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

    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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