铝板热轧机乳化液工艺润滑系统设计

介绍了乳化液工艺润滑系统在热轧铝板轧机上的应用、设备组成及工艺参数。     

铝冷轧乳化液润滑性能研究

研究铝冷轧乳化液润滑性能,分析水基乳化液体积分数对黏度、钢铝之间的摩擦因数、冷轧铝表面质量、成膜能力的影响。结果表明:乳化液体积分数较低时摩擦因数不稳定,表面黏铝严重;乳化液体积分数越高,黏度越大,膜厚越大;摩擦副相对速度达到某个临界值后,乳化液形成的膜厚随着时间而减小,在低速条件下,冷轧铝润滑与离水展着性有关;冷轧铝板上下表面质量的差异是由于供油方式不同,导致油吸附在摩擦副上的量不同,成膜能力不同,因此上、下表面质量不同。     

乳化液润滑的当量粘度系数

通过对乳化液在不同油相浓度时的有效粘度的测量,获得乳化液当量粘度系数的计算公式。在此基础上对扩展雷诺方程所进行的数值计算表明：即便使用油相浓度很低的乳化液,在润滑入口区也可能形成“油池”,从而改善润滑效果。     

乳化液润滑复合塑料轴承的弹流润滑分析

利用考虑惯性力的Reynolds方程,对乳化液润滑条件下复合塑料轴承的弹流润滑问题进行了数值模拟,讨论了载荷、转速和轴承轴径大小对乳化液膜压力和膜厚的影响.结果表明:在乳化液润滑条件下,惯性力对乳化液膜压力的影响很小,而对乳化液膜厚度的影响较大;随着载荷的增大,压力峰值有明显增大,而在入口区压力随载荷增大而减小,膜厚以及最小膜厚随载荷减小而明显增大;转速和轴承轴径大小对乳化液膜压力的影响不明显,而膜厚以及最小膜厚随转速增大而明显增大,随轴承轴径的增大而减小.     

乳化液泵曲柄轴承润滑特性研究

由乳化液泵曲柄连杆机构的动力学分析,建立起曲柄轴承流体动力润滑的基于雷诺边界条件的雷诺方程,利用Holland法求得曲柄轴承在不同磨损状态下的轴心轨迹运动规律。指出随着曲柄轴承的不断磨损,最小油膜厚度所对应的偏心率将逐渐减小,最小油膜处的油膜将发生破裂,轴颈与轴承金属表面发生直接碰磨,形成刚性冲击。     

乳化液润滑轧辊轴承的弹流润滑分析

建立乳化液润滑轧辊轴承的数学模型,分别在等温和热条件下对乳化液润滑轧辊轴承的弹流润滑问题进行数值模拟,讨论轧制力和转速对乳化液润滑膜压力和膜厚的影响。结果表明:等温条件下,当轧制力一定时,随着转速的增加第二压力峰增大,而膜厚及最小膜厚都增大;随着轧制力的增大,压力峰值有显著增大,但在入口区压力、膜厚及最小膜厚减小。热条件下,随着轧制力增大,膜厚和最小膜厚逐渐减小,而对压力几乎没有影响;随着转速的增大,膜厚和最小膜厚逐渐增大,压力逐渐减小,第二压力峰也逐渐降低甚至消失。     

冷轧支撑辊稀油润滑系统进乳化液问题的分析与对策

通过分析支撑辊轴承稀油润滑系统存在的乳化液侵入润滑系统的问题,提出改进密封结构和采用一种高分水性能润滑油的解决方案。通过改进密封结构,减少了乳化液侵入稀油润滑系统,通过提高油品的分水性能,提高了系统应对突发的进乳化液事故的能力。该改进措施已成功应用于国内多条酸轧机组上。     

板带钢冷轧乳化液及润滑效果研究

针对冷轧无间隙原子钢(IF钢),配制了2种不同的乳化液,并将其与国内、国外商品级乳化液的冷轧实验进行对比。实验发现乳化油中基础油的选择对乳化液冷轧润滑效果的影响很大,当基础油含饱和脂肪酸高时乳化液润滑能力好,可以用乳化液皂化值来衡量乳化油冷轧润滑效果的优劣。一般皂化值高的乳化液可用来冷轧屈服强度较高、成形较困难的板带钢。使用乳化液冷轧后的表面形貌明显优于无润滑状态的轧后表面。在乳化液冷轧润滑过程中,当压下率较低时,轧件的表面质量有所改善,总压下率超过90%以后,轧件的表面质量又呈下降趋势。     

超声波处理乳化液在金属切削中的试验研究

为了研究超声波处理对乳化液冷却润滑性能的影响,设计了用于切削试验的乳化液超声波处理系统,并在干切、未采用超声波处理乳化液和采用超声波处理乳化液三种条件下,采用YT15刀具车削45钢进行了对比试验。结果表明：使用超声波处理乳化液时,切削力可比干切和未采用超声波处理乳化液时分别减小10%~15%和5%~10%;变形系数也减小了,切屑形貌得到改善。通过测量液体粒度可知,超声波处理使乳化液的分子团粒径减小,乳化液进入切削区毛细管的可能性增大,说明超声波处理能够提高乳化液的冷却润滑作用效果,也可理解为间接地减少了乳化液的用量,有利于节能减排。     

带钢热轧工艺润滑的实验研究

通过不同润滑条件下特殊钢带热轧实验和分析，研究了工艺润滑与带钢热轧过程中的轧制压力、压下率、带钢厚度的关系，并探讨了热轧油特性，油水混合浓度、使用温度等条件对热轧工艺润滑效果的影响。实验结果表明：采用工艺润滑后保证了轧制过程顺利进行，其中，使用高效热轧油轧制Ti-IF钢可以降低轧制压力15％～20％，而在轧制合金钢或轴承钢时压下率明显增加，从而在原有轧机上能够生产出更薄的产品。     

铝冷轧乳化液的特性

探讨了铝冷轧乳化液在润滑性、退火清净性和热分离性等方面的特殊性能要求，提出了该乳化液配方研究应遵循的原则。     

Starvation Behavior in Cold Rolling of Aluminum with Oil-in-Water Emulsion

Reich, et al. ( 1 Reich, R., Panseri, N. and Bohaychich, J. 2001. “The Effects of Lubricant Starvation in Cold Rolling of Aluminum Metal When Using on Oil-in-Water Emulsion,”. Lubrication Engineering, 57: 15–18.  [Google Scholar] ) reported that the rolling force for the cold rolling of aluminum increased when starvation occurred in the oil-in-water (O/W) emulsion used as the rolling fluid. They reported that the starvation occurrence was dependent on the emulsion concentration and the size of the oil droplets, but the thickness of a starved lubricant film was independent of the rolling speed. However, from their experimental results, the cause of the increase of the rolling force and the quantitative inlet oil film thickness at the entrance between the roll and the workpiece for the O/W emulsions cannot be understood. In this study, the aluminum rolling experiments using O/W emulsions with different concentrations were carried out in order to reproduce the increase of the rolling force. Experiments were carried out using a laboratory mill with two high rolls. The workpiece material was an aluminum A1050-H. Commercial rolling oil was used as base oil for the aluminum emulsion. The rolling force was measured during the rolling and the appearance of the workpiece after rolling was taken. Moreover, the effect of the surface roughness of the rolls on the increase of the rolling force was investigated. The increase of the rolling force was reproduced in the aluminum rolling with the O/W emulsion using the laboratory rolling mill. It was observed that the increase of the rolling force occurred after the oil starvation, and it depended on the oil starvation, the oil film thickness, the surface roughness of the roll, the rolling speed, and the reduction in thickness.     

铝合金微乳化加工润滑液的研究

研究铝合金微乳化加工润滑液的组成,探讨表面活性剂、助表面活性剂对乳液稳定性的影响以及润滑添加剂对微乳液润滑性能的影响。通过四球机、Timken试验机对研制的微乳化加工润滑液进行检测,结果表明该微乳液具有较好的润滑性能。腐蚀试验证明,研制的微乳化液对铝及铝合金无腐蚀,能满足铝合金切削润滑的需要。     

铝板带材轧机振动测试分析

针对某铝板热轧机严重振动问题，测试了轧辊垂直振动、主传动系统扭振和液压压下系统压力与主电机电枢电流等参数，分析了其振动特点。采用拟三维有限元模型分析了同系统的固有特性。测试与分析表明，铝板热轧机振动的主要形式是强迫振动，主要振因来源于工作辊轴承和支承辊轴承特征振动。     

铝材冷轧润滑剂（添加剂）润滑性能评价

本文从油膜强度、摩擦系统、轧制压力及轧后退火表面光亮度等方面对铝材冷轧润滑用添加剂的润滑能进行了评价，其中，添加剂有单一的脂肪酸、醇、脂肪酸酯以及它们的复合物。结果表明：结果表明：复合添加剂的作用效果优于单一添加剂，而且其作用效果取决于单体添加剂的选择和复合比例。     

一种新型热轧带钢轧制润滑系统

分析国内各热轧带钢厂普遍使用的轧制润滑系统存在的问题。针对原轧制润滑系统存在的管路和喷嘴易堵塞,系统设备维护工作量大等问题,提出一种新型的轧制润滑系统,并介绍该系统的技术特点。该新型轧制润滑系统能最大程度发挥轧制润滑系统的功能,以达到提高带钢表面质量和降低生产成本的目标。     

冷轧乳化液浓度在线测量仪的研究

为了解决冷轧生产过程乳化液浓度的在线检测难题,研究开发了超声波乳化液浓度在线测量仪。该仪表采用C8051F005微处理器和MAX3064ATC44 CPLD器件作为硬件系统的核心,设计了超声波发射与接收等测量电路,完成硬软件设计。仪表采用乳化液样本的浓度-温度-声时试验数据,进行3次拟合构成声时-浓度-温度数组模型。仪表工作时根据温度和声时的测量值进行线性插值计算,即可求出被测乳化液的浓度。实验结果表明,其测量精度和稳定性均能满足工业要求。