имеют кнопки управления на ПУ:

· ОТКРЫТ. Принудительное открытие не зависимо от работы насосов.

· АВТОМАТ. Управление клапанами в автоматической системе нагрева. Система нагрева работает не зависимо от работы насосов.

· ЗАКРЫТ. Принудительное закрытие не зависимо от работы насосов.

ДАТЧИКИ КОНТРОЛЯ ПОДШИПНИКОВ.

На каждом из подшипников установлены:

· Датчик давления масла на входе в подшипник;

· Датчик расхода масла на входе в подшипник;

· Датчик температуры масла на выходе из подшипника.

В отстойниках на сливе из подшипников установлены

· датчики наличия воды ДВ3...ДВ6.

Рис.2. Экран визуализации работы системы на центральном пульте оператора стана.