智能潤(rùn)滑系統(tǒng)浮選機(jī)中的應(yīng)用研究

李剛，魏晉平，師景濤

（甘肅廠壩有色金屬有限責(zé)任公司廠壩鉛鋅礦，甘肅 隴南 742504）

現(xiàn)階段，我國(guó)選礦廠浮選機(jī)大多采用人工加注潤(rùn)滑劑的方法，無法做到精準(zhǔn)潤(rùn)滑，尤其是在高原條件下潤(rùn)滑變得更加復(fù)雜，此類問題更加突出。同時(shí)，人工加注潤(rùn)滑劑需要較長(zhǎng)時(shí)間才能耐完成一次加注，導(dǎo)致軸承腔體內(nèi)磨削、雜質(zhì)等不能及時(shí)排出，加劇軸承磨損，縮短軸承壽命。而智能潤(rùn)滑系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，可有效避免人工加注存在的各種問題，保證浮選機(jī)安全運(yùn)行。

1 浮選機(jī)潤(rùn)滑現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，該選礦廠浮選機(jī)軸承每月通過人工加注潤(rùn)滑劑，存在諸多不可控因素。具體如下：

（1）人工加注潤(rùn)滑劑時(shí)，雜質(zhì)很容易進(jìn)入軸承，導(dǎo)致軸承卡死或損傷。

（2）“過度潤(rùn)滑”造成油脂浪費(fèi)及環(huán)境污染。

（3）由于加油孔較多，人工加注可能存在漏加，導(dǎo)致軸承損壞。

（4）每臺(tái)浮選機(jī)軸承的運(yùn)行狀況不盡相同，因此每個(gè)軸承的加脂量也不盡相同，而人工加注無法精確掌控每個(gè)軸承加脂量。

2 選礦廠浮選機(jī)智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)建

智能潤(rùn)滑系統(tǒng)是指利用計(jì)算機(jī)程序控制技術(shù)、可編程邏輯控制技術(shù)、總線技術(shù)和定量閉環(huán)給油技術(shù)，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)、定時(shí)、定量潤(rùn)滑的自動(dòng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)浮選機(jī)自動(dòng)精準(zhǔn)潤(rùn)滑。其基本構(gòu)成見圖1。

圖1

2.1.1 氣動(dòng)潤(rùn)滑油泵

該系統(tǒng)使用的氣動(dòng)潤(rùn)滑泵是一種氣動(dòng)高壓柱塞潤(rùn)滑泵。該泵主要由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸帶動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)，將潤(rùn)滑劑加壓后輸送至各給油器機(jī)構(gòu)。

2.1.2 控制柜

控制柜是自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的核心。控制柜采用PLC作為主控制器，主要負(fù)責(zé)向電磁給油器進(jìn)行信息潤(rùn)滑指令和信息反饋，總線采用 Modbus協(xié)議。人機(jī)界面觸摸屏讓用戶可靈活調(diào)整各潤(rùn)滑點(diǎn)的加注量和加注頻率，同時(shí)還可以監(jiān)控潤(rùn)滑點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。

2.1.3 給油箱

該系統(tǒng)使用分布式給油箱，主要包括控制器、過濾器、給油器、流量傳感器等部件。其中控制器接收總線發(fā)送的命令，對(duì)命令進(jìn)行分析，并根據(jù)目標(biāo)潤(rùn)滑點(diǎn)向給油器發(fā)送信號(hào)。各潤(rùn)滑點(diǎn)互不干涉。

2.1.4 本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)

可實(shí)現(xiàn)本地控制或DCS遠(yuǎn)程控制，實(shí)時(shí)查看各出油口狀態(tài)、出油量、故障記錄等。

2.2 工作原理

（1）控制柜PLC可以根據(jù)用戶配置的潤(rùn)滑方案自動(dòng)下載控制程序，接著系統(tǒng)進(jìn)入潤(rùn)滑循環(huán)。

（2）當(dāng)潤(rùn)滑循環(huán)開始時(shí)，PLC啟動(dòng)潤(rùn)滑泵，將儲(chǔ)脂罐中的潤(rùn)滑劑泵入管道。同時(shí)，當(dāng)主管路壓力傳感器達(dá)到設(shè)定壓力值時(shí)，PLC依次向各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)發(fā)送加注指令。

（3）PLC發(fā)送的加注指令包含加注位置和加注量?jī)蓷l信息，PLC通過控制器向給油器發(fā)出信號(hào)，給油器則根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)向4個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)加注潤(rùn)滑劑。當(dāng)某個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)被激活時(shí)，其對(duì)應(yīng)的給油器中傳感器同時(shí)通電。此時(shí)，如有油通過，則油流量傳感器發(fā)出一個(gè)24V DC的直流電壓信號(hào)到PLC 。PLC評(píng)判該潤(rùn)滑點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)和自動(dòng)控制潤(rùn)滑點(diǎn)的實(shí)際供油量，同時(shí)可以記錄故障位置，方便快速排除故障。

（4）加油循環(huán)結(jié)束，系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)等待時(shí)間，循環(huán)等待時(shí)間結(jié)束進(jìn)入下次潤(rùn)滑循環(huán)。

3 浮選機(jī)智能潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用效果

3.1 減少浮選機(jī)維護(hù)工作量

由于浮選機(jī)維護(hù)要求，設(shè)備維護(hù)人員需要每月補(bǔ)充潤(rùn)滑劑。人工加注潤(rùn)滑劑需要至少2位工人配合完成。從準(zhǔn)備到加注完成，每天至少需要1.5h。使用智能潤(rùn)滑系統(tǒng)后，可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)、定時(shí)、定量自動(dòng)加注，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

傳統(tǒng)潤(rùn)滑方式不僅生產(chǎn)成本高，而且頻繁意外停機(jī)，潤(rùn)滑劑費(fèi)用不低于16650.00元/月。應(yīng)用自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)后，軸承的更換頻率大大降低，自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)初始投資6萬元，假設(shè)軸承充分潤(rùn)滑，每月成本可降低至8650.00元，每月節(jié)省成本8000.00元，之前系統(tǒng)改造的投資回報(bào)僅需7個(gè)月，同時(shí)，有效延長(zhǎng)了浮選機(jī)軸承的使用壽命，也降低了因意外停機(jī)而造成的損失。此外，應(yīng)用自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)并使用專用軸承潤(rùn)滑劑后，單臺(tái)浮選機(jī)廢油排放量降低92.77%，每年用油成本可減少2.4萬元。

4 結(jié)語

綜上所述，浮選機(jī)軸承的潤(rùn)滑直接影響浮選機(jī)的工作速度和軸承壽命。選礦廠浮選機(jī)自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅有效解決了傳統(tǒng)人工潤(rùn)滑效率低、缺油、過度潤(rùn)滑等問題，還可以有效降低浮選機(jī)維護(hù)工作量，節(jié)約浮選機(jī)軸承潤(rùn)滑成本，更好地保障浮選機(jī)的正常運(yùn)行，是選礦廠浮選機(jī)潤(rùn)滑的必然發(fā)展趨勢(shì)。