輥壓機干油潤滑系統(tǒng)的智能化改造

陳代彥

（中建材（合肥）粉體科技裝備有限公司，安徽 合肥 230051）

1 前言

1．1 油田工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

輥壓機采用料層粉碎原理，它的核心組成是一對水平布置、相向轉(zhuǎn)動的輥子，原料從2個相向轉(zhuǎn)動的輥子中間進入，在輥面摩擦力和料柱重力的作用下，進入壓力區(qū)。隨著輥縫越來越小，料層受到的壓力越來越大（50～150MPa），最后，物料被壓成了餅狀，我們稱之為料餅。經(jīng)擠壓后的物料不僅粒度減小，而且物料中存在大量的微裂紋，改善了物料的易磨性，由于其節(jié)能、增產(chǎn)、高效的優(yōu)點，應(yīng)用范圍從最初的水泥行業(yè)逐漸推廣到冶金、化工、礦山等領(lǐng)域。

圖1 輥壓機的工作原理

圖2 輥壓機目前采用的干油潤滑系統(tǒng)原理圖

輥壓機的關(guān)鍵部件是2只輥子，而支撐輥子轉(zhuǎn)動的是大型軸承，大型輥壓機的主軸承外徑達1600mm，重量達4．5t/只，且每臺輥壓機有4只大型軸承，一旦軸承出現(xiàn)故障，其檢修難度非常大 ，所以軸承的可靠性對于輥壓機的使用顯得尤為重要，由于輥壓機低速重載的工況條件，其軸承一般都采用干油潤滑。軸承的潤滑條件對軸承的壽命、可靠性有著極其重要的影響，本文就目前輥壓機普遍采用的干油潤滑系統(tǒng)存在的問題進行了分析，提供一種可靠的智能潤滑系統(tǒng)對原有潤滑系統(tǒng)進行有效改造。

2 目前輥壓機干油潤滑系統(tǒng)的主要構(gòu)成及存在的問題分析

輥壓機目前采用的干油潤滑為集中潤滑系統(tǒng)，其原理如圖2所示，從圖示可以看出主要是由填充泵及油桶、潤滑泵、遞進式分配器、管路等組成，其工作模式為間隙式工作制，一般每8h工作3～4次，每次工作10min左右，工作次數(shù)及工作時間都可以在輥壓機控制柜的觸摸屏上進行設(shè)置，其中潤滑泵自帶的小儲油桶設(shè)置了油位的上下限膜片，當(dāng)儲油桶的油脂達到下限時，填充泵將自動給儲油桶注油，加油量達到上限時填充泵停止工作。當(dāng)潤滑泵工作時，將油脂通過管路輸送至遞進式分配器，通過分配器再分配到各潤滑點。

遞進式分配器內(nèi)部油道細長而且復(fù)雜，高壓經(jīng)過其中的潤滑油脂易于沉積硬化堵塞油道，致使集中潤滑系統(tǒng)癱瘓，以10個潤滑點的遞進式分配器為例，最末端排油口的排油過程最為復(fù)雜，兩側(cè)困油區(qū)內(nèi)有相當(dāng)一部分油脂被永遠困在里面，只能往復(fù)擠壓而不能排除。隨著分配器內(nèi)部油道阻力越來越大，當(dāng)管路系統(tǒng)總阻力超過潤滑泵設(shè)定的溢流閥壓力時（一般30～35MPa），該排油口就停止排油，而遞進式分配器遞進排油的結(jié)構(gòu)使得其它排油口也無法排油，造成整個潤滑系統(tǒng)癱瘓。

填充泵及潤滑油泵功率配置偏小，填充泵的功率為0．37kW，潤滑泵配置的功率為0．25kw，輥壓機設(shè)備負荷大且經(jīng)常伴有沖擊，其軸承的潤滑油一般選用1#或2#二硫化鉬極壓鋰基脂，當(dāng)輥壓機所處的環(huán)境溫度比較低時，尤其在冬季時，會經(jīng)常出現(xiàn)打不動的情況，需要進行加熱處理。

遞進式分配器的每個潤滑點的油量是一樣的，不能單獨進行設(shè)置，而輥壓機各潤滑點所需要的油脂量不相同，如活動輥導(dǎo)軌所需油脂量較少，軸承本身所需油脂量較多，而軸承內(nèi)側(cè)采用的油脂密封需要的量最多，這樣為了滿足油密封處所需的油脂量，勢必造成活動輥軸承座導(dǎo)軌處油脂過多的情況。另外一個方面，當(dāng)某一潤滑點出現(xiàn)故障時，其他所有潤滑點都不供油，容易造成設(shè)備故障，同時，不方便排查故障，需要對每個潤滑點進行逐一排查。

輥壓機傳統(tǒng)干油潤滑系統(tǒng)的油路中沒有設(shè)置過濾器，當(dāng)潤滑油中存在雜質(zhì)或是在檢修過程混入雜質(zhì)很容易造成分配器的堵塞，需要對分配器拆卸并清洗。

3 智能潤滑系統(tǒng)的原理及優(yōu)勢

智能潤滑系統(tǒng)包括泵站、PLC控制系統(tǒng)、電磁給油器集成以及管路附件，泵站及電磁給油器集成分別與PLC控制系統(tǒng)相連，管路附件為連接電磁給油器集成至輥壓機各潤滑點的通路，電磁給油器集成設(shè)置的數(shù)量與輥壓機的潤滑點數(shù)相同，電磁給油器集成包括電磁閥和油壓傳感器，電磁閥用于控制管路附件的通斷，油壓傳感器用于檢測潤滑干油的位移信號并反饋給PLC控制系統(tǒng)，其主要原理如圖3所示。

圖3 智能潤滑系統(tǒng)原理圖

智能潤滑系統(tǒng)的主要優(yōu)勢有以下幾個方面：（1）每個潤滑點的供油量按需供給；（2）準(zhǔn)確監(jiān)測各潤滑點的供油狀態(tài)，并及時反饋；（3）在PLC顯示屏上直接提示各故障點，讓維修工人可以準(zhǔn)確找到發(fā)生故障的位置；（4）各潤滑點獨立，單個潤滑支路堵塞不會影響整體系統(tǒng)正常運行。由于其眾多的優(yōu)點，目前越來越多的設(shè)備開始使用智能潤滑系統(tǒng)，而且很多老的潤滑系統(tǒng)也在改造并采用智能潤滑系統(tǒng)。

圖4 改造方案布置圖

表1 老式遞進式潤滑系統(tǒng)與智能潤滑系統(tǒng)比較一覽表

4 改造實例

福建某水泥公司水泥磨系統(tǒng)采用HFCG160-140輥壓機+V4000氣流分級機+Φ4．2×14球磨機，于2007年投料生產(chǎn)，生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)至今已有10年時間，由于各方面原因，水泥磨系統(tǒng)目前存在諸多問題，其中輥壓機干油潤滑系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞等故障，而且油脂浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，為此決定采用智能潤滑系統(tǒng)對老的遞進式集中潤滑系統(tǒng)進行改造，改造方案及布置圖如圖4所示，自改造至今已運行1年多，設(shè)備運行可靠，大大減輕了崗位工及維修人員的勞動強度，之前干油潤滑系統(tǒng)存在的堵塞、油脂浪費、故障難以判斷等缺點都不復(fù)存在。改造之后的現(xiàn)場照片如圖5所示。

圖5 改造后的現(xiàn)場照片及PLC監(jiān)控照片

HFCG大型輥壓機基本上都已配置智能潤滑系統(tǒng)，由于其可靠的性能加上輥壓機軸承、導(dǎo)軌等潤滑點的合理設(shè)計，很好解決了輥壓機潤滑系統(tǒng)故障率高的問題，延長了輥壓機軸承及導(dǎo)軌板的使用壽命，有效控制每個潤滑點的油量，降低生產(chǎn)成本，取得了很好的經(jīng)濟效益與社會效益，得到廣大用戶的認可與好評。

5 結(jié)語

經(jīng)過近幾年智能潤滑系統(tǒng)大規(guī)模的應(yīng)用，其優(yōu)勢比較明顯，雖然投資相對老式潤滑系統(tǒng)較高，但由于智能潤滑系統(tǒng)可以實現(xiàn)精準(zhǔn)供油，節(jié)省油脂的用量，減輕現(xiàn)場環(huán)境的油脂污染，尤其可靠性高，故障率低，大大降低了工人的勞動強度。智能潤滑系統(tǒng)逐漸在各行各業(yè)的機械設(shè)備上開始使用，未來智能潤滑系統(tǒng)的應(yīng)用將是大勢所趨。表1是老式遞進式潤滑系統(tǒng)與智能潤滑系統(tǒng)的對比。