步進(jìn)式冷卻機(jī)智能潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了步進(jìn)式冷卻機(jī)專用配套的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)。

1　三種篦冷機(jī)自動(dòng)潤(rùn)滑技術(shù)的特點(diǎn)及弊端

1.1 多點(diǎn)直供潤(rùn)滑系統(tǒng)

多點(diǎn)直供潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑泵有3~100個(gè)出油口，通過(guò)銅管接不同的潤(rùn)滑點(diǎn)。多點(diǎn)直供潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從潤(rùn)滑泵直接供油到潤(rùn)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(shí)，所有潤(rùn)滑點(diǎn)都不能供油；

(2)單個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)如果嚴(yán)重堵塞時(shí)，壓力升高，可能會(huì)憋壞多點(diǎn)泵；

(3)潤(rùn)滑點(diǎn)有不同潤(rùn)滑量需求時(shí)，多點(diǎn)直供潤(rùn)滑系統(tǒng)無(wú)法滿足多種工況需求。

1.2 雙線終端式潤(rùn)滑系統(tǒng)

雙線式終端式潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由兩條供油管道、加脂泵、潤(rùn)滑泵、壓差開(kāi)關(guān)、雙線分配器和電控箱組成。潤(rùn)滑泵輸出的潤(rùn)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(rùn)滑點(diǎn)。依據(jù)管路末端的壓差開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)兩條潤(rùn)滑管道交替供油。

雙線式終端式潤(rùn)滑系統(tǒng)系統(tǒng)有以下不足：

(1)未端潤(rùn)滑點(diǎn)供油量不足。潤(rùn)滑脂作為流體在潤(rùn)滑管道中有壓力損失，分配器近端的潤(rùn)滑點(diǎn)得到的潤(rùn)滑量多，未端壓降太大，分配器遠(yuǎn)端的潤(rùn)滑點(diǎn)得到的潤(rùn)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(rùn)滑點(diǎn)是否出油都靠油針指示每個(gè)點(diǎn)工作一次就要逐個(gè)到現(xiàn)場(chǎng)檢查，并且油針換向時(shí)間長(zhǎng)，油針指示變化時(shí)間就長(zhǎng)，檢修人員不容易發(fā)現(xiàn)。

(3)供油量只有通過(guò)調(diào)節(jié)分配器上的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)同分配器下的多個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)很難實(shí)現(xiàn)同一供油量。

1.3 雙線環(huán)式潤(rùn)滑系統(tǒng)

雙線式環(huán)式潤(rùn)滑系統(tǒng)與雙線終端式潤(rùn)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(kāi)關(guān)，管路布置形式改為環(huán)式，靠壓力操縱閥換向來(lái)對(duì)兩條主管路切換供油，也是通過(guò)分配器對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行供油，其系統(tǒng)缺陷同雙線終端式潤(rùn)滑系統(tǒng)，主要應(yīng)用于第三代控制流篦冷機(jī)。

2　智能潤(rùn)滑系統(tǒng)

2.1 原理與組成

智能潤(rùn)滑系統(tǒng)在結(jié)合了以上三種潤(rùn)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(rùn)滑技術(shù)對(duì)潤(rùn)滑部位進(jìn)行適量潤(rùn)滑、精益潤(rùn)滑，使?jié)櫥课贿_(dá)到佳潤(rùn)滑狀態(tài)，并能根據(jù)傳感數(shù)據(jù)對(duì)潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理。該系統(tǒng)分為幾個(gè)部分（系統(tǒng)原理見(jiàn)圖1)：控制系統(tǒng)、電動(dòng)加油泵（以下簡(jiǎn)稱加油泵）、電動(dòng)潤(rùn)滑泵（以下簡(jiǎn)稱潤(rùn)滑泵）、電磁給油器、給油管、控制柜及信號(hào)線路。

2.1 控制系統(tǒng)

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

（1）控制加脂泵，潤(rùn)滑泵啟停、電磁給油器的運(yùn)行；

（2）精準(zhǔn)控制每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的加油量；

（3）監(jiān)視每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑狀態(tài)；

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

（5）與冷卻機(jī)主機(jī)聯(lián)鎖、故障報(bào)警。

2.2 加脂泵

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

2.3 潤(rùn)滑泵

潤(rùn)滑泵作為潤(rùn)滑系統(tǒng)的動(dòng)力源，將潤(rùn)滑脂輸送到管路，通過(guò)管路、電磁給油器，輸送到每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。

2.4 電磁給油器

電磁給油器作為潤(rùn)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(lái)的命令，控制電磁給油器的開(kāi)啟、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)控制潤(rùn)滑點(diǎn)的供脂量。電磁給油器上安裝接近開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)說(shuō)明電磁給油器出油，反之則不出油，接近開(kāi)關(guān)發(fā)出一次信號(hào)說(shuō)明給油一次），監(jiān)測(cè)潤(rùn)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(guò)循環(huán)次數(shù)來(lái)精準(zhǔn)控制給油量的大小。

2.5 智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制方式

(1)單機(jī)模式。單機(jī)是指該干油潤(rùn)滑系統(tǒng)中的加油泵、潤(rùn)滑泵和電磁給油器可以在觸摸屏上單獨(dú)任意啟動(dòng)，之間沒(méi)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(dòng)模式。自動(dòng)是指在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)停止。加油泵、潤(rùn)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(dòng)運(yùn)行以后，若油箱液位低于下限，則加油泵自動(dòng)啟動(dòng)，液位高于上限，加油泵自動(dòng)停止；

②潤(rùn)滑泵和電磁給油器：潤(rùn)滑泵的運(yùn)行狀態(tài)主要由電磁給油器決定，只要有一個(gè)電磁給油器得電向潤(rùn)滑點(diǎn)供油，則潤(rùn)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(rùn)滑泵在運(yùn)行20s才停止。每個(gè)電磁給油器由循環(huán)次數(shù)和循環(huán)時(shí)間決定其工作與否，在電磁給油器工作以后，系統(tǒng)開(kāi)?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(dòng)失電，停止向潤(rùn)滑點(diǎn)供油，進(jìn)入循環(huán)間歇時(shí)間；間歇時(shí)間結(jié)束后，對(duì)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(lái)自中控室的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制其啟動(dòng)、停止，系統(tǒng)接收遠(yuǎn)程連鎖信號(hào)、反饋故障信號(hào)。處于遠(yuǎn)程控制方式時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程和自動(dòng)控制方式時(shí)相同。

3　智能潤(rùn)滑的工程應(yīng)用實(shí)踐

2018年開(kāi)始，我公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，并在第四代步進(jìn)式冷卻機(jī)上采用了智能潤(rùn)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(rùn)滑效果良好，而且系統(tǒng)采用智能控制，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；潤(rùn)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(guò)多造成的浪費(fèi)，也保障了設(shè)備干凈整潔；所需潤(rùn)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(cè)，能夠做到每一個(gè)點(diǎn)故障清晰可見(jiàn)，可直接排查；

(2)延長(zhǎng)增加潤(rùn)滑部件和設(shè)備的使用壽命；

(3)節(jié)約維修時(shí)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(rùn)滑點(diǎn)磨損而停產(chǎn)換件的次數(shù)；

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

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

(8)在中控室可直接診斷故障點(diǎn)，通知工人檢修，簡(jiǎn)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(jiǎn)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(rùn)滑技術(shù)有以下新的發(fā)展方向：

(1)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，潤(rùn)滑廠家或者設(shè)備供貨單位可遠(yuǎn)程查看潤(rùn)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(shí)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(gè)成員企業(yè)對(duì)標(biāo)管理，精益生產(chǎn)。

本文摘自《水泥工程》雜志

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