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[摘要]油液中污染物的存在会对设备工作可靠性和元件的寿命产生严重影响。油液污染控制是確保设备实现全优润滑的重要措施，已引起工业界的高度关注。本文介绍了污染物对油液及摩根轴承的危害，并阐述了摩根润滑系统中几种污染物分离方法的工作原理、实际应用以及各自的优缺点。为保持油液的清洁度提供了帮助。
[关键词]摩根润滑 污染物 分离 过滤 重力
中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）07-0225-01
1.前言
油膜轴承具有承载能力大、使用寿命长、速度范围宽、结构尺寸小、抗冲击能力强等特点，在轧机上得到了广泛应用。邯钢CSP生产线轧机支撑辊轴承采用的是摩根公司生产的动-静压油膜轴承，与之配套的润滑系统我们称为摩根润滑系统。事实证明摩根润滑系统对油膜轴承的正常使用具有决定性的影响，油膜轴承的磨损和失效大多是润滑油受到污染所造成的。在实际生产过程中，由于更换支承辊时管路的拆装，支承辊轴承的解体维修以及轴承密封等原因，不可避免的会有一些污染物进入系统。
2.污染物的危害
油液中的污染物主要包括固体颗粒、易粘附在金属表面形成棕色漆膜的细小“软颗粒”及水分和空气。这些污染物的存在将对工业设备产生巨大的危害。
固体颗粒物污染是对润滑性能影响最大的。有研究资料表明，机械设备的功能失效50%归于磨损，而磨损主要是由于系统内的固体颗粒污染物造成的。固体颗粒污染物会加速摩根轴承锥套、衬套的磨损甚至报废，增加轴承水封、油封的损坏，导致系统大量漏油和进水，加速油液的老化，引起系统故障，影响正常生产。
3.污染物的分离
如前所述，当油液中固体颗粒、细小“软颗粒”及水分和空气含量超过油液污染控制目标时，将会对设备工作可靠性和元件的寿命产生严重影响。为了保证设备的正常工作，必须采取有效的净化措施及时清除油液中的各种污染物，以保持油液必要的清洁度。目前油液中污染物的分离方法主要有：过滤、静电、磁性、离心、聚结、真空、吸附等，在邯钢CSP摩根润滑系统中应用了过滤分离法、重力分离法和离心分离法。
3.1 过滤分离法
过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置。过滤的基本原理是在压力差的作用下，悬浮液中的液体穿过可渗透性介质（过滤介质），固体颗粒被介质所截留，从而实现液体和固体分离。邯钢CSP摩根润滑系统采用两级过滤系统，在泵的出口安装有一台双筒过滤器，精度为100微米，在每架轧机的供油管路上各安装了一台双筒过滤器，精度为80微米。在两级过滤器滤芯上都增加了磁棒，用于吸附轴承和元件磨损产生的铁磁性颗粒。
过滤器的堵塞情况是依靠安装在过滤器上的压差计来指示的。压差计的两个接口分别连接过滤器的进油口及出油口，在压差计内部，由一个隔膜密封的活塞将进出口压力分隔开。当过滤器进出口压差等于0时，活塞在弹簧力的作用下处于最右端的0位。在过滤器使用过程中，随着滤芯不断滤除油液中的污染物，过滤器的压差越来越大。随着压力差增大，活塞开始压缩弹簧向左移动，安装在活塞上的磁铁也随之运动，由于磁力作用，安装在显示窗口内部的表盘同时跟着转动，表盘上的红色区域即可在显示窗口显示。通过红色区域所占显示窗口的比例即可判定过滤器堵塞情况。
在我们的实际应用中，为了避免过滤器严重堵塞带来的压力及流量的波动而影响摩根轴承的正常润滑，我们在观察压差计显示窗口红色区域显示达到1/2时，即过滤器进出口压差为50%△P时，即对过滤器执行换向操作。过滤器换向后，打开过滤器端盖，从过滤器底部的排污口排出过滤器内的油液及污染物，取出滤芯，将过滤器筒清理干净，装入新滤芯或已经清洗好的滤芯。旧滤芯下机后可以进行清洗，清洗后将滤芯放至指定地点晾干并密闭保存留作备用，这样就避免了清洗剂随滤芯进入系统造成污染。
3.2 重力分离法
重力分离法是利用重力作用及分散相和连续相密度不同，使二者发生相对运动而将二者分离的过程。较重的液体和固体下沉时，较轻的液体则上升。连续的分离和沉淀是在一个有出口的沉淀池里按照液体的密度差异排列来完成的。
摩根润滑系统的油箱即可视为一个沉淀池，其设计容积为系统运行所需最大流量的40倍并且保持高液位运行，增大了油液在油箱中的滞留时间，使润滑油充分沉淀净化。油液中的固体颗粒物和水分沉淀后集聚在油箱底部，通过油箱底部排污管可将分离沉淀的水分和部分固体颗粒物排出油箱外，油液中的空气也渐渐上升，通过安装在油箱顶部的空气滤清器排出油箱，从而净化油箱中的油液，防止油液氧化、乳化，提高油液的使用寿命。
影响分离效果的一个重要因素就是温度。高分离温度一般将增大分离能力。但是油温过高会引起润滑油酸度值增加，加速油液老化。目前我厂油箱的油温一般控制在50～55℃，在这一温度下有利于油水的自行分离及颗粒杂质的沉淀而又不破坏润滑油的性能。
重力分离法可以分离出油液中大部分的水分和一些固体颗粒物，然而分离过程往往需要几个小时甚至几天的时间，为了能够使油液得到充分的净化，摩根润滑系统设计了两个油箱，一个正常使用，另一个则静置备用，使油液有充足的时间得以净化。我们一般一个半月倒换一次油箱。
3.3 离心分离法
离心分离法是利用油和水以及油中杂质的比重不同，靠机械的高速离心力使它们进行分离。分离过程是在一只快速转动的缸体里进行的，离心力取代了重力，力增大了数千倍，分离和沉积是连续的而且非常快。
邯钢CSP摩根润滑系统配备了ALFALAVAL公司生产的碟式离心油水分离机，来自油箱的待处理油液由螺杆泵送至加热器加热，当油温低于分离所需温度时，油液经气动三通阀直接流回油箱。当经过加热的待处理油液油温达到设定值时，电磁换向阀得电，气动三通阀换向，油液进入高速旋转的分离机。
待处理油液通过进液管1送入滚筒内，由分配器泵压到滚筒圆柱表面。当处理油液达到分配器孔时，液体会通过圆盘叠层形成的槽上升，液体在圆盘叠层均匀分配，在离心力的作用下分成了三层，最外面的一层是密度最大的杂质，中间一层为水，干净的油密度最小，受离心力最小，在最里层。当净化的油液离开圆盘叠层后，会上升并通过出口2离开滚筒，经回油管路返回油箱。分离出来的水经出口5流出滚筒排入地坑。淤泥和固体颗粒压向滚筒圆柱表面并积聚在滚筒壁上。随着沉积物的增加，当淤积空间满了之后，滚筒里的流动将受到沉积物影响，因此降低分离效率，此时应该及时停机清理。
在油液的连续净化过程中，密封液阻止油液流过顶部圆盘的外缘，这样就消除了油液通过外路流出。因此，在待处理油液进入分离机之前，分离机离心套筒必须装满密封液。通常在分离机内充满水作为密封液。
4.结束语
在邯钢CSP摩根润滑系统中合理使用三种污染物分离方法，取长避短，最大限度地去除了油液中的污染物，使润滑油长期保持正常的粘度、合格的清洁度和极低的含水量，保证了油膜轴承的润滑品质，减少了轧机油膜轴承的磨损。
参考文献
[1] 邯钢连铸连轧厂.热铸钢板设备.C-专用手册.
[2] 王胜军、黄勇、殷志飞.分油机排水原理及新技术[J].青岛远洋船员学院学报，2010年第2期：35-36.
作者简介
李杰（1979.10—— ），男，汉族，河北邯郸人，本科，工程师，从事液压润滑设备维护工作。
[关键词]摩根润滑 污染物 分离 过滤 重力
中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）07-0225-01
1.前言
油膜轴承具有承载能力大、使用寿命长、速度范围宽、结构尺寸小、抗冲击能力强等特点，在轧机上得到了广泛应用。邯钢CSP生产线轧机支撑辊轴承采用的是摩根公司生产的动-静压油膜轴承，与之配套的润滑系统我们称为摩根润滑系统。事实证明摩根润滑系统对油膜轴承的正常使用具有决定性的影响，油膜轴承的磨损和失效大多是润滑油受到污染所造成的。在实际生产过程中，由于更换支承辊时管路的拆装，支承辊轴承的解体维修以及轴承密封等原因，不可避免的会有一些污染物进入系统。
2.污染物的危害
油液中的污染物主要包括固体颗粒、易粘附在金属表面形成棕色漆膜的细小“软颗粒”及水分和空气。这些污染物的存在将对工业设备产生巨大的危害。
固体颗粒物污染是对润滑性能影响最大的。有研究资料表明，机械设备的功能失效50%归于磨损，而磨损主要是由于系统内的固体颗粒污染物造成的。固体颗粒污染物会加速摩根轴承锥套、衬套的磨损甚至报废，增加轴承水封、油封的损坏，导致系统大量漏油和进水，加速油液的老化，引起系统故障，影响正常生产。
3.污染物的分离
如前所述，当油液中固体颗粒、细小“软颗粒”及水分和空气含量超过油液污染控制目标时，将会对设备工作可靠性和元件的寿命产生严重影响。为了保证设备的正常工作，必须采取有效的净化措施及时清除油液中的各种污染物，以保持油液必要的清洁度。目前油液中污染物的分离方法主要有：过滤、静电、磁性、离心、聚结、真空、吸附等，在邯钢CSP摩根润滑系统中应用了过滤分离法、重力分离法和离心分离法。
3.1 过滤分离法
过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置。过滤的基本原理是在压力差的作用下，悬浮液中的液体穿过可渗透性介质（过滤介质），固体颗粒被介质所截留，从而实现液体和固体分离。邯钢CSP摩根润滑系统采用两级过滤系统，在泵的出口安装有一台双筒过滤器，精度为100微米，在每架轧机的供油管路上各安装了一台双筒过滤器，精度为80微米。在两级过滤器滤芯上都增加了磁棒，用于吸附轴承和元件磨损产生的铁磁性颗粒。
过滤器的堵塞情况是依靠安装在过滤器上的压差计来指示的。压差计的两个接口分别连接过滤器的进油口及出油口，在压差计内部，由一个隔膜密封的活塞将进出口压力分隔开。当过滤器进出口压差等于0时，活塞在弹簧力的作用下处于最右端的0位。在过滤器使用过程中，随着滤芯不断滤除油液中的污染物，过滤器的压差越来越大。随着压力差增大，活塞开始压缩弹簧向左移动，安装在活塞上的磁铁也随之运动，由于磁力作用，安装在显示窗口内部的表盘同时跟着转动，表盘上的红色区域即可在显示窗口显示。通过红色区域所占显示窗口的比例即可判定过滤器堵塞情况。
在我们的实际应用中，为了避免过滤器严重堵塞带来的压力及流量的波动而影响摩根轴承的正常润滑，我们在观察压差计显示窗口红色区域显示达到1/2时，即过滤器进出口压差为50%△P时，即对过滤器执行换向操作。过滤器换向后，打开过滤器端盖，从过滤器底部的排污口排出过滤器内的油液及污染物，取出滤芯，将过滤器筒清理干净，装入新滤芯或已经清洗好的滤芯。旧滤芯下机后可以进行清洗，清洗后将滤芯放至指定地点晾干并密闭保存留作备用，这样就避免了清洗剂随滤芯进入系统造成污染。
3.2 重力分离法
重力分离法是利用重力作用及分散相和连续相密度不同，使二者发生相对运动而将二者分离的过程。较重的液体和固体下沉时，较轻的液体则上升。连续的分离和沉淀是在一个有出口的沉淀池里按照液体的密度差异排列来完成的。
摩根润滑系统的油箱即可视为一个沉淀池，其设计容积为系统运行所需最大流量的40倍并且保持高液位运行，增大了油液在油箱中的滞留时间，使润滑油充分沉淀净化。油液中的固体颗粒物和水分沉淀后集聚在油箱底部，通过油箱底部排污管可将分离沉淀的水分和部分固体颗粒物排出油箱外，油液中的空气也渐渐上升，通过安装在油箱顶部的空气滤清器排出油箱，从而净化油箱中的油液，防止油液氧化、乳化，提高油液的使用寿命。
影响分离效果的一个重要因素就是温度。高分离温度一般将增大分离能力。但是油温过高会引起润滑油酸度值增加，加速油液老化。目前我厂油箱的油温一般控制在50～55℃，在这一温度下有利于油水的自行分离及颗粒杂质的沉淀而又不破坏润滑油的性能。
重力分离法可以分离出油液中大部分的水分和一些固体颗粒物，然而分离过程往往需要几个小时甚至几天的时间，为了能够使油液得到充分的净化，摩根润滑系统设计了两个油箱，一个正常使用，另一个则静置备用，使油液有充足的时间得以净化。我们一般一个半月倒换一次油箱。
3.3 离心分离法
离心分离法是利用油和水以及油中杂质的比重不同，靠机械的高速离心力使它们进行分离。分离过程是在一只快速转动的缸体里进行的，离心力取代了重力，力增大了数千倍，分离和沉积是连续的而且非常快。
邯钢CSP摩根润滑系统配备了ALFALAVAL公司生产的碟式离心油水分离机，来自油箱的待处理油液由螺杆泵送至加热器加热，当油温低于分离所需温度时，油液经气动三通阀直接流回油箱。当经过加热的待处理油液油温达到设定值时，电磁换向阀得电，气动三通阀换向，油液进入高速旋转的分离机。
待处理油液通过进液管1送入滚筒内，由分配器泵压到滚筒圆柱表面。当处理油液达到分配器孔时，液体会通过圆盘叠层形成的槽上升，液体在圆盘叠层均匀分配，在离心力的作用下分成了三层，最外面的一层是密度最大的杂质，中间一层为水，干净的油密度最小，受离心力最小，在最里层。当净化的油液离开圆盘叠层后，会上升并通过出口2离开滚筒，经回油管路返回油箱。分离出来的水经出口5流出滚筒排入地坑。淤泥和固体颗粒压向滚筒圆柱表面并积聚在滚筒壁上。随着沉积物的增加，当淤积空间满了之后，滚筒里的流动将受到沉积物影响，因此降低分离效率，此时应该及时停机清理。
在油液的连续净化过程中，密封液阻止油液流过顶部圆盘的外缘，这样就消除了油液通过外路流出。因此，在待处理油液进入分离机之前，分离机离心套筒必须装满密封液。通常在分离机内充满水作为密封液。
4.结束语
在邯钢CSP摩根润滑系统中合理使用三种污染物分离方法，取长避短，最大限度地去除了油液中的污染物，使润滑油长期保持正常的粘度、合格的清洁度和极低的含水量，保证了油膜轴承的润滑品质，减少了轧机油膜轴承的磨损。
参考文献
[1] 邯钢连铸连轧厂.热铸钢板设备.C-专用手册.
[2] 王胜军、黄勇、殷志飞.分油机排水原理及新技术[J].青岛远洋船员学院学报，2010年第2期：35-36.
作者简介
李杰（1979.10—— ），男，汉族，河北邯郸人，本科，工程师，从事液压润滑设备维护工作。