2024-03-21
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(dòng)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(gè)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(jiǎn)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(shí)，所有潤滑點(diǎn)都不能供油；
(2)單個(gè)潤滑點(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)潤滑點(diǎn)有不同潤滑量需求時(shí)，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(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，油針指示變化時(shí)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(duì)同分配器下的多個(gè)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(duì)兩條主管路切換供油，也是通過分配器對(duì)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(duì)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(duì)潤滑狀態(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)潤滑泵（以下簡(jiǎn)稱潤滑泵）、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(gè)潤滑點(diǎn)的加油量；
（3）監(jiān)視每一個(gè)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(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(hào)及時(shí)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(dòng)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(gè)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(hào)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(hào)說明給油一次），監(jiān)測(cè)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(dòng)，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(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(gè)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(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?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)行過程和自動(dòng)控制方式時(shí)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(dòng)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(cè)，能夠做到每一個(gè)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(shí)間；
(4)減少磨損阻力，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本；
(5)減少因潤滑點(diǎn)磨損而停產(chǎn)換件的次數(shù)；
(6)每個(gè)潤滑點(diǎn)都可設(shè)定循環(huán)周期及供油量，每個(gè)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(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(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
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
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