SKF自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)在煅燒爐托輪潤(rùn)滑上的應(yīng)用

程海濤， 楊 樂(lè)，孟慶華，王 磊

(1.連云港堿業(yè)有限公司，江蘇 連云港 222042；2.江蘇海洋大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 連云港 222042)

潤(rùn)滑管理是純堿廠動(dòng)設(shè)備管理中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于延長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件壽命，降低設(shè)備故障率有著重要意義。煅燒爐作為純堿生產(chǎn)的核心設(shè)備之一，一旦發(fā)生故障必然影響產(chǎn)量，其運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。煅燒爐運(yùn)行需在與水平保證一定角度的前提下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)純堿的生產(chǎn)，爐體由四個(gè)基礎(chǔ)傾斜度3%的托輪支撐，托輪中間轉(zhuǎn)子兩側(cè)加設(shè)軸承，從而實(shí)現(xiàn)與滾圈的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煅燒爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，托輪軸承潤(rùn)滑是煅燒爐潤(rùn)滑的重點(diǎn)管理對(duì)象，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)托輪損壞的統(tǒng)計(jì)，可以看出一半以上的故障均是托輪軸承潤(rùn)滑失效導(dǎo)致。

1 煅燒爐托輪軸承潤(rùn)滑的難點(diǎn)

我公司現(xiàn)場(chǎng)總共7臺(tái)回轉(zhuǎn)式蒸汽煅燒爐，其中只有一臺(tái)配置了國(guó)產(chǎn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其他六臺(tái)沒(méi)有配置潤(rùn)滑系統(tǒng)，平時(shí)的潤(rùn)滑工作全部由人工完成，潤(rùn)滑周期和油脂補(bǔ)充量上均無(wú)法達(dá)到設(shè)備運(yùn)行的最佳狀態(tài)。設(shè)備維護(hù)人員想要實(shí)時(shí)了解設(shè)備潤(rùn)滑狀況是否良好，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑不良的軸承，只能通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)或揭蓋檢查才能實(shí)現(xiàn)，而且必須停爐，制約因素較多，無(wú)法達(dá)到精準(zhǔn)把握故障。

圖1 煅燒爐及托輪結(jié)構(gòu)圖

同時(shí)，在煅燒爐運(yùn)行時(shí)，人工加油時(shí)，加油人員就站在運(yùn)轉(zhuǎn)煅燒爐的邊上，很容易出現(xiàn)安全問(wèn)題，對(duì)司油人員存在著非常大的安全隱患。

2 SKF自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的技術(shù)分析

2017年末，我公司煅燒爐托輪多次出現(xiàn)故障，大部分是因?yàn)橥休嗇S承潤(rùn)滑不到位所致。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的技術(shù)分析，結(jié)合國(guó)產(chǎn)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的使用情況，我公司決定引入SKF自動(dòng)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，以保證煅燒爐托輪軸承潤(rùn)滑管理的可靠性。

經(jīng)過(guò)我廠技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，與專業(yè)的潤(rùn)滑油泵廠家及SKF公司共同研究，提出了兩套自動(dòng)潤(rùn)滑方案，分別為雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)和多線遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)。

2.1 雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)的原理

雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)輸油管道的配置上，配有兩條主管路，利用一個(gè)壓力高達(dá)40 MPa的高壓泵通過(guò)換向閥交替供應(yīng)潤(rùn)滑劑。沿主管路布置分支管線與雙線分配閥相連，向潤(rùn)滑點(diǎn)提供大量潤(rùn)滑劑。在大型雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)中，終端壓力開(kāi)關(guān)的作用是監(jiān)控系統(tǒng)。雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理包括兩個(gè)“半循環(huán)”：在第一個(gè)“半循環(huán)”中，潤(rùn)滑劑由泵輸入主管路A，主管路B與泄壓管線相連；之后，潤(rùn)滑劑通過(guò)換向閥輸送至分配閥，此時(shí)分配閥的柱塞移動(dòng)至調(diào)整后的終端位置，從而進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。一旦所有分配閥都已向潤(rùn)滑點(diǎn)注入潤(rùn)滑劑，系統(tǒng)將以液壓方式閉合，這將導(dǎo)致主管路A中的壓力上升，直至達(dá)到終端壓力開(kāi)關(guān)處的預(yù)設(shè)壓力 (安裝在主管路中最后一個(gè)分配閥之前)。之后，該壓力開(kāi)關(guān)向控制單元發(fā)送電脈沖信號(hào)，控制單元關(guān)閉油泵并向換向閥發(fā)送信號(hào)使主管路A泄壓，系統(tǒng)進(jìn)入暫停時(shí)間。在本階段，系統(tǒng)中的一半潤(rùn)滑點(diǎn)已被潤(rùn)滑。在第二個(gè)半循環(huán)中，管路B加壓，工作循環(huán)以之前所述方式繼續(xù)進(jìn)行。

圖2 雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)布置圖

2.2 多線遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)的原理及優(yōu)點(diǎn)

多線遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)原理相對(duì)簡(jiǎn)單，在每?jī)膳_(tái)煅燒爐爐頭、爐尾各加油泵一臺(tái)，每臺(tái)油泵分出8條油路，每臺(tái)油泵裝有堵塞傳感器，近端管路主管路為6 mm鋼管，遠(yuǎn)端管路主管路為20 mm鋼管，兩種鋼管已分配器連接。

圖3 多點(diǎn)遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)布置圖

相比較雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)，多線遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)更加適合我公司現(xiàn)場(chǎng)使用，理由如下：通過(guò)圖2中可看出，雙線系統(tǒng)每個(gè)軸承座將安裝兩條油路，且軸承座附近需安裝壓力傳感器，相較多線系統(tǒng)油路數(shù)量增加一倍，管線布置相對(duì)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)難以保全壓力元件及油管完好，增加維護(hù)成本及發(fā)生故障的幾率。且該潤(rùn)滑系統(tǒng)采用單臺(tái)大型油泵集中供油，一但發(fā)生故障將造成所有潤(rùn)滑點(diǎn)停止供油。且因所有煅燒爐分布范圍較大，油路過(guò)長(zhǎng)，管路內(nèi)阻力相應(yīng)增加，必須超負(fù)荷選型，否則活塞稍有磨損，將造成遠(yuǎn)端潤(rùn)滑點(diǎn)無(wú)法供油，進(jìn)而導(dǎo)致故障頻繁。簡(jiǎn)而言之，雙線系統(tǒng)相對(duì)來(lái)講功能更加強(qiáng)大，但比較適合潤(rùn)滑點(diǎn)分散，且跨度不能太大的情況。而多線遞進(jìn)式系統(tǒng)相對(duì)靈活，對(duì)于潤(rùn)滑點(diǎn)布置集中，距離比較近的情況下，將現(xiàn)場(chǎng)分成多個(gè)潤(rùn)滑單元，每個(gè)單元形成獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)，比較靈活，更加符合我公司現(xiàn)場(chǎng)需求。

3 SKF自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝

根據(jù)SKF軸承潤(rùn)滑油脂用量的計(jì)算公式可得潤(rùn)滑量如下：

油脂用量為：2.32 g/d，安全系數(shù)按2.0 計(jì)算，可得4.7 g/d。每臺(tái)泵對(duì)應(yīng)10～12個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，每天的總加注量為3.95×2(系數(shù))×12=96 g，一個(gè)月的總加注量為96×30=3 kg，所以我們選用KFGS3泵，基本上一個(gè)月加一次油。

由于設(shè)備安裝位置處因煅燒爐經(jīng)常出現(xiàn)正壓狀態(tài)，伴有氨氣、堿塵外泄，環(huán)境比較惡劣，此次潤(rùn)滑系統(tǒng)中充分考慮到這一點(diǎn)，把潤(rùn)滑泵及分配器等關(guān)鍵部件全部裝在防護(hù)箱里面，露在外面的只有油脂管路，而且全部采用鋼管連接，防護(hù)箱配置了故障燈報(bào)警裝置，當(dāng) KFG 泵內(nèi)油脂不足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)低液位故障信號(hào)燈亮，潤(rùn)滑出現(xiàn)故障時(shí)，比如發(fā)生堵塞，也會(huì)輸出對(duì)應(yīng)的故障信號(hào)，排查問(wèn)題或者日常檢查時(shí)比較簡(jiǎn)單，只需定期打開(kāi)控制箱加油脂，查看控制箱，通過(guò)故障信號(hào)即可判斷故障原因，及時(shí)處理。

我公司現(xiàn)場(chǎng)目前仍以傳統(tǒng)潤(rùn)滑泵為主。傳統(tǒng)潤(rùn)滑泵與自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)工作原理均為柱塞泵，打開(kāi)開(kāi)關(guān)后傳統(tǒng)潤(rùn)滑泵將不停歇供油，除非出現(xiàn)故障或人工停機(jī)，否則一直供油至油箱內(nèi)油位清零。由于潤(rùn)滑部位空間有限，所以必須采取間歇性供油才能避免潤(rùn)滑脂外泄而造成浪費(fèi)，如果想要實(shí)現(xiàn)間歇性供油必須指定專人定時(shí)開(kāi)停車，此過(guò)程必須安排專人檢查及考核，這樣造成人力成本增加，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)完美管控，進(jìn)而造成大量潤(rùn)滑脂浪費(fèi)。且傳統(tǒng)油泵工作部件全部裸露在外，我公司煅燒爐操作為微正壓操作，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差，堿塵顆粒具有腐蝕性，極易進(jìn)入活塞與活塞套內(nèi)部，導(dǎo)致磨損加劇，活塞組件更換較多，故障頻繁。而我們采用的SKF潤(rùn)滑系統(tǒng)補(bǔ)油、供油過(guò)程全程處于與外部隔絕狀態(tài)，故障率相對(duì)大大降低。全新供油系統(tǒng)定時(shí)定量補(bǔ)油，時(shí)間、數(shù)量均可調(diào)節(jié)，使用起來(lái)較為靈活，由于不間斷供油，可靠性較高，而且潤(rùn)滑油使用量較低，12個(gè)接頭全部供油的前提下每日油耗僅3 kg，消耗明顯降低。此外，該系統(tǒng)配套壓力傳感器，一旦油路阻塞電源箱上安裝的故障報(bào)警指示燈立即工作，大大降低了巡檢難度。電源箱內(nèi)顯示面板針對(duì)不同故障可以提供不同故障代碼，根據(jù)代碼可以及時(shí)準(zhǔn)確鎖定故障原因，進(jìn)而采取針對(duì)性措施。

4 結(jié) 論

我公司將SKF自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)后，煅燒爐托輪軸承潤(rùn)滑得到了有效的保障，可靠性更高，托輪故障率大大降低，同時(shí)降低了人工成本，特別是減少人員施工安全隱患。在實(shí)際使用中，所有控制系統(tǒng)安裝于控制箱內(nèi)，全程絕塵，避免堿塵污染，潤(rùn)滑油活性得到保證，整體裝置的壽命也大大提高。