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步進式冷卻機智能潤滑系統(tǒng)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(tǒng)的核心關(guān)鍵設備,也是目前篦冷機技術(shù)的發(fā)展方向,而潤滑效果的好壞直接關(guān)系到冷卻機的運轉(zhuǎn)率和使用壽命。步進式冷卻機的潤滑點具有陣列排列、轉(zhuǎn)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(fā),我公司開發(fā)設計了步進式冷卻機專用配套的智能潤滑系統(tǒng)。

1 三種篦冷機自動潤滑技術(shù)的特點及弊端

1.1 多點直供潤滑系統(tǒng)

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

該系統(tǒng)有以下幾點不足:

(1)一旦多點泵發(fā)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(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,雙線分配器設定油脂量,再輸送到各潤滑點。依據(jù)管路末端的壓差開關(guān),實現(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(fā)現(xiàn)。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(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)螺釘進行調(diào)節(jié),對同分配器下的多個潤滑點很難實現(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進行供油,其系統(tǒng)缺陷同雙線終端式潤滑系統(tǒng),主要應用于第三代控制流篦冷機。

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,應用先進智能控制技術(shù)結(jié)合先進的潤滑技術(shù)對潤滑部位進行適量潤滑、精益潤滑,使?jié)櫥课贿_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、電磁給油器的運行;

(2)精準控制每個潤滑點的加油量;

(3)監(jiān)視每一個潤滑點的潤滑狀態(tài);

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

(5)與冷卻機主機聯(lián)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(jù)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(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。

2.4 電磁給油器

電磁給油器作為潤滑系統(tǒng)的執(zhí)行機構(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,實現(xiàn)控制潤滑點的供脂量。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)測潤滑點的運行狀態(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)單機模式。單機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)系運行:

①加油泵:當系統(tǒng)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(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供油,則潤滑泵就要處于運行狀態(tài),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(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?計數(shù),當電磁給油器的循環(huán)次數(shù)(電磁閥的得失電次數(shù))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(huán)間歇時間;間歇時間結(jié)束后,對應電磁給油器進入工作狀態(tài)。

(3)遠程模式。遠程是指設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(fā)設計了智能潤滑系統(tǒng),并在第四代步進式冷卻機上采用了智能潤滑系統(tǒng),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(tǒng)運行穩(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(jié)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(chǎn)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(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)減少因潤滑點磨損而停產(chǎn)換件的次數(shù);

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

(7)可準確統(tǒng)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(xiàn)模塊化、標準化,維護檢修簡單;

(10)可直接導出數(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),潤滑廠家或者設備供貨單位可遠程查看潤滑狀態(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)可導出的特性,制定統(tǒng)一的表格,便于大型集團的各個成員企業(yè)對標管理,精益生產(chǎn)。

本文摘自《水泥工程》雜志

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