夏方寬

火力發(fā)電廠斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用分析

夏方寬

（浙江省電力建設(shè)有限公司，浙江寧波315000）

斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)采用單線與多線并用的潤(rùn)滑方式，終端壓力開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)檢測(cè)支路油壓力，保證管道壓力值恒定。溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)軸承溫度，保證軸承處于正常溫度下工作。通過(guò)合理精確地加注潤(rùn)滑油，改善軸承工作環(huán)境，延長(zhǎng)軸承壽命，達(dá)到提高工作效率，節(jié)約能源的目的。

斗輪機(jī)；集中潤(rùn)滑；實(shí)時(shí)檢測(cè)

0 引言

斗輪機(jī)是大宗散裝物料連續(xù)裝卸的高效設(shè)備，廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠煤場(chǎng)煤炭的裝卸，在火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。為保證火力發(fā)電廠煤場(chǎng)斗輪機(jī)高效的工作，就必須保持各運(yùn)動(dòng)副處的軸承處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)?，F(xiàn)有的斗輪機(jī)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)缺少在線檢測(cè)，易造成潤(rùn)滑不均，潤(rùn)滑油浪費(fèi)的不良現(xiàn)象。本文所闡述的斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)采用單線與多線并用的潤(rùn)滑方式，通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)獲取軸承潤(rùn)滑狀態(tài)，合理精確加注潤(rùn)滑油，改善軸承工作環(huán)境，延長(zhǎng)軸承壽命，進(jìn)而提高斗輪機(jī)工作效率，節(jié)約能源。

1 斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)構(gòu)成

現(xiàn)有的斗輪機(jī)軸承潤(rùn)滑技術(shù)中，主要有人工定期潤(rùn)滑，半自動(dòng)潤(rùn)滑和集中潤(rùn)滑三種潤(rùn)滑方式。人工潤(rùn)滑需要定期檢查斗輪機(jī)各個(gè)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)，并且依據(jù)工作情況加注適量的潤(rùn)滑油，這種方法拆卸困難，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，污染軸承甚至損壞密封圈。半自動(dòng)潤(rùn)滑通過(guò)機(jī)械方式，在軸承端蓋上面安裝注油嘴，用注油器進(jìn)行注油，但是這種盲目的潤(rùn)滑方式易造成嚴(yán)重浪費(fèi)。集中潤(rùn)滑方式主要有單線、多線和遞進(jìn)式的潤(rùn)滑方式，這些潤(rùn)滑方式缺乏檢測(cè)，無(wú)法做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的潤(rùn)滑。

如圖1所示為斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)原理示意圖，系統(tǒng)由多線油脂泵、單線注油器、注油器基座、終端壓力開(kāi)關(guān)、軸承座、溫度傳感器、主控板和電控箱組成。多線油脂泵給各支路提供潤(rùn)滑油，通過(guò)終端壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)管道潤(rùn)滑油的壓力并反饋給電控箱，電控箱通過(guò)比較該壓力是否到達(dá)預(yù)設(shè)值，若到達(dá)預(yù)設(shè)值，則控制多線油脂泵停止供應(yīng)潤(rùn)滑油。溫度傳感器檢測(cè)軸承座的溫度，并返回給控制板，通過(guò)比較該溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)值，若超過(guò)則控制相應(yīng)注油器給軸承座加注潤(rùn)滑油，同時(shí)與電控箱通訊，檢測(cè)管道潤(rùn)滑油壓力是否低于預(yù)設(shè)值，若低于預(yù)設(shè)值，則電控箱控制多線油脂泵給相應(yīng)支路提供潤(rùn)滑油，直到終端壓力開(kāi)關(guān)反饋的壓力值到達(dá)預(yù)設(shè)值。

圖1 斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)原理示意圖

2 斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成

數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）是控制系統(tǒng)的中心，系統(tǒng)采用TI公司的DSP2812為主要控制器，具有多達(dá)56個(gè)獨(dú)立可編程復(fù)用I/O引腳（GPIO），16通道的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換，兩個(gè)串行通信端口（SCIA和SCIB），3個(gè)32位的CPU定時(shí)器，片內(nèi)高達(dá)128Kx16位的FLASH存儲(chǔ)器。它通過(guò)采集溫度傳感器的反饋信號(hào)，輸出I/O信號(hào)通過(guò)放大電路閉合繼電器來(lái)給注油器供電，進(jìn)而給相應(yīng)的軸承座注油，達(dá)到在線檢測(cè)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制的要求，其控制系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖2 斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑控制原理圖

如圖2所示，斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的硬件由DSP主控單元、串口電路、電控箱、終端壓力開(kāi)關(guān)、A/D模塊、16路模擬開(kāi)關(guān)、16路譯碼器、放大電路、繼電器和溫度傳感器組成。由于斗輪機(jī)軸承較多，DSP2812的I/O口數(shù)量無(wú)法滿足要求，因此增加多個(gè)16路模擬開(kāi)關(guān)和16路譯碼器，通過(guò)5個(gè)I/O控制16路信號(hào)，極大的豐富了控制端口。DSP2812通過(guò)I/O使能16路模擬開(kāi)關(guān)，以一定的頻率依次選通其中的一路，與這路相連通的溫度傳感器將0-5V的電壓信號(hào)反饋，經(jīng)過(guò)ADC0804將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字信號(hào)，反饋給DSP2812，通過(guò)與預(yù)設(shè)的溫度值相比較，如果溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值，則通過(guò)I/O口使能16路譯碼器，同時(shí)復(fù)位控制該軸承的引腳，該低電平通過(guò)與上拉電源構(gòu)成回路形成電流，經(jīng)過(guò)三極管放大后，在繼電器控制端輸出有效電流，繼電器閉合，動(dòng)力電路驅(qū)動(dòng)注油器工作。終端壓力開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)將支路壓力反饋給電控箱，若支路壓力值低于預(yù)設(shè)值，則電控箱通過(guò)控制動(dòng)力電路驅(qū)動(dòng)多線油脂泵工作，直到支路壓力值達(dá)到預(yù)設(shè)值。電控箱和顯示屏具有串口通訊接口，系統(tǒng)通過(guò)MAX3232串口芯片作為DSP的串口SCIA和SCIB的接口，通過(guò)與電控箱和顯示屏進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)顯示各支路的終端壓力、各個(gè)軸承的溫度值以及故障顯示。

3 斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑控制系統(tǒng)程序構(gòu)成。

斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的程序主要包括兩個(gè)閉環(huán)控制程序段，一個(gè)是由溫度傳感器構(gòu)成的閉環(huán)控制回路，另一個(gè)是由終端壓力開(kāi)關(guān)構(gòu)成的閉環(huán)控制回路。兩個(gè)閉環(huán)回路同時(shí)工作，保證系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

3.1 溫度控制回路程序流程圖

圖3 溫度控制程序流程圖

通常情況下，軸承正常工作溫度在80℃以下，溫度超過(guò)80℃則表明軸承已經(jīng)燒壞，為防止軸承工作中過(guò)熱，就必須選擇一個(gè)合適的溫度作為判斷是否加注潤(rùn)滑油的標(biāo)準(zhǔn)。若選擇溫度過(guò)高，則軸承易過(guò)熱，較少壽命，若選擇溫度過(guò)低，則易造成潤(rùn)滑油的浪費(fèi)。由資料和經(jīng)驗(yàn)得知，50℃左右為最佳的判斷標(biāo)準(zhǔn)。因此，系統(tǒng)軸承溫度控制程序流程圖如圖3所示，溫度傳感器測(cè)量的信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換反饋給DSP2812，通過(guò)比較，如果溫度值大于80℃，則通過(guò)顯示屏顯示該路的軸承損壞，需要停機(jī)檢修。如果溫度低于80℃，則繼續(xù)比較，若該溫度值大于50℃，DSP2812控制相應(yīng)的電路給該軸承座加注潤(rùn)滑油，使溫度降低；如果該溫度值小于50℃，系統(tǒng)則接通下一路的溫度傳感器，繼續(xù)進(jìn)行溫度檢測(cè)，如此往復(fù)。

3.2 壓力控制回路程序流程圖

圖4 壓力控制程序流程圖

由于注油器正常工作需要供油管道有一定的壓力值，而各潤(rùn)滑支路由于管路的長(zhǎng)短以及終端壓力開(kāi)關(guān)的安裝位置不同而導(dǎo)致各個(gè)支路的終端壓力值不同，所以程序流程圖里面以預(yù)設(shè)值作為標(biāo)準(zhǔn)。壓力控制回路的程序控制如圖4所示，支路的終端壓力開(kāi)關(guān)將支路的壓力值反饋給電控箱，如果壓力值小于該支路預(yù)設(shè)值，則電控箱控制多線油脂泵工作，給該支路提供潤(rùn)滑油，如果壓力值大于等于該支路預(yù)設(shè)值，則電控箱接通下一個(gè)支路的終端壓力開(kāi)關(guān)，對(duì)該支路壓力進(jìn)行檢測(cè)，如此往復(fù)。

4 實(shí)際應(yīng)用效果

斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)在工程應(yīng)用上有許多的成功案例，2012年該系統(tǒng)成功應(yīng)用在沙市電廠的斗輪機(jī)上面，通過(guò)對(duì)該斗輪機(jī)一年的使用和維修記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與其歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，使用該系統(tǒng)的斗輪機(jī)堆煤和取煤量增加，工作效率提高了5%，平均無(wú)故障工作時(shí)間明顯提升，使停機(jī)檢修次數(shù)降低了23%，同時(shí)，潤(rùn)滑油的使用量也減少了16%，極大的提升了工作業(yè)績(jī)。

5 結(jié)語(yǔ)

該斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)具有極大的市場(chǎng)潛力，對(duì)提高工作效率，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)具有重大意義：

（1）該斗輪機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)相對(duì)于人工潤(rùn)滑和半自動(dòng)潤(rùn)滑，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油自動(dòng)供給，不需人工定期檢查注油，同時(shí)也避免了軸承拆裝造成的損壞，節(jié)省了大量的人力和時(shí)間。

（2）通過(guò)終端壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)反饋支路油壓和溫度傳感器檢測(cè)反饋軸承工作溫度，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油供給閉環(huán)控制，使?jié)櫥凸┙o及時(shí)有效，避免了盲目加注潤(rùn)滑油，極大減少了潤(rùn)滑油的使用量。

（3）溫度傳感器與斗輪機(jī)軸承的一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)斗輪機(jī)軸承點(diǎn)對(duì)點(diǎn)潤(rùn)滑，排除了潤(rùn)滑盲區(qū)。實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)軸承工作溫度，軸承損壞立即報(bào)警，及時(shí)定點(diǎn)檢修軸承，排除事故隱患。

[1]林敏，丁金華，田濤.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009.

[2]顧衛(wèi)剛.手把手教你學(xué)DSP-基于TMS320X281X[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2011.

[3]李柱國(guó).機(jī)械潤(rùn)滑與診斷[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[4]譚信孚，黃志堅(jiān)，等.規(guī)范化的設(shè)備潤(rùn)滑管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

修回日期：2015-02-05

Application and Analysis of Centralized Lubrication System of Bucket Turbine’s Bearings in Thermal Power Plant

XIA Fang-kuan
（Zhejiang Electric Power Construction Co.,Ltd,Ningbo 315000，China）

Single and multiple wire of lubrication method were used on the centralized lubrication system of Bucket turbine’s bearings，terminal branch pressure sensors were used to measure the oil pressure in each branch to make sure the pressure keep stability.Temperature sensors were used to measure the bearings’temperature to make sure that bearings work on a normal temperature.By the means of filling lubricating oil reasonably and accurately，the bearings’work environment was improved and the bearings’lifetime was extended，and this make the work efficiency improved and the energy saved.

bucket turbine；centralized lubrication；real-time detection

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.01.011

TM621

B

2095-3429（2015）01-0046-03

2014-11-03