SKF自動潤滑系統在煅燒爐托輪潤滑上的應用

程海濤， 楊 樂，孟慶華，王 磊

(1.連云港堿業有限公司，江蘇 連云港 222042；2.江蘇海洋大學機械工程學院，江蘇 連云港 222042)

潤滑管理是純堿廠動設備管理中非常重要的一個環節，對于延長轉動部件壽命，降低設備故障率有著重要意義。煅燒爐作為純堿生產的核心設備之一，一旦發生故障必然影響產量，其運行的穩定性至關重要。煅燒爐運行需在與水平保證一定角度的前提下做旋轉運動，從而實現純堿的生產，爐體由四個基礎傾斜度3%的托輪支撐，托輪中間轉子兩側加設軸承，從而實現與滾圈的同步轉動，進而實現煅燒爐的正常運轉，托輪軸承潤滑是煅燒爐潤滑的重點管理對象，根據現場托輪損壞的統計，可以看出一半以上的故障均是托輪軸承潤滑失效導致。

1 煅燒爐托輪軸承潤滑的難點

我公司現場總共7臺回轉式蒸汽煅燒爐，其中只有一臺配置了國產的潤滑系統，其他六臺沒有配置潤滑系統，平時的潤滑工作全部由人工完成，潤滑周期和油脂補充量上均無法達到設備運行的最佳狀態。設備維護人員想要實時了解設備潤滑狀況是否良好，及時的發現潤滑不良的軸承，只能通過溫度監測或揭蓋檢查才能實現，而且必須停爐，制約因素較多，無法達到精準把握故障。

圖1 煅燒爐及托輪結構圖

同時，在煅燒爐運行時，人工加油時，加油人員就站在運轉煅燒爐的邊上，很容易出現安全問題，對司油人員存在著非常大的安全隱患。

2 SKF自動潤滑系統的技術分析

2017年末，我公司煅燒爐托輪多次出現故障，大部分是因為托輪軸承潤滑不到位所致。經過詳細的技術分析，結合國產自動潤滑系統的使用情況，我公司決定引入SKF自動集中潤滑系統，以保證煅燒爐托輪軸承潤滑管理的可靠性。

經過我廠技術人員結合現場實際使用情況，與專業的潤滑油泵廠家及SKF公司共同研究，提出了兩套自動潤滑方案，分別為雙線潤滑系統和多線遞進式潤滑系統。

2.1 雙線潤滑系統的原理

雙線潤滑系統在現場輸油管道的配置上，配有兩條主管路，利用一個壓力高達40 MPa的高壓泵通過換向閥交替供應潤滑劑。沿主管路布置分支管線與雙線分配閥相連，向潤滑點提供大量潤滑劑。在大型雙線潤滑系統中，終端壓力開關的作用是監控系統。雙線潤滑系統的工作原理包括兩個“半循環”：在第一個“半循環”中，潤滑劑由泵輸入主管路A，主管路B與泄壓管線相連；之后，潤滑劑通過換向閥輸送至分配閥，此時分配閥的柱塞移動至調整后的終端位置，從而進行準確計量。一旦所有分配閥都已向潤滑點注入潤滑劑，系統將以液壓方式閉合，這將導致主管路A中的壓力上升，直至達到終端壓力開關處的預設壓力 (安裝在主管路中最后一個分配閥之前)。之后，該壓力開關向控制單元發送電脈沖信號，控制單元關閉油泵并向換向閥發送信號使主管路A泄壓，系統進入暫停時間。在本階段，系統中的一半潤滑點已被潤滑。在第二個半循環中，管路B加壓，工作循環以之前所述方式繼續進行。

圖2 雙線潤滑系統布置圖

2.2 多線遞進式潤滑系統的原理及優點

多線遞進式潤滑系統原理相對簡單，在每兩臺煅燒爐爐頭、爐尾各加油泵一臺，每臺油泵分出8條油路，每臺油泵裝有堵塞傳感器，近端管路主管路為6 mm鋼管，遠端管路主管路為20 mm鋼管，兩種鋼管已分配器連接。

圖3 多點遞進式潤滑系統布置圖

相比較雙線潤滑系統，多線遞進式潤滑系統更加適合我公司現場使用，理由如下：通過圖2中可看出，雙線系統每個軸承座將安裝兩條油路，且軸承座附近需安裝壓力傳感器，相較多線系統油路數量增加一倍，管線布置相對復雜，現場檢修時難以保全壓力元件及油管完好，增加維護成本及發生故障的幾率。且該潤滑系統采用單臺大型油泵集中供油，一但發生故障將造成所有潤滑點停止供油。且因所有煅燒爐分布范圍較大，油路過長，管路內阻力相應增加，必須超負荷選型，否則活塞稍有磨損，將造成遠端潤滑點無法供油，進而導致故障頻繁。簡而言之，雙線系統相對來講功能更加強大，但比較適合潤滑點分散，且跨度不能太大的情況。而多線遞進式系統相對靈活，對于潤滑點布置集中，距離比較近的情況下，將現場分成多個潤滑單元，每個單元形成獨立的潤滑系統，比較靈活，更加符合我公司現場需求。

3 SKF自動潤滑系統的安裝

根據SKF軸承潤滑油脂用量的計算公式可得潤滑量如下：

油脂用量為：2.32 g/d，安全系數按2.0 計算，可得4.7 g/d。每臺泵對應10～12個潤滑點，每天的總加注量為3.95×2(系數)×12=96 g，一個月的總加注量為96×30=3 kg，所以我們選用KFGS3泵，基本上一個月加一次油。

由于設備安裝位置處因煅燒爐經常出現正壓狀態，伴有氨氣、堿塵外泄，環境比較惡劣，此次潤滑系統中充分考慮到這一點，把潤滑泵及分配器等關鍵部件全部裝在防護箱里面，露在外面的只有油脂管路，而且全部采用鋼管連接，防護箱配置了故障燈報警裝置，當 KFG 泵內油脂不足時，系統會有一個低液位故障信號燈亮，潤滑出現故障時，比如發生堵塞，也會輸出對應的故障信號，排查問題或者日常檢查時比較簡單，只需定期打開控制箱加油脂，查看控制箱，通過故障信號即可判斷故障原因，及時處理。

我公司現場目前仍以傳統潤滑泵為主。傳統潤滑泵與自動潤滑系統工作原理均為柱塞泵，打開開關后傳統潤滑泵將不停歇供油，除非出現故障或人工停機，否則一直供油至油箱內油位清零。由于潤滑部位空間有限，所以必須采取間歇性供油才能避免潤滑脂外泄而造成浪費，如果想要實現間歇性供油必須指定專人定時開停車，此過程必須安排專人檢查及考核，這樣造成人力成本增加，且無法實現完美管控，進而造成大量潤滑脂浪費。且傳統油泵工作部件全部裸露在外，我公司煅燒爐操作為微正壓操作，現場環境較差，堿塵顆粒具有腐蝕性，極易進入活塞與活塞套內部，導致磨損加劇，活塞組件更換較多，故障頻繁。而我們采用的SKF潤滑系統補油、供油過程全程處于與外部隔絕狀態，故障率相對大大降低。全新供油系統定時定量補油，時間、數量均可調節，使用起來較為靈活，由于不間斷供油，可靠性較高，而且潤滑油使用量較低，12個接頭全部供油的前提下每日油耗僅3 kg，消耗明顯降低。此外，該系統配套壓力傳感器，一旦油路阻塞電源箱上安裝的故障報警指示燈立即工作，大大降低了巡檢難度。電源箱內顯示面板針對不同故障可以提供不同故障代碼，根據代碼可以及時準確鎖定故障原因，進而采取針對性措施。

4 結 論

我公司將SKF自動潤滑系統應用于現場后，煅燒爐托輪軸承潤滑得到了有效的保障，可靠性更高，托輪故障率大大降低，同時降低了人工成本，特別是減少人員施工安全隱患。在實際使用中，所有控制系統安裝于控制箱內，全程絕塵，避免堿塵污染，潤滑油活性得到保證，整體裝置的壽命也大大提高。