趙 崠 吳慶君

(1.太原重工股份有限公司矯直機研究所，山西 030024;2.淮南市石油化工機械設(shè)備公司技術(shù)部，安徽 232033)

現(xiàn)代中厚板矯直機的潤滑部分是根據(jù)其不同部位的不同潤滑要求由干油潤滑、油氣潤滑、稀油潤滑所組成的。

目前，國內(nèi)中厚板矯直機設(shè)備的脂潤滑系統(tǒng)多采用雙線式集中潤滑系統(tǒng)和單線式集中潤滑系統(tǒng)，人工潤滑還在廣泛地應(yīng)用。這些潤滑技術(shù)不僅不能適應(yīng)現(xiàn)代中厚板矯直機設(shè)備的更新?lián)Q代，而且經(jīng)常造成潤滑脂的不足或過量。近些年國內(nèi)開發(fā)的自動潤滑系統(tǒng)多是在傳統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入了電氣控制裝置，潤滑系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)部分沒有太大的變化，這樣傳統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的缺點就不可避免。

本文結(jié)合國內(nèi)中厚板矯直機的干油脂潤滑系統(tǒng)現(xiàn)狀，介紹一種智能型干油集中多點潤滑的脂潤滑系統(tǒng)在矯直機工作輥軸承以及設(shè)備其余相對滑動面的潤滑應(yīng)用。該潤滑系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，軟件采用圖形化用戶界面，實時地顯示潤滑點狀況，管理員可以設(shè)置潤滑時間和潤滑油量等參數(shù)。該智能干油集中潤滑系統(tǒng)具有獨立工作的能力，能夠適時、適量地潤滑，保證少量而高頻率、高效率的供油。

1 干油潤滑脂的應(yīng)用特性以及在中厚板矯直機上的應(yīng)用范圍

1.1 干油潤滑脂應(yīng)用特性

優(yōu)點:使用壽命長，滿足苛刻條件的潤滑，密封性好，防銹性好，使用溫度范圍寬，簡化機械機構(gòu)，有緩沖減震作用。

缺點:冷卻散熱作用不如潤滑油，啟動時摩擦力矩大，更換較復(fù)雜，不能帶走摩擦表面由磨損而出現(xiàn)的金屬屑和其它雜質(zhì)。

1.2 干油潤滑脂與潤滑油性能對比

干油潤滑脂與潤滑油性能對比見表1。

2 智能干油集中潤滑系統(tǒng)的特點

智能干油集中潤滑系統(tǒng)突出的優(yōu)點是在設(shè)備配置、工作原理、結(jié)構(gòu)布置上都做了跨越式改進，采用微電腦技術(shù)與可編程控制器相結(jié)合的方式，改變了以往以單線或雙線為主的傳統(tǒng)潤滑方式。系統(tǒng)由主控設(shè)備、高壓電動油泵、電磁給油器、流量傳感器、壓力傳感器等部件組成。

可編程控制器作為主要控制元件，為矯直機脂潤滑的智能化控制提供了最恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法，可網(wǎng)絡(luò)掛接與上位計算機進行連接以實時監(jiān)控，使得潤滑狀態(tài)一目了然;現(xiàn)場給油分配直接受可編程控制器的控制，每次每點給油量大小，給油時間的長短都能自動控制，且能方便的進行調(diào)整;流量傳感器實時檢測每個潤滑點的運行狀態(tài)，如有故障及時報警，且能準(zhǔn)確判斷出故障點所在，便于操作人員的維護與維修。操作員可根據(jù)設(shè)備各點的潤滑要求，通過文本顯示器遠(yuǎn)程調(diào)整供油參數(shù)，以適應(yīng)不同潤滑點的不同潤滑要求。系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，給脂量調(diào)整方便，故障點容易查找，維護量小，大大減少人工勞動強度，避免環(huán)境污染和油脂浪費，延長矯直機使用壽命，減少維護量，提高綜合效益。

基于以上干油潤滑脂特性，脂潤滑適用于中厚板矯直機工作輥軸承的滾動潤滑及滑板、AGC缸球面壓頭、偏心軸套的滑動潤滑。

表1 干油潤滑脂與潤滑油性能對比Table 1 Properties comparison between lubricating grease and lubricating oil

2.1 智能干油集中潤滑系統(tǒng)具有以下特點:

(1)自由排序，按需加油。按設(shè)定程序、根據(jù)需要自由選擇供油順序;對每一點供油可根據(jù)需要任意設(shè)定油量;給油時間、間隔時間可根據(jù)需要任意設(shè)定;供油可與系統(tǒng)設(shè)備連鎖。

(2)逐點檢測。區(qū)別于壓力、壓差信號。實時檢測油在管道內(nèi)的位移信號;準(zhǔn)確檢測各潤滑點的供油狀態(tài);檢測結(jié)果及時反饋。

(3)故障查詢，智能判斷?？膳袛嗝總€故障點、潤滑元件的具體位置;可判斷出故障類型(堵、漏、卡、壞);程序內(nèi)有經(jīng)多年實踐積累的故障類型數(shù)據(jù)庫供實際使用參考。

(4)人機對話遠(yuǎn)程監(jiān)控。在電腦上實現(xiàn)手、自動切換;適用、滿足現(xiàn)代工廠自動化生產(chǎn)的需要;真實反映每個潤滑點的供油狀態(tài)、讓設(shè)備管理人員做到心中有數(shù);遠(yuǎn)程設(shè)定、調(diào)整每點供油參數(shù);能滿足矯直機干油集中潤滑的迫切需要。

(5)為用戶創(chuàng)造使用價值。節(jié)約費用降低成本，提高效率節(jié)省油耗;降低設(shè)備風(fēng)險，減少設(shè)備磨損，延長設(shè)備使用壽命;降低維護工人勞動強度，提供安全保障;適用多種油脂;減少油脂污染，改善環(huán)境質(zhì)量。

2.2 智能干油潤滑系統(tǒng)與傳統(tǒng)干油潤滑系統(tǒng)的比較

智能干油潤滑系統(tǒng)與傳統(tǒng)干油潤滑系統(tǒng)的比較見表2。

以下以一臺十一輥全液壓中厚板矯直機為例，對智能干油集中潤滑系統(tǒng)的設(shè)計選型做一介紹。

表2 智能干油潤滑系統(tǒng)與傳統(tǒng)干油潤滑系統(tǒng)的比較Table 2 Comparison between intelligent grease lubricating system and traditional grease lubricating system

3 智能干油集中潤滑設(shè)備的組成

潤滑設(shè)備由一套智能干油集中潤滑系統(tǒng)組成。為40 MPa 單線智能干油集中潤滑系統(tǒng)。

3.1 工藝、技術(shù)條件

(1)當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度:年平均氣溫17.8℃，極端最高氣溫40℃，極端最低氣溫－7.2℃。

(2)供給電源:AC:380 V/50 Hz(三相四線)。

(3)潤滑油品:由潤滑設(shè)備使用廠方根據(jù)實際使用情況及要求選擇潤滑脂，選擇時應(yīng)考慮溫度因素。

3.2 潤滑位置

傳動側(cè)出口滑板 2 潤滑點

傳動側(cè)入口滑板 2 潤滑點

傳動側(cè)出口ACG 缸 1 潤滑點

傳動側(cè)入口ACG 缸 1 潤滑點

彎輥缸進料側(cè)軸承座 1 潤滑點

換輥側(cè)出口滑板 2 潤滑點

換輥側(cè)入口滑板 2 潤滑點

換輥側(cè)出口ACG 缸 1 潤滑點

換輥側(cè)入口ACG 缸 1 潤滑點

進料側(cè)心軸 1 潤滑點

進料側(cè)偏心軸 2 潤滑點

彎輥缸缸頭 1 潤滑點

出料側(cè)心軸 1 潤滑點

出料側(cè)偏心軸 2 潤滑點

傳動進料側(cè)機架輥軸承 2 潤滑點

傳動出料側(cè)機架輥軸承 2 潤滑點

換輥進料側(cè)機架輥軸承 2 潤滑點

換輥出料側(cè)機架輥軸承 2 潤滑點

出料側(cè)螺旋伸降機 4 潤滑點

進料側(cè)螺旋伸降機 4 潤滑點

傳動側(cè)工作輥軸承 11 潤滑點

換輥側(cè)工作輥軸承 11 潤滑點

除學(xué)習(xí)科目外，學(xué)院在課程設(shè)置的其他方面也對學(xué)生提出了相應(yīng)的要求和規(guī)范。例如：積極鼓勵學(xué)生參加各種類型的學(xué)術(shù)會議以及與本學(xué)科專業(yè)相關(guān)的大型會議，參加會議可跟隨導(dǎo)師，也可自行參加。在學(xué)術(shù)討論上，學(xué)生可以與導(dǎo)師提前聯(lián)系溝通，在時間允許的情況下，可進行同“師門”的學(xué)術(shù)研討與匯報等。

備用點 7 潤滑點

共66 個潤滑點

3.3 主要元件

電動潤滑脂泵裝置DRB-P430Z 1 臺

電動加油泵DJB-V70B 1 臺

四點智能給脂裝置ZNGZQ-4 17 件

干油過濾器Rc3/8 1 件

干油過濾器Rc1/4 17 件

高壓球閥YJZQ-J8W 17 件

電控箱(S7-200)(帶OP 觸摸屏、電纜及附件等)1 臺

管路及管路附件 1 套(包括主油管:無縫鋼管?34 mm×4.5 mm，插入焊接式聯(lián)接;支油管:不銹鋼管?10 mm×1.5 mm，卡套式聯(lián)接)

4 智能潤滑系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)工作時，潤滑泵工作，泵輸出的油通過一條供油主管送到各智能給脂裝置，這時各個智能給脂裝置上的電磁給油器處于關(guān)閉狀態(tài)，系統(tǒng)管路壓力逐漸增加。當(dāng)系統(tǒng)管路壓力達(dá)到正常工作壓力范圍內(nèi)時，系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，可以對潤滑點供脂。

系統(tǒng)正常工作時，PLC 分別對每個智能給脂裝置開始間隔計時，達(dá)到間隔時間各智能給脂裝置中的各電磁給脂器順序動作，將油供到潤滑點。在給油器上裝有流量開關(guān)，可以檢測給油信號，異常時發(fā)出故障信號。直到各電磁給油器都動作一次，系統(tǒng)完成一次給油過程。這時PLC 又開始對系統(tǒng)間隔時間計時，當(dāng)時間達(dá)到設(shè)定間隔時間時，系統(tǒng)又按照上述過程順序開閉各電磁給脂器進行供油。如此循環(huán)往復(fù)地工作。設(shè)定的間隔時間可根據(jù)實際情況設(shè)置。

系統(tǒng)可手動控制也可自動控制。

系統(tǒng)工作時系統(tǒng)主油管的壓力將一直保持在一定范圍之間。在泵出口設(shè)有壓力控制器，向系統(tǒng)電控發(fā)出高壓信號。

在潤滑泵的工作過程中，電動加油泵向電動潤滑泵裝置自動提供油脂。

電動加油泵根據(jù)潤滑油泵液位高低可實現(xiàn)對潤滑油泵儲脂罐自動補脂。

5 主要元件的功能描述

5.1 電動潤滑泵裝置

電動潤滑泵裝置是用高壓的形式把潤滑脂通過管路輸送到分配器中的動力源和供油源。電動潤滑泵裝置是由一臺電動潤滑泵、壓力控制器等元件組成。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊;在供油口安裝有壓力表，可以直接觀察。

潤滑泵裝置上的電動潤滑脂泵是一種柱塞泵，其公稱壓力為40 MPa，泵的啟動是通過PLC電控系統(tǒng)根據(jù)泵上壓力控制器發(fā)出的信號來控制的。

潤滑泵裝置上安裝有壓力控制器，用來控制系統(tǒng)供油主管的供油壓力，故障壓力，并向電控柜發(fā)出停泵、啟動泵的電信號。

5.2 智能給脂裝置

智能給脂裝置由電磁給油器、流量開關(guān)及附件組成。

電磁給油器的通斷靠PLC 進行控制。

給脂器上裝有流量開關(guān)。給脂時向PLC 發(fā)訊號。

5.3 加油泵裝置

加油泵能自動地將潤滑脂加入到電動潤滑脂泵貯脂筒中。該泵為柱塞泵，運行平穩(wěn)，輸出壓力高，可以自動、手動操作，工作可靠。

6 潤滑裝置主要元件技術(shù)參數(shù)

(1)電動潤滑泵裝置(見表3)

表3 電動潤滑泵參數(shù)Table 3 Electric lubricating pump parameters

(2)電動加油泵(見表4)

表4 電動加油泵參數(shù)Table 4 Electric oil pump parameters

(3)智能給脂裝置(見表5)

表5 智能給脂裝置參數(shù)Table 5 Intelligent grease feeding device parameters

7 智能潤滑系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)

7.1 控制系統(tǒng)組成及功能

系統(tǒng)由計算機總線串行通訊技術(shù)設(shè)計而成。PLC 主控制柜、分站操作柜采用編碼、解碼技術(shù)，使系統(tǒng)配套簡潔，減少成本，操作方便，易于維護，易于系統(tǒng)潤滑點的擴充。

(1)PLC 主控制柜(S7－200):控制工作泵的運轉(zhuǎn)，控制監(jiān)測各潤滑點的給油量及延時啟動，監(jiān)視潤滑點給油完成與否(檢測流量信號)，綜合分析潤滑系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)及故障(屏幕顯示)，接受主控指令對系統(tǒng)的控制，將潤滑系統(tǒng)的運行狀態(tài)及各種故障信息反饋給主控室，接受操作界面設(shè)定的參數(shù)(給油量，間隔時間等)，屏顯故障潤滑點位置。

(2)分站供油操作柜(由電磁給油器、流量檢測開關(guān)、電路組成):接受主控柜指令開閉潤滑點，監(jiān)控傳送流量信號，手動操作潤滑點單獨給油。

7.2 控制系統(tǒng)特性

(1)實現(xiàn)真正意義上的定時、定量給每個潤滑點供油，且不受任何外界因素的影響(如環(huán)境溫度的變化，系統(tǒng)壓力的變化，潤滑脂黏度的變化等)。

(2)供油量節(jié)約。根據(jù)潤滑點的用油量設(shè)定好以后(通過操作界面設(shè)定潤滑點的給油量，給油間隔時間等)，不會因系統(tǒng)及其他外界的因素而改變潤滑點的給油量。

(3)實時監(jiān)控。智能潤滑系統(tǒng)在工作過程中通過對各個潤滑點的監(jiān)測，能及時反饋供油是否完成，如有故障立即聲光報警，并屏幕顯示故障位置編號。

(4)智能潤滑系統(tǒng)性能穩(wěn)定，工作可靠，任何一個潤滑點未完成給油，監(jiān)控系統(tǒng)都將給出報警，顯示故障位置。

(5)監(jiān)控及設(shè)定采用就地機旁操作方式，即系統(tǒng)操作界面設(shè)在機旁，可監(jiān)控到系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并可對系統(tǒng)的參數(shù)進行設(shè)定(每點的供油量及供油間隔時間)。

(6)智能潤滑控制柜中留有接口，用戶根據(jù)需要可將系統(tǒng)的運行狀態(tài)以點對點或通訊的形式傳給主控系統(tǒng)，便于主控監(jiān)視智能潤滑系統(tǒng)的運行狀態(tài)(潤滑系統(tǒng)正常運行，潤滑系統(tǒng)故障，潤滑系統(tǒng)故障停止)。

(7)供油系統(tǒng)設(shè)有高低液位信號，低液位時自動啟動加油泵給儲脂罐補油，油位到達(dá)高位時加油泵自動停止，當(dāng)加油泵工作后一定時間內(nèi)低油位信號仍不能消除，“油箱液位低”信號聲光報警，油站停止工作。

(8)系統(tǒng)工作時出現(xiàn)潤滑泵超載時，“潤滑泵超載”聲光報警，油站停止工作。

(9)潤滑泵出現(xiàn)故障時，使系統(tǒng)壓力達(dá)不到設(shè)定值時，“系統(tǒng)壓力超低”信號聲光報警。

(10)油站機旁控制柜上設(shè)有“手動-自動”轉(zhuǎn)換旋鈕。置位手動時，便于系統(tǒng)調(diào)試，置位自動時，系統(tǒng)按照設(shè)定的供油量和時間間隔周期性的自動工作。

7.3 電氣控制原理簡介

當(dāng)智能潤滑系統(tǒng)投入自動運行后，首先啟動干油泵，在限定的時間內(nèi)使系統(tǒng)管路油壓上升到設(shè)定的壓力值，并保持系統(tǒng)的壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)。當(dāng)油壓正常后，系統(tǒng)即開始對各潤滑點供油，按照設(shè)定的順序和設(shè)定的油量，依次給每個潤滑點給油(每個潤滑點的給油量，給油間隔時間都是由操作界面單獨設(shè)定的)，當(dāng)全部潤滑點都完成一次給油后，系統(tǒng)進入供油間隔計時階段(屏顯等待延時狀態(tài))，延時結(jié)束，系統(tǒng)再次啟動，依次重復(fù)各潤滑點的給油。

在每個潤滑點的給油過程中，如有潤滑點堵塞或管路泄露等原因在供油時限內(nèi)未能完成給油，系統(tǒng)將在顯示屏上顯示故障狀態(tài)及故障的位置，供系統(tǒng)維護人員及時檢查維修，排除故障后，按故障復(fù)位按鈕，即可解除故障報警及故障顯示。

8 結(jié)論

實踐證明，智能干油集中潤滑系統(tǒng)在中厚板矯直機上的應(yīng)用使?jié)櫥暮牧恳约叭斯ぞS護的費用大幅下降，減少了設(shè)備運行費用。