步進(jìn)式冷卻機(jī)智能潤滑系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐

作者：李程偉

（合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司）

步進(jìn)式冷卻機(jī)是水泥廠燒成系統(tǒng)的核心關(guān)鍵設(shè)備，也是目前篦冷機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，而潤滑效果的好壞直接關(guān)系到冷卻機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率和使用壽命。步進(jìn)式冷卻機(jī)的潤滑點(diǎn)具有陣列排列、轉(zhuǎn)速低、用脂量比較少等特點(diǎn)。從便于操作，提高智能化管理水平的角度出發(fā)，我公司開發(fā)設(shè)計(jì)了步進(jìn)式冷卻機(jī)專用配套的智能潤滑系統(tǒng)。

1　三種篦冷機(jī)自動潤滑技術(shù)的特點(diǎn)及弊端

1.1 多點(diǎn)直供潤滑系統(tǒng)

多點(diǎn)直供潤滑系統(tǒng)潤滑泵有3~100個出油口，通過銅管接不同的潤滑點(diǎn)。多點(diǎn)直供潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，從潤滑泵直接供油到潤滑點(diǎn)，維護(hù)成本。

該系統(tǒng)有以下幾點(diǎn)不足：

(1)一旦多點(diǎn)泵發(fā)生故障時，所有潤滑點(diǎn)都不能供油；

(2)單個潤滑點(diǎn)如果嚴(yán)重堵塞時，壓力升高，可能會憋壞多點(diǎn)泵；

(3)潤滑點(diǎn)有不同潤滑量需求時，多點(diǎn)直供潤滑系統(tǒng)無法滿足多種工況需求。

1.2 雙線終端式潤滑系統(tǒng)

雙線式終端式潤滑系統(tǒng)主要由兩條供油管道、加脂泵、潤滑泵、壓差開關(guān)、雙線分配器和電控箱組成。潤滑泵輸出的潤滑脂，由兩條供油管輸送到雙線分配器，雙線分配器設(shè)定油脂量，再輸送到各潤滑點(diǎn)。依據(jù)管路末端的壓差開關(guān)，實(shí)現(xiàn)兩條潤滑管道交替供油。

雙線式終端式潤滑系統(tǒng)系統(tǒng)有以下不足：

(1)未端潤滑點(diǎn)供油量不足。潤滑脂作為流體在潤滑管道中有壓力損失，分配器近端的潤滑點(diǎn)得到的潤滑量多，未端壓降太大，分配器遠(yuǎn)端的潤滑點(diǎn)得到的潤滑脂就少，容易造成近端遠(yuǎn)端的出油不均。

(2)故障點(diǎn)不容易發(fā)現(xiàn)。潤滑點(diǎn)是否出油都靠油針指示每個點(diǎn)工作一次就要逐個到現(xiàn)場檢查，并且油針換向時間長，油針指示變化時間就長，檢修人員不容易發(fā)現(xiàn)。

(3)供油量只有通過調(diào)節(jié)分配器上的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)，對同分配器下的多個潤滑點(diǎn)很難實(shí)現(xiàn)同一供油量。

1.3 雙線環(huán)式潤滑系統(tǒng)

雙線式環(huán)式潤滑系統(tǒng)與雙線終端式潤滑系統(tǒng)基本相同，主要區(qū)別是取消了管路末端的壓差開關(guān)，管路布置形式改為環(huán)式，靠壓力操縱閥換向來對兩條主管路切換供油，也是通過分配器對各潤滑點(diǎn)進(jìn)行供油，其系統(tǒng)缺陷同雙線終端式潤滑系統(tǒng)，主要應(yīng)用于第三代控制流篦冷機(jī)。

2　智能潤滑系統(tǒng)

2.1 原理與組成

智能潤滑系統(tǒng)在結(jié)合了以上三種潤滑系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用先進(jìn)智能控制技術(shù)結(jié)合先進(jìn)的潤滑技術(shù)對潤滑部位進(jìn)行適量潤滑、精益潤滑，使?jié)櫥课贿_(dá)到佳潤滑狀態(tài)，并能根據(jù)傳感數(shù)據(jù)對潤滑狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理。該系統(tǒng)分為幾個部分（系統(tǒng)原理見圖1)：控制系統(tǒng)、電動加油泵（以下簡稱加油泵）、電動潤滑泵（以下簡稱潤滑泵）、電磁給油器、給油管、控制柜及信號線路。

2.1 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)作為智能潤滑系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，控制模塊采用西門子S7-200。其主要功能：

（1）控制加脂泵，潤滑泵啟停、電磁給油器的運(yùn)行；

（2）精準(zhǔn)控制每個潤滑點(diǎn)的加油量；

（3）監(jiān)視每一個潤滑點(diǎn)的潤滑狀態(tài)；

（4）調(diào)節(jié)和顯示循環(huán)次數(shù)與循環(huán)時間；

（5）與冷卻機(jī)主機(jī)聯(lián)鎖、故障報警。

2.2 加脂泵

加脂泵是潤滑泵的供油設(shè)備，將潤滑脂輸送到潤滑泵，通過潤滑泵的液位控制裝置，根據(jù)液位信號及時向潤滑泵補(bǔ)充潤滑油脂。

2.3 潤滑泵

潤滑泵作為潤滑系統(tǒng)的動力源，將潤滑脂輸送到管路，通過管路、電磁給油器，輸送到每個潤滑點(diǎn)。

2.4 電磁給油器

電磁給油器作為潤滑系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其主要功能：執(zhí)行控制系統(tǒng)送來的命令，控制電磁給油器的開啟、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)控制潤滑點(diǎn)的供脂量。電磁給油器上安裝接近開關(guān)（接近開關(guān)發(fā)出信號說明電磁給油器出油，反之則不出油，接近開關(guān)發(fā)出一次信號說明給油一次），監(jiān)測潤滑點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)和循環(huán)次數(shù)，將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。通過循環(huán)次數(shù)來精準(zhǔn)控制給油量的大小。

2.5 智能潤滑系統(tǒng)的控制方式

(1)單機(jī)模式。單機(jī)是指該干油潤滑系統(tǒng)中的加油泵、潤滑泵和電磁給油器可以在觸摸屏上單獨(dú)任意啟動，之間沒有任何的聯(lián)鎖關(guān)系。該控制方式主要用干系統(tǒng)的調(diào)試和檢修。

(2)自動模式。自動是指在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的自動啟動、自動停止。加油泵、潤滑泵和電磁給油器按照連鎖關(guān)系運(yùn)行：

①加油泵：當(dāng)系統(tǒng)自動運(yùn)行以后，若油箱液位低于下限，則加油泵自動啟動，液位高于上限，加油泵自動停止；

②潤滑泵和電磁給油器：潤滑泵的運(yùn)行狀態(tài)主要由電磁給油器決定，只要有一個電磁給油器得電向潤滑點(diǎn)供油，則潤滑泵就要處于運(yùn)行狀態(tài)，只有當(dāng)所有電磁給油器均失電，潤滑泵在運(yùn)行20s才停止。每個電磁給油器由循環(huán)次數(shù)和循環(huán)時間決定其工作與否，在電磁給油器工作以后，系統(tǒng)開?計(jì)數(shù)，當(dāng)電磁給油器的循環(huán)次數(shù)（電磁閥的得失電次數(shù)）達(dá)到設(shè)定值以后，電磁閥立刻自動失電，停止向潤滑點(diǎn)供油，進(jìn)入循環(huán)間歇時間；間歇時間結(jié)束后，對應(yīng)電磁給油器進(jìn)入工作狀態(tài)。

(3)遠(yuǎn)程模式。遠(yuǎn)程是指設(shè)備由來自中控室的驅(qū)動信號控制其啟動、停止，系統(tǒng)接收遠(yuǎn)程連鎖信號、反饋故障信號。處于遠(yuǎn)程控制方式時，設(shè)備的運(yùn)行過程和自動控制方式時相同。

3　智能潤滑的工程應(yīng)用實(shí)踐

2018年開始，我公司開發(fā)設(shè)計(jì)了智能潤滑系統(tǒng)，并在第四代步進(jìn)式冷卻機(jī)上采用了智能潤滑系統(tǒng)，并在NYTT、AJNF,WHNF等公司的步進(jìn)式冷卻機(jī)上進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，取得了明顯的效果。

實(shí)踐證明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，潤滑效果良好，而且系統(tǒng)采用智能控制，降低了工人的勞動強(qiáng)度；潤滑油脂量得到精準(zhǔn)控制，比常用的用油量減少了2/3，節(jié)約設(shè)備維護(hù)成本；減少了加油過多造成的浪費(fèi)，也保障了設(shè)備干凈整潔；所需潤滑油脂量可精確計(jì)量，達(dá)到了精益生產(chǎn)精益管理的目標(biāo)。其特點(diǎn)如下：

(1)單點(diǎn)供油逐點(diǎn)檢測，能夠做到每一個點(diǎn)故障清晰可見，可直接排查；

(2)延長增加潤滑部件和設(shè)備的使用壽命；

(3)節(jié)約維修時間；

(4)減少磨損阻力，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本；

(5)減少因潤滑點(diǎn)磨損而停產(chǎn)換件的次數(shù)；

(6)每個潤滑點(diǎn)都可設(shè)定循環(huán)周期及供油量，每個潤滑點(diǎn)根據(jù)工況都可以編制不同的潤滑制度；

(7)可準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)每年、每月、每日用油脂，便于報表管理；

(8)在中控室可直接診斷故障點(diǎn)，通知工人檢修，簡單高效；

(9)電磁分配器實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，維護(hù)檢修簡單；

(10)可直接導(dǎo)出數(shù)據(jù)表格，有助于數(shù)字化精益管理。

4　展望

隨著新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，新一代智能干油集中潤滑技術(shù)有以下新的發(fā)展方向：

(1)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，潤滑廠家或者設(shè)備供貨單位可遠(yuǎn)程查看潤滑狀態(tài)，以專家身份，協(xié)同管理。

(2)根據(jù)軸承溫度、軸承轉(zhuǎn)速、直徑等因素，編輯每種不同工況下的控制程序，確定何時供油，供多少油。

(3)根據(jù)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出的特性，制定統(tǒng)一的表格，便于大型集團(tuán)的各個成員企業(yè)對標(biāo)管理，精益生產(chǎn)。

本文摘自《水泥工程》雜志

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