靜壓潤滑系統(tǒng)油壓低的原因分析及解決辦法

魏雪梅

1 前言

一般稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)的主要功能是對設(shè)備用油進(jìn)行循環(huán)、過濾及冷卻，其系統(tǒng)潤滑方式及被潤滑點(diǎn)需實(shí)現(xiàn)的功能及工作狀況不同，對系統(tǒng)壓力的要求也不一樣。

我公司有兩條5 000t/d熟料生產(chǎn)線及四條水泥粉磨生產(chǎn)線，水泥粉磨系統(tǒng)采取輥壓機(jī)半終粉磨+水泥磨工藝。其中3號及4號水泥磨規(guī)格為? 4.2m×13m，生產(chǎn)廠家為中信重工機(jī)械股份有限公司，磨頭及磨尾滑履軸承的潤滑方式為靜壓潤滑，配置相同生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)制造的E687A水泥磨靜壓滑履軸承潤滑站，選用的潤滑油牌號為昆侖LCKD220重負(fù)荷工業(yè)齒輪油。

2 動壓潤滑、靜壓潤滑及動靜壓潤滑的概念

2.1 動壓潤滑的基本概念

動壓潤滑是指通過摩擦表面，以一定速度與方向相對于另一靜止的摩擦表面移動時(shí)，將潤滑油帶入摩擦表面，由于潤滑油的粘性和油在摩擦副中的楔形間隙形成的流體動力作用而產(chǎn)生油壓，并形成承載油膜。該潤滑方式下，承載油膜形成時(shí)，兩摩擦表面必須保證有足夠的相對運(yùn)動轉(zhuǎn)速，同時(shí)油膜厚度還與摩擦表面的粗糙度及潤滑油的粘度密切相關(guān)。

2.2 靜壓潤滑的基本概念

靜壓潤滑是靠潤滑系統(tǒng)的油泵壓力形成油楔，使油進(jìn)入潤滑點(diǎn)，強(qiáng)行使相接觸的摩擦表面分開，形成較厚的油膜，因而可以避免啟動或沖擊時(shí)產(chǎn)生干摩擦，減小磨損，與動壓潤滑相比，可以使用粘度較小的潤滑油。

2.3 動靜壓潤滑的基本概念

動靜壓潤滑是將動壓潤滑與靜壓潤滑兩種潤滑方式相結(jié)合。在開機(jī)或停機(jī)過程中，兩摩擦表面相對轉(zhuǎn)速過低，沒有足夠的壓力建立動壓油膜，為了減少設(shè)備開機(jī)或停機(jī)過程的干摩擦，減小設(shè)備磨損，在設(shè)備開機(jī)及停機(jī)前先采用靜壓潤滑的方式，通過油泵壓力將潤滑油加入到潤滑點(diǎn)，在摩擦表面形成較厚的油膜。

3 故障現(xiàn)象及原因分析

3.1 潤滑系統(tǒng)工作原理

E687A潤滑站由低壓系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)及高壓補(bǔ)油系統(tǒng)三部分組成。低壓系統(tǒng)對油箱內(nèi)潤滑油進(jìn)行循環(huán)冷卻及過濾，高壓系統(tǒng)向滑履軸承提供靜壓支撐，高壓補(bǔ)油系統(tǒng)對蓄能器進(jìn)行充壓。該潤滑站的高壓系統(tǒng)不是從油箱直接吸油，而是從低壓系統(tǒng)經(jīng)過濾及冷卻后的油管中吸油。其優(yōu)點(diǎn)是，可使經(jīng)過高壓系統(tǒng)壓入軸承潤滑表面的潤滑油液更清潔且油溫更低；缺點(diǎn)是高壓系統(tǒng)吸油量的穩(wěn)定性受低壓系統(tǒng)的直接影響。如圖1所示，潤滑站低壓系統(tǒng)主要由低壓油泵裝置（一備一用）、雙筒過濾器、油水換熱器、壓力元件以及閥門管件等組成；高壓系統(tǒng)主要由高壓油泵裝置（兩備兩用）、壓力元件以及閥門管件等組成；高壓補(bǔ)油系統(tǒng)由高壓補(bǔ)油泵、蓄能器、壓力元件以及閥門管件等組成。

3.2 潤滑系統(tǒng)電控原理

該潤滑站設(shè)置兩臺低壓油泵電機(jī)，四臺高壓油泵電機(jī)，一臺高壓補(bǔ)油油泵電機(jī)。兩臺低壓油泵電機(jī)中一臺正常工作，一臺備用，可（在線切換）互為備用。四臺高壓油泵電機(jī)中，兩臺正常工作，兩臺備用。一臺高壓補(bǔ)油油泵電機(jī)，當(dāng)其出口壓力＜14MPa時(shí)（壓力可調(diào)），電機(jī)啟動；當(dāng)其出口壓力＞15MPa時(shí)（壓力可調(diào)），電機(jī)停止工作。采用低壓系統(tǒng)出油口向高壓系統(tǒng)吸油口和高壓補(bǔ)油系統(tǒng)吸油口供油的方式，必須先啟動低壓泵電機(jī)；當(dāng)?shù)蛪合到y(tǒng)出口壓力達(dá)到0.1MPa（壓力可調(diào)）時(shí)，才允許啟動高壓補(bǔ)油系統(tǒng)，補(bǔ)油系統(tǒng)對蓄能器充壓；當(dāng)壓力達(dá)到要求值時(shí)，補(bǔ)油系統(tǒng)電機(jī)停止工作；然后允許高壓系統(tǒng)兩臺電機(jī)同時(shí)啟動，最后才允許磨機(jī)啟動。磨機(jī)正常工作時(shí)，圖1中編號為28的電磁換向閥一直帶電，當(dāng)遇到系統(tǒng)突然停電時(shí)，該電磁換向閥失電，蓄能器的壓力油向磨機(jī)主軸承供油30s，以防止滑履軸承拉傷。

3.3 潤滑油流量、壓力與軸承潤滑的關(guān)系

圖1 E687A潤滑站原理圖

該潤滑系統(tǒng)設(shè)定低壓壓力范圍為0.1～0.5MPa，在油溫一定的前提下，低壓系統(tǒng)油壓與潤滑油流量成正比。當(dāng)油壓過低時(shí)，高壓泵吸油量不足，不能在滑履軸承潤滑點(diǎn)處形成足夠的油膜支撐，進(jìn)而影響軸承潤滑效果，甚至造成軸承損傷。而高壓系統(tǒng)正常工作時(shí)，高壓壓力由系統(tǒng)負(fù)載決定。因?yàn)樵摑櫥竟苈飞喜⑽磁渲昧髁孔兯推鳎灾荒芡ㄟ^壓力進(jìn)行控制。

3.4 故障現(xiàn)象

2016年4月6日夜班，4號水泥磨在運(yùn)行過程中，因后端滑履潤滑站低壓系統(tǒng)油壓低，磨機(jī)主電機(jī)連鎖跳停。

3.5 油壓低原因分析

（1）一般情況下，潤滑系統(tǒng)如果在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)油壓低，在負(fù)載無變化的前提下，可能出現(xiàn)故障的元件有：動力元件（如：油泵裝置）、控制元件（如：各功能閥件）及輔助元件（如：檢測元件、過濾裝置等）。

（2）按照一般故障排查方法，當(dāng)4號水泥磨出現(xiàn)低壓壓力低，主電機(jī)連鎖跳停后，我公司先后對低壓系統(tǒng)中的油泵、溢流閥、過濾器濾芯及壓力傳感器等設(shè)備進(jìn)行檢查或更換。之后，在設(shè)備運(yùn)行過程中，仍出現(xiàn)低壓系統(tǒng)壓力低，主電機(jī)連鎖跳?，F(xiàn)象。

（3）因設(shè)備故障未得到有效解決，我公司重新對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：前端滑履軸承溫度約為51℃，后端滑履軸承溫度約為55℃，前后端瓦溫均在正常范圍之內(nèi)；每次系統(tǒng)壓力低主電機(jī)跳停是在設(shè)備正常運(yùn)行4～5h之后；4月份屬于水泥銷售淡季，水泥磨機(jī)基本上是避峰用電，多處于夜班開機(jī)，開機(jī)時(shí)油箱油溫較低。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，分析設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間與設(shè)備剛開機(jī)時(shí)可能的區(qū)別是潤滑系統(tǒng)的油溫。經(jīng)檢查4號水泥磨后端滑履潤滑站的油水熱交換器換熱效果差，設(shè)備運(yùn)行3h后經(jīng)過冷卻的油溫約為50℃，而磨機(jī)前端滑履潤滑站熱交換后的油溫才35℃，因此判斷該設(shè)備故障的原因?yàn)橛蜏厣邔?dǎo)致潤滑油粘度降低，進(jìn)而系統(tǒng)的壓力也隨之降低。

（4）在組織人員對失效的熱交換器進(jìn)行更換后，該潤滑系統(tǒng)運(yùn)行正常，未再出現(xiàn)壓力低現(xiàn)象。

4 結(jié)語

潤滑油的粘溫特性（即：粘度隨著油溫的升高而降低，隨著油溫的降低而升高）在潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行過程中與油壓密切相關(guān)，但是在設(shè)備維護(hù)過程中常被忽視，設(shè)備管理人員應(yīng)重視潤滑油各性能對系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響?！?/p>