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      步進式冷卻機智能潤滑系統的應用實踐

      2024-03-21

      作者:李程偉

      (合肥水泥研究設計院有限公司)

      步進式冷卻機是水泥廠燒成系統的核心關鍵設備,也是目前篦冷機技術的發展方向,而潤滑效果的好壞直接關系到冷卻機的運轉率和使用壽命。步進式冷卻機的潤滑點具有陣列排列、轉速低、用脂量比較少等特點。從便于操作,提高智能化管理水平的角度出發,我公司開發設計了步進式冷卻機專用配套的智能潤滑系統。

      1 三種篦冷機自動潤滑技術的特點及弊端

      1.1 多點直供潤滑系統

      多點直供潤滑系統潤滑泵有3~100個出油口,通過銅管接不同的潤滑點。多點直供潤滑系統結構簡單,從潤滑泵直接供油到潤滑點,維護成本最低。

      該系統有以下幾點不足:

      (1)一旦多點泵發生故障時,所有潤滑點都不能供油;

      (2)單個潤滑點如果嚴重堵塞時,壓力升高,可能會憋壞多點泵;

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

      1.2 雙線終端式潤滑系統

      雙線式終端式潤滑系統主要由兩條供油管道、加脂泵、潤滑泵、壓差開關、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,雙線分配器設定油脂量,再輸送到各潤滑點。依據管路末端的壓差開關,實現兩條潤滑管道交替供油。

      雙線式終端式潤滑系統系統有以下不足:

      (1)未端潤滑點供油量不足。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得到的潤滑量多,未端壓降太大,分配器遠端的潤滑點得到的潤滑脂就少,容易造成近端遠端的出油不均。

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

      (3)供油量只有通過調節分配器上的調節螺釘進行調節,對同分配器下的多個潤滑點很難實現同一供油量。

      1.3 雙線環式潤滑系統

      雙線式環式潤滑系統與雙線終端式潤滑系統基本相同,主要區別是取消了管路末端的壓差開關,管路布置形式改為環式,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進行供油,其系統缺陷同雙線終端式潤滑系統,主要應用于第三代控制流篦冷機。

      2 智能潤滑系統

      2.1 原理與組成

      智能潤滑系統在結合了以上三種潤滑系統的優點,應用先進智能控制技術結合先進的潤滑技術對潤滑部位進行適量潤滑、精益潤滑,使潤滑部位達到最佳潤滑狀態,并能根據傳感數據對潤滑狀態進行監控管理。該系統分為幾個部分(系統原理見圖1):控制系統、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

      控制系統作為智能潤滑系統的神經中樞,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、電磁給油器的運行;

      (2)精準控制每個潤滑點的加油量;

      (3)監視每一個潤滑點的潤滑狀態;

      (4)調節和顯示循環次數與循環時間;

      (5)與冷卻機主機聯鎖、故障報警。

      2.2 加脂泵

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

      2.3 潤滑泵

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

      2.4 電磁給油器

      電磁給油器作為潤滑系統的執行機構,其主要功能:執行控制系統送來的命令,控制電磁給油器的開啟、關閉,實現控制潤滑點的供脂量。電磁給油器上安裝接近開關(接近開關發出信號說明電磁給油器出油,反之則不出油,接近開關發出一次信號說明給油一次),監測潤滑點的運行狀態和循環次數,將數據反饋給控制系統。通過循環次數來精準控制給油量的大小。

      2.5 智能潤滑系統的控制方式

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

      (2)自動模式。自動是指在觸摸屏上實現該系統的自動啟動、自動停止。加油泵、潤滑泵和電磁給油器按照連鎖關系運行:

      ①加油泵:當系統自動運行以后,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:潤滑泵的運行狀態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供油,則潤滑泵就要處于運行狀態,只有當所有電磁給油器均失電,潤滑泵在運行20s才停止。每個電磁給油器由循環次數和循環時間決定其工作與否,在電磁給油器工作以后,系統開?計數,當電磁給油器的循環次數(電磁閥的得失電次數)達到設定值以后,電磁閥立刻自動失電,停止向潤滑點供油,進入循環間歇時間;間歇時間結束后,對應電磁給油器進入工作狀態。

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

      3 智能潤滑的工程應用實踐

      2018年開始,我公司開發設計了智能潤滑系統,并在第四代步進式冷卻機上采用了智能潤滑系統,并在NYTT、AJNF,WHNF等公司的步進式冷卻機上進行實踐應用,取得了明顯的效果。

      實踐證明,系統運行穩定,潤滑效果良好,而且系統采用智能控制,降低了工人的勞動強度;潤滑油脂量得到精準控制,比常用的用油量減少了2/3,節約設備維護成本;減少了加油過多造成的浪費,也保障了設備干凈整潔;所需潤滑油脂量可精確計量,達到了精益生產精益管理的目標。其特點如下:

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

      (2)延長增加潤滑部件和設備的使用壽命;

      (3)節約維修時間;

      (4)減少磨損阻力,降低能耗,節約生產成本;

      (5)減少因潤滑點磨損而停產換件的次數;

      (6)每個潤滑點都可設定循環周期及供油量,每個潤滑點根據工況都可以編制不同的潤滑制度;

      (7)可準確統計每年、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,通知工人檢修,簡單高效;

      (9)電磁分配器實現模塊化、標準化,維護檢修簡單;

      (10)可直接導出數據表格,有助于數字化精益管理。

      4 展望

      隨著新技術的廣泛應用,新一代智能干油集中潤滑技術有以下新的發展方向:

      (1)通過物聯網技術,潤滑廠家或者設備供貨單位可遠程查看潤滑狀態,以專家身份,協同管理。

      (2)根據軸承溫度、軸承轉速、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)根據數據可導出的特性,制定統一的表格,便于大型集團的各個成員企業對標管理,精益生產。

      本文摘自《水泥工程》雜志

      (版權歸原作者或機構所有)

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