大型轧机滑块式万向接轴自动润滑装置 : 科大迈捷

一、问题提出

中厚板轧机已经远远超过设计年产量的情况下，继续不断提高产量，结果使轧机负荷加大、轧制节奏加快，导致滑块式万向接轴的铜滑块工作极为繁重，除了承受很大的压力、摩擦力和冲击载荷外，还要遭受灰尘、铁鳞、水分和高温的侵袭，在这样的工作环境下，保持铜滑块良好的润滑极为困难，导致铜滑块在重载下经常出现润滑不良和发热现象，甚至烧毁等事故，严重制约着生产的顺利进行和经济效益。因此，如何保证铜滑块具有良好的润滑条件，避免事故的发生成为亟待解决的难题。

二、工作原理

该装置由模板、柱塞泵、固定卡环和油管等组成。将柱塞泵9用固定卡环8与万向接轴5固定，并与万向接轴一起旋转，从柱塞泵9至加油孔6用铜油管7连接后固定在万向接轴上，模板11与万向接轴托瓦12侧面用螺丝固定。其工作原理如下：

当轧机传动系统万向接轴5转动时，固定在万向接轴平衡托瓦12上的模板11顶住柱塞泵顶杆10使柱塞泵内的12个柱塞做往复运动，如图1所示。万向接轴旋转一周柱塞泵完成吸油和压油一个周期，因此，该装置工作不需要单独的动力。柱塞泵压出的干油通过固定在万向接轴上的油管7送至滑块4与扁头2和滑块与叉头3摩擦表面，为摩擦表面提供良好的润滑条件，以避免滑块的发热和烧毁现象。如图1和图2所示。

图1 自动润滑装置结构及布置简图

图2 自动润滑装置现场安装照片

自动润滑装置的主体是一个类似于斜盘型轴向柱塞泵的润滑泵，如图3所示，泵上带有贮脂容器3，该容器中装有弹簧12，对干油施加压力。泵的周围均匀分布有12个小柱塞6，当旋塞8与凸盘7（类似于斜盘）转动时，小柱塞被凸盘压进或拉出，从而完成吸油和排油工作。泵上装3个排油管，其中1个用于泵体自身润滑，另外2个通往铰链处用于接轴铜滑块的润滑。

柱塞泵是依靠柱塞的往复运动，改变柱塞缸内的容积进行吸入和排出干油的泵，属于容积式液压泵，它的基本原理是曲柄连杆机构的演变。在驱动柱塞做往复运动的机构中，以斜盘驱动柱塞的斜盘式轴向柱塞泵的这种结构最为简单。当传动轴带动缸体旋转时，柱塞的端部支承沿斜盘的表面滑动，斜盘表面和缸体端面成一角度，柱塞随缸体转动的同时又在缸体孔内相对缸体做轴向运动并完成吸入和排出润滑油的工作。

在柱塞泵顶杆的端部装有滚子11，此滚子与接轴平衡装置托瓦上的模板相接触。接轴每转一周，滚子就沿模板运动一次，从而推动顶杆带动连杆9摆动，连杆又通过心轮、轴带动蜗杆4、油缸体中的蜗轮5及旋塞上的凸盘转动，最终推动泵体周围的小柱塞产生往复运动。柱塞泵上有12个小柱塞，当向缸体内注满润滑脂后，随着万向接轴的转动，泵体周围的柱塞就可以完成吸油排油工作，从而向润滑点供油。从柱塞泵压出的干油通过固定在接轴本体上的油管输往滑块处。这种润滑方式不需要在接轴上进行深孔加工，而且只有在接轴运转时才自动供油。

由于装有弹簧10系统，因此每推动一次顶杆都能自动复位，这样，随着接轴的旋转，泵体上的柱塞就会产生周期性的往复运动。与此同时，柱塞泵的供油速度也取决于接轴的转速，接轴的转速越大，供油速度也就越大。

图3 干油柱塞泵结构图

三、技术特点

干油柱塞泵因其密封性良好，又不需要在接轴上钻很长的孔，所以对于工作条件十分恶劣的铜滑块而言是一种高效能的润滑方式,其优点主要表现在以下几个方面。

1、不需单独动力

干油柱塞泵结构简单紧凑，且不需要外部动力，调整方便，工艺性好。

2、流量可调、耗油量低

由于受到工作环境的限制，万向接轴轧辊侧滑块很难进行封闭式润滑，一般都是处在一种不完全的润滑状态下，而使用其它的润滑方式所供给的油液容易被转动的接轴甩出，这样不但会造成润滑油的大量浪费，也会污染周围环境。若采用干油柱塞泵润滑，则只需要供给少量的润滑脂就能满足润滑，污染小。供油量的大小可通过选择干油柱塞泵内12个柱塞中的几个工作，其余备用，实践表明，一般中板轧机选择7个、中厚板轧机选择12个即可。经过对铜滑块结构的局部改造，可以使润滑脂比较均匀的分布在润滑表面，大大改善了润滑条件。

3、密封较好

润滑脂还可以起到密封的作用，防止铁鳞、粉尘和水分的侵入，降低接轴摩擦副表面的磨粒磨损。

4、润滑脂补充方便

当干油柱塞泵内的储油腔的油量较少时，露在泵体尾部可伸缩的油标杆长度将缩短，提醒维护人员及时加油，加油时间可利用交接班时进行。综上所述，这种自动润滑方式具有很好的综合性能。