電動螺旋壓力機主螺桿稀油潤滑方案設計

王躍，成吉永

（1.營口鍛壓機床有限責任公司，遼寧 營口 115099；2.科維（營口）工業有限公司，遼寧 營口 115005）

電動螺旋壓力機，由于其具有設備結構簡單，故障率低，打擊能量可精準設置，并且可進行程序鍛造等特點，成為各鍛造零件制造廠的首選設備。

如圖1 所示，簡單了解一下電動螺旋壓力機的主要結構。

圖1 結構簡圖

飛輪與主螺桿連接為一體，安裝在機身橫梁內，在電機的驅動下進行旋轉運動。滑塊螺母與滑塊固定連接在一起，由機身導軌進行導向，通過螺桿的驅動完成沖壓鍛造。

主螺桿和滑塊螺母是螺旋壓力機的關鍵零件，有傳遞運動和傳力兩項基本功能，工作負載非常大，并且多數設備配有自動機械手臂進行工件抓取，自動化程度較高，長時間摩擦還會導致螺旋副工作溫度過高。因此需要對其進行良好的潤滑，降低螺旋副的磨損，延長零件的使用壽命。

常規的潤滑方式是采用電動油脂潤滑泵對螺旋副進行油脂潤滑，這種潤滑方式最大的優點是結構簡單，設備制造成本低廉。但是存在諸多問題。首先，在設備不工作時容易產生潤滑脂干涸，導致管道阻塞，潤滑脂不能足量進入。其次，由于潤滑脂無法回收，會有許多雜質以及磨損的螺母銅屑滯留在潤滑脂中,也會影響螺母的散熱。最后，電動油脂潤滑泵都是采用人工添加潤滑脂，對設備維護人員素質有一定要求，許多中小企業由于維護不及時，導致螺母過度磨損。最嚴重的情況將導致螺桿螺母粘黏。

由于設備的傳動結構特性，并且采用油脂潤滑，設備在使用2～3 年后，需要對滑塊螺母進行更換。且更換過程工作量巨大，更換周期較長。會增加用戶在設備維護方面的開支。

面對這種狀況，很多國內外設備制造商對設備螺桿螺母采用稀油循環潤滑系統，以延長滑塊螺母的使用壽命，降低用戶的維護成本。

我公司借鑒國內外設備制造商的潤滑方案，并結合多年實踐經驗，也更新升級螺桿螺母的潤滑方案，并投放市場，且收效良好。如圖2 所示，下面就敘述稀油循環潤滑系系統的潤滑方案。

圖2 潤滑方案圖

首先，由潤滑油箱開始給主螺桿和滑塊螺母供油，對螺旋副進行潤滑。在潤滑油進行潤滑之前需要先經過圖2 中的6 號件分油器。分油器采用的是遞進式分油器，這種分配器具有檢測功能，一旦潤滑管道發生阻塞，分油器便可向控制系統發出潤滑警報，提示潤滑異常，這樣就可實現對潤滑系統的實時監測，第一時間發現并排除故障。

滑塊的動作是上下的往復運動，分油器固定在設備機身上，兩者之間需要進行軟連接，可采用膠管總成，并且膠管外需要增加隔熱包布，對膠管進行保護，防止膠管老化。具體長度需要根據設備的尺寸及滑塊行程范圍確定。

既然是循環潤滑，就要有潤滑油回收裝置，圖2中的4 號滑塊回油管與滑塊進行固定連接，對滑塊內腔的潤滑油進行回收，潤滑油引出后流入3 號回油管中，3 號回油管固定在設備立柱上，由于滑塊回油管隨滑塊一起進行上下往復運動，因此3 號回油管的口徑要大于4 號管，使滑塊回油管在3 號管內往復運動的同時對潤滑油進行回收。3 號固定回油管與1 號冷卻油箱之間，可采用大口徑的透明軟管進行連接，在保證回油順暢的同時，也可對回油情況進行觀察。

圖2 中1 號冷卻油箱，油箱先對回收的潤滑油進行過濾，之后對其進行沉淀降溫，并且油箱內帶有螺旋冷卻管，與設備基礎內的冷卻水連接，使冷卻效果進一步加強。經過處理的潤滑油將被重新注入潤滑油箱，為了便于潤滑油的回收，冷卻油箱會被安裝在設備基礎內。

如圖3 所示，這樣就形成了一個由潤滑油箱，分油器，冷卻油箱組成的閉合回路，對主螺桿和滑塊螺母進行供油潤滑，雜質沖洗，降溫，并且具有潤滑故障報警的循環潤滑系統。

圖3 循環潤滑系統

在稀油循環潤滑系統的基礎上，我公司還做出一些輔助設計，在細節上對潤滑系統進行完善。

通常設備的主螺桿有一部分是暴露在空氣中，采用稀油潤滑后，潤滑液由于螺桿的高速旋轉會四處飛濺，對于這種情況，我公司在設備上增加了一個防塵伸縮罩，見圖2 中零件8，這種護罩需要外購定制，采用耐油材料，并且要有較長的使用壽命（≥5年）。護罩兩端帶有連接法蘭。下端連接在滑塊體上端，上端連接在橫梁內部的擋油套上，見圖2 中7 號零件。

防塵罩可以防止潤滑油飛濺，并且將飛濺的潤滑油回收至滑塊內腔。由于鍛造設備在工作時會對零件噴灑潤滑石墨，空氣中會存在大量粉塵。防塵罩還可以阻擋粉塵進入潤滑系統，避免潤滑油被污染。

對潤滑油箱以及冷卻油箱，我公司也增加了一些相應的設置。首先潤滑油箱是持續向螺桿螺母進行供油，因此需要進行最低油位進行限制，防止油泵干抽并導致損壞，當潤滑油箱油位過低時，會向控制系統發出信號。冷卻油箱接收反饋信號后，會向潤滑油箱進行補油。保證潤滑油箱油量充足。潤油箱到達容積上限后同樣回發出信號，這時冷卻油箱將停止向潤滑油箱補油。

冷卻油箱也是如此，當設備回收的潤滑油達到油箱上限時，冷卻油箱會自動向潤滑補油。將潤滑油箱補至容積上限。

為了防止由于回油不暢導的潤滑系統油量不足，冷卻油箱同樣存在最低油位限制。這些在控制方面的設置可以保證潤滑系統處在一個動態平穩的循環狀態。

不同型號的設備，其主螺桿的直徑也不同，因此對潤滑油的供給量也有所差別，所配置的分油器排量也不同。我公司產品涉及的型號比較齊全。包括公稱力400t～6300t 之間的全部標準型號。為了規范設計，我公司做出如下要求，如表1 所示。

表1 潤滑方案

上述內容是我公司針對電動螺旋壓力機主螺桿潤滑系統的升級方案，以及細節方面的優化處理，希望對行業內從業人員提供一個參考方案。

與油脂潤滑相比，稀油循環潤滑系統在設備制造成本上會有一定的增加，但因其具有的雜質沖洗，降溫冷卻的功效，延長了螺桿螺母的使用壽命，減少設備故障對生產效率的影響，也大大降低了設備維護的費用。