智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)在TRP輥壓機(jī)的應(yīng)用

□□趙義兵，徐立新

智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)在TRP輥壓機(jī)的應(yīng)用

Intelligent Central Lubrication Application on TRP Roller Press

□□趙義兵，徐立新

隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，對(duì)設(shè)備運(yùn)行條件的要求也更加嚴(yán)格，機(jī)械的、人為的潤(rùn)滑操作已不能滿足科技進(jìn)步的要求，因此潤(rùn)滑自動(dòng)控制系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。ZDRH-2000型智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)即是改變傳統(tǒng)潤(rùn)滑思路，采用PLC智能控制的新一代潤(rùn)滑產(chǎn)品，系國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。天津院設(shè)計(jì)的TRP輥壓機(jī)基本上都是采用該系統(tǒng)對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，下面對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1 工作原理及流程

該系統(tǒng)采用西門子可編程控制器作為主要控制系統(tǒng)，并用先進(jìn)的觸摸顯示屏或電腦上位機(jī)作為顯示與操作系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)供油參數(shù)直接受可編程控制器控制，供油量大小、供油循環(huán)時(shí)間的長(zhǎng)短都由主控系統(tǒng)來完成，流量傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑情況，操作員可根據(jù)設(shè)備各點(diǎn)潤(rùn)滑要求的不同通過觸摸顯示屏或電腦上位機(jī)調(diào)整供油參數(shù)，如有故障能及時(shí)報(bào)警。

在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，主控系統(tǒng)按照設(shè)定的程序運(yùn)行，檢測(cè)到運(yùn)行信號(hào)后，首先啟動(dòng)電動(dòng)高壓潤(rùn)滑泵，待主給油管道壓力升至設(shè)定值后，依次逐個(gè)打開各電磁給油器開關(guān)，按照設(shè)定的參數(shù)給各潤(rùn)滑點(diǎn)供油，同時(shí)流量傳感器進(jìn)行檢測(cè)，如有故障及時(shí)報(bào)警，并繼續(xù)給下一潤(rùn)滑點(diǎn)供油，直到所有潤(rùn)滑點(diǎn)供油結(jié)束，系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)等待時(shí)間，循環(huán)等待時(shí)間結(jié)束，開始下一個(gè)給油過程。

2 系統(tǒng)組成及特點(diǎn)

該集中潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：主控設(shè)備、油站、電磁給油器、給油管路、控制及信號(hào)線路，其結(jié)構(gòu)見圖1所示。主控設(shè)備作為潤(rùn)滑系統(tǒng)的指揮中心，主要負(fù)責(zé)控制油站啟停，控制電磁給油器的啟閉，收集現(xiàn)場(chǎng)信息，監(jiān)控每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的狀態(tài)，調(diào)節(jié)和顯示循環(huán)時(shí)間，調(diào)整每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的供油量及故障報(bào)警等。主控設(shè)備通過控制柜上的觸摸顯示屏或電腦上位機(jī)監(jiān)控畫面遠(yuǎn)程調(diào)整供油參數(shù)，由于采用上位機(jī)價(jià)格昂貴，會(huì)大大增加設(shè)備投資成本，因此水泥廠一般不予配置。實(shí)際通過觸摸顯示屏控制完全可以滿足設(shè)備的使用要求，它是潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)顯示和人機(jī)對(duì)話的主要元件，操作簡(jiǎn)單，可與輥壓機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，由中控遠(yuǎn)程控制。油站作為潤(rùn)滑系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備，負(fù)責(zé)將潤(rùn)滑脂輸送到管路，通過管路及電磁給油器，最終輸送到每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。電磁給油器作為潤(rùn)滑系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行主控系統(tǒng)送來的指令，控制油閥開啟、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)控制潤(rùn)滑點(diǎn)的供油。流量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，將信息反饋給主控系統(tǒng)。

輥壓機(jī)共有18個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，每個(gè)給油分配箱有四個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)接口，配置五個(gè)分配箱即可滿足使用要求，剩余兩個(gè)接口閑置，一般用塑料布將其包扎起來，防止灰塵污染。現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)都有編號(hào)，且和主控柜上的控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，有故障時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確判斷出故障點(diǎn)所在，便于操作人員的檢修與維護(hù)。

結(jié)合前面所述，該潤(rùn)滑系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)由PLC智能控制，實(shí)現(xiàn)整機(jī)自動(dòng)化控制要求。

（2）各潤(rùn)滑點(diǎn)的給油量和給油周期可通過觸摸顯示屏調(diào)整，避免潤(rùn)滑脂的浪費(fèi)或給油不足。

（3）系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便，運(yùn)行時(shí)按各潤(rùn)滑點(diǎn)序號(hào)依次單獨(dú)供油，保證供油壓力，且某一點(diǎn)有故障不影響其他各點(diǎn)供油，容易查找故障點(diǎn)，便于檢修維護(hù)，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）系統(tǒng)中配有專為潤(rùn)滑脂設(shè)計(jì)的流量傳感器，逐點(diǎn)檢測(cè)，提高給油可靠性。

（5）系統(tǒng)壓力設(shè)有機(jī)械、電氣多重安全保護(hù)，保障設(shè)備可靠、正常運(yùn)行。

（6）可與主控室的集散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)鎖。

3 潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整

ZDRH-2000智能潤(rùn)滑系統(tǒng)具有PLC控制定時(shí)、定量供油、可隨時(shí)調(diào)整供油參數(shù)的特點(diǎn)，對(duì)其參數(shù)合理設(shè)置是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。正常情況下，初次安裝的設(shè)備需要設(shè)置位于主控柜上的重力、壓力顯示表的極限值，以及各潤(rùn)滑點(diǎn)的供油時(shí)間和循環(huán)周期。

（1）數(shù)顯表的功能和調(diào)整

該潤(rùn)滑站配備一臺(tái)電動(dòng)加油泵，用于將潤(rùn)滑脂從儲(chǔ)油桶輸送到加油桶內(nèi)。在加油桶下方設(shè)置了重力傳感器，在自動(dòng)狀態(tài)，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到重力低于下限時(shí)，表明加油桶內(nèi)缺油，這時(shí)給主控設(shè)備發(fā)出加油信號(hào)，主控設(shè)備接到信號(hào)后，控制電動(dòng)加油泵給加油桶加油，等加油桶即將加滿，檢測(cè)到上限信號(hào)時(shí)，給主控設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求停止信號(hào)，電動(dòng)加油泵停止加油。上下限具體值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在控制柜的重力顯示表上調(diào)整，上限值通常以油位距加油桶頂部6～10cm處的重量為宜，下限值一般以油位到油桶直筒處稍高一點(diǎn)位置的重量為宜。

在加油桶出油口位置設(shè)置有壓力傳感器，數(shù)顯壓力表隨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)供油壓力，反饋給控制系統(tǒng)控制電動(dòng)潤(rùn)滑泵啟停，如系統(tǒng)出現(xiàn)油壓過高的故障時(shí)，壓力控制系統(tǒng)動(dòng)作，潤(rùn)滑泵停止工作，從而保護(hù)了油泵。供油過程中，在壓力低于下限，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)需要時(shí)，系統(tǒng)會(huì)暫停供油，先升壓，壓力補(bǔ)償時(shí)間結(jié)束后，接著給下一點(diǎn)供油，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的正常潤(rùn)滑。電動(dòng)潤(rùn)滑泵的供油壓力可達(dá)到40MPa，根據(jù)工藝需要，輥壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的數(shù)顯壓力表一般將上限值設(shè)定為25MPa，下限值設(shè)為12MPa。

（2）系統(tǒng)供油時(shí)間和供油周期的調(diào)整

該潤(rùn)滑系統(tǒng)通過一根主管路供油，在主管路和潤(rùn)滑點(diǎn)之間接有電磁給油器和流量傳感器，每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的供油狀態(tài)都可以根據(jù)需要進(jìn)行控制。控制操作分為手動(dòng)、自動(dòng)兩部分，手動(dòng)控制一般只在調(diào)試、維修時(shí)使用，故這里只介紹自動(dòng)控制時(shí)的參數(shù)設(shè)置。當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，軸承需要正確補(bǔ)充潤(rùn)滑程序，在正確的間隔時(shí)間內(nèi)使用適量的潤(rùn)滑脂，是達(dá)到軸承的最大使用壽命的關(guān)鍵，因此在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，潤(rùn)滑點(diǎn)的最佳供油時(shí)間和循環(huán)時(shí)間如何調(diào)整也是用戶詢問最多的地方，因?yàn)樵O(shè)置得好，既能保證潤(rùn)滑效果，又能節(jié)約資源，降低成本。根據(jù)筆者多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，一般供油參數(shù)初始值按表1設(shè)定即可，之所以這樣設(shè)置，主要考慮了三個(gè)方面：a設(shè)備每運(yùn)轉(zhuǎn)1h供油系統(tǒng)啟動(dòng)一次即可完成所有軸承點(diǎn)的潤(rùn)滑，每2h，密封點(diǎn)可隨軸承點(diǎn)全部完成一次潤(rùn)滑，這樣可減少潤(rùn)滑系統(tǒng)的啟動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)潤(rùn)滑系統(tǒng)使用壽命；b推力軸承位于主軸承的外側(cè)，進(jìn)入主軸承的多余油脂會(huì)被擠壓到推力軸承處，因此該點(diǎn)新油脂不需多補(bǔ)，另外其本身潤(rùn)滑脂的需要量也較主軸承少；c密封點(diǎn)由于其供油阻力小，加上不斷有從軸承處擠出的多余油脂通過其外排，因此供油時(shí)間設(shè)置較短。

實(shí)際上各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的情況都有所不同，如設(shè)備規(guī)格、所用油的品種、管路長(zhǎng)短及現(xiàn)場(chǎng)溫度等綜合因素各有不同，因此該表提供的供油時(shí)間僅供初始設(shè)置時(shí)參考。理論上一臺(tái)輥壓機(jī)供油量達(dá)到80g/h即可滿足使用要求，這可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)一段時(shí)間的用油量與相應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間推算出實(shí)際供油速率，發(fā)現(xiàn)與理論需油量出入較大時(shí)可通過觸摸顯示屏對(duì)供油參數(shù)作相應(yīng)的適當(dāng)調(diào)整。一旦設(shè)備正式調(diào)試完工后，不得再隨意改動(dòng)參數(shù)，以免影響供油效果，并注意將調(diào)試好的參數(shù)記錄備案，以便以后由于停機(jī)或操作不當(dāng)丟失參數(shù)時(shí)，可以按照以前的參數(shù)重新輸入。

需要注意的是，在設(shè)置正常供油參數(shù)，正式運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備之前，需對(duì)軸承進(jìn)行初始潤(rùn)滑，即通過調(diào)整供油參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承潤(rùn)滑點(diǎn)連續(xù)供油，并且每小時(shí)人工盤動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)輥?zhàn)蛹拜S承運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)圈，使?jié)櫥途鶆蚍稚ⅲ钡綇妮S承密封處隱約發(fā)現(xiàn)黑色脂狀物溢出即可停止，從而完成對(duì)輥壓機(jī)軸承的初始潤(rùn)滑。

4 安裝調(diào)試過程中的注意事項(xiàng)

除了前面提到的一些注意事項(xiàng)外，這里筆者強(qiáng)調(diào)一下該潤(rùn)滑系統(tǒng)安裝調(diào)試過程中現(xiàn)場(chǎng)需要特別注意的一些方面:

（1）加油桶應(yīng)放置在便于檢查、調(diào)整的位置，不可離輥壓機(jī)過近，否則重力傳感器精度受設(shè)備振動(dòng)影響較大，給自動(dòng)加油系統(tǒng)操作帶來麻煩。

（2）保持加油系統(tǒng)的清潔，防止灰塵進(jìn)入儲(chǔ)油桶，向加油桶供油時(shí)，必須使用電動(dòng)加油泵，通過加油口過濾后注入加油桶，需定期清洗過濾網(wǎng)，以保持加油泵的正常工作。如果油路進(jìn)灰導(dǎo)致給油電磁閥堵塞，拆下來清洗干凈，重新裝回原位置即可。

（3）初次供油之前，使?jié)櫥锰幱诠ぷ鳡顟B(tài)，將每個(gè)軸承座的進(jìn)油口和密封處的進(jìn)油口管接頭拆開，直至有油脂出來，待油脂排出清潔度達(dá)到要求為止，再連接各供油點(diǎn)，這樣可以將管道內(nèi)的雜質(zhì)及空氣排出。注意潤(rùn)滑泵在首次充填潤(rùn)滑脂前，應(yīng)先加些潤(rùn)滑油，有利于排除空氣，建立壓力。

（4）設(shè)備不允許在手動(dòng)控制時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間打開潤(rùn)滑泵而沒有打開潤(rùn)滑點(diǎn)給油，這樣容易憋壞管路，損壞油泵和一些閥。正常操作時(shí)應(yīng)密切注意觀察數(shù)顯壓力表指示，防止系統(tǒng)超壓運(yùn)行，手動(dòng)操作結(jié)束應(yīng)注意關(guān)閉潤(rùn)滑泵。

（5）安裝管路時(shí)，應(yīng)首先檢查油管內(nèi)是否有雜質(zhì)，油管是否有暗痕和裂紋，管邊緣應(yīng)平整光滑，彎管時(shí)要有弧度不應(yīng)彎成直角，管子如果是鐵管時(shí)表面應(yīng)有防銹措施，接頭卡套一定注意不要裝反，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按正確位置裝好。

（6）動(dòng)輥軸承座的所有潤(rùn)滑點(diǎn)必須用軟管連接，因此其在工作狀態(tài)下經(jīng)常處于往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，用硬管容易造成管路疲勞破壞，其余電磁給油器至潤(rùn)滑點(diǎn)的供油管可采用無縫鋼管。

（7）冬季使用時(shí)需要保溫，以增加潤(rùn)滑脂的流動(dòng)性，否則容易發(fā)生結(jié)塊，堵塞管路，導(dǎo)致供油泵的損壞，影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，增加維修費(fèi)用。

表1 集中潤(rùn)滑系統(tǒng)加油時(shí)間表

5 結(jié)束語

ZDRH－2000智能潤(rùn)滑系統(tǒng)先進(jìn)可靠的潤(rùn)滑性能很好地解決了輥壓機(jī)主軸承潤(rùn)滑困難的問題，滿足了設(shè)備的潤(rùn)滑需求。該潤(rùn)滑系統(tǒng)已在多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)使用，至今尚未發(fā)現(xiàn)因潤(rùn)滑不良造成軸承損壞的問題發(fā)生，達(dá)到了延長(zhǎng)主軸承維修周期和使用壽命，有效控制加油量，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染的目的，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，得到了用戶的廣泛認(rèn)可與好評(píng)。

[1]孫光輝.水泥廠集中潤(rùn)滑設(shè)備的安裝及使用經(jīng)驗(yàn)[J].水泥，2006，5.

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2010-01-22；編輯：呂 光