辛偉杰，張淑婧

潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)在破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑上的應(yīng)用

辛偉杰，張淑婧

（中煤平朔集團(tuán)有限公司，山西 朔州 036002）

目前煤礦破碎機(jī)基本都是采用多點(diǎn)泵直接供脂方式對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，油脂量會(huì)受輸送管道遠(yuǎn)近、背壓高低、沿程阻力大小等因素的影響，導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑終端實(shí)際的給脂量與多點(diǎn)泵預(yù)設(shè)定的給脂量出現(xiàn)不一致。介紹了一種潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)可通過(guò)監(jiān)測(cè)信號(hào)反饋調(diào)整柱塞流量，保證每路到達(dá)終端的油脂壓力與流量值相同。還可監(jiān)測(cè)各條管路供脂的運(yùn)行狀態(tài)，幫助維修人員及時(shí)消除故障，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

露天礦；破碎機(jī)；軸承潤(rùn)滑；數(shù)字信號(hào)控制

破碎機(jī)在礦山行業(yè)應(yīng)用廣泛，要保證其正常運(yùn)行及延長(zhǎng)其使用壽命，必須保證運(yùn)動(dòng)部件（如軸承）具有良好可靠的潤(rùn)滑性。對(duì)破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑的目的是避免破碎機(jī)軸承運(yùn)動(dòng)副的直接摩擦，降低運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)，同時(shí)潤(rùn)滑油脂還可將軸承運(yùn)動(dòng)副摩擦所產(chǎn)生的熱量帶走，使軸承的工作溫度及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)保持正常，避免其因發(fā)熱潤(rùn)滑不良而燒蝕軸承運(yùn)動(dòng)副，使軸承受損。因此，國(guó)內(nèi)各大煤礦均配置有專門的破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)，可對(duì)破碎機(jī)軸承進(jìn)行定時(shí)潤(rùn)滑。

1 破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑的現(xiàn)狀

目前大多煤礦使用的破碎機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)采用多點(diǎn)泵直接供脂的方式。采用多點(diǎn)泵對(duì)破碎機(jī)軸承進(jìn)行供脂潤(rùn)滑，在實(shí)際使用過(guò)程中分為以下兩種方式。

將多點(diǎn)泵布置在破碎機(jī)的周圍，通過(guò)管線與軸承連接進(jìn)行定時(shí)供脂潤(rùn)滑[3-4]。多點(diǎn)泵與潤(rùn)滑點(diǎn)距離近，管線布置簡(jiǎn)單，管路長(zhǎng)度較短，使用中存在如下問(wèn)題：每臺(tái)多點(diǎn)泵旁邊都需配備一大桶油脂（標(biāo)準(zhǔn)油脂桶200 L），當(dāng)多點(diǎn)泵內(nèi)的油脂消耗完后需將標(biāo)準(zhǔn)油脂桶內(nèi)的油脂添加入多點(diǎn)泵油桶內(nèi)，保證多點(diǎn)泵正常供脂工作。在實(shí)際使用中由于廠房?jī)?nèi)設(shè)備很多，各個(gè)設(shè)備之間的間距較近，將多點(diǎn)泵安裝在破碎機(jī)周圍后，剩余的場(chǎng)地空間較小，無(wú)法滿足放置標(biāo)準(zhǔn)油脂桶的需求，這使多點(diǎn)泵的補(bǔ)脂過(guò)程較為煩瑣，需通過(guò)人工方式為多點(diǎn)泵進(jìn)行補(bǔ)脂。此外，人工為多點(diǎn)泵進(jìn)行補(bǔ)脂過(guò)程中容易造成污染，將煤屑等雜質(zhì)混入油脂桶中，造成油脂污染，也容易造成油脂泄漏，不僅增加企業(yè)成本，更會(huì)污染環(huán)境。

將各個(gè)破碎機(jī)的多點(diǎn)泵集中布置在一個(gè)房間內(nèi)，同時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)油脂桶與多點(diǎn)泵放置在一起，每個(gè)多點(diǎn)泵通過(guò)管線與相應(yīng)的破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑點(diǎn)連接。多點(diǎn)泵與標(biāo)準(zhǔn)油脂桶布置在一起，多點(diǎn)泵的補(bǔ)脂過(guò)程較為便捷，但使用中存在如下問(wèn)題：多點(diǎn)泵集中布置后與破碎機(jī)的距離較遠(yuǎn)，管線布置較為復(fù)雜，管路長(zhǎng)度很長(zhǎng)，破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑終端的油脂流量會(huì)受輸送管道遠(yuǎn)近、背壓高低、沿程阻力大小等因素的影響，容易出現(xiàn)軸承潤(rùn)滑終端實(shí)際的給脂量和多點(diǎn)泵預(yù)設(shè)定的給脂量不一致的情況，即管道長(zhǎng)、阻力較大的終端處的油脂流量會(huì)比管道短、阻力小的終端處的油脂流量小，不同位置的潤(rùn)滑終端收到的油脂流量不相等，導(dǎo)致每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑效果不一致，這將造成破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑不良，長(zhǎng)期如此會(huì)極大影響破碎機(jī)工作的可靠性和使用壽命。潤(rùn)滑油脂在輸送過(guò)程中的狀態(tài)、破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑終端的狀態(tài)、各條管路是否發(fā)生堵塞或者泄漏、破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑終端是否有油脂流入等情況均無(wú)法獲得，只能通過(guò)人工觀察每條管路及軸承潤(rùn)滑終端，或者進(jìn)行巡檢來(lái)判斷，而實(shí)際使用中由于管路安裝位置較高或者管路被油污、煤粉覆蓋等原因，維護(hù)人員不易察覺(jué)，導(dǎo)致輸送管路發(fā)生堵塞情況后不能被及時(shí)被發(fā)現(xiàn)的情況時(shí)有發(fā)生，增加了工作人員工作量，潤(rùn)滑可靠性卻仍得不到保障。

2 潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)

身處新形勢(shì)，智能化是礦業(yè)發(fā)展的必然之路，是提高礦企核心競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。智能化同時(shí)也會(huì)為安全和環(huán)保帶來(lái)倍增效應(yīng)。本文介紹了一種潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用智能化控制，可以對(duì)軸承的潤(rùn)滑供脂量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)，目前該系統(tǒng)被中煤平朔集團(tuán)采用，潤(rùn)滑效果良好。

2.1 系統(tǒng)組成

中煤平朔集團(tuán)洗選中心安家?guī)X選煤廠及安太堡選煤廠采用的這種潤(rùn)滑系統(tǒng)由以下幾部分組成：高壓多點(diǎn)供脂泵、壓力傳感器、高壓油脂流量計(jì)、壓力表和供脂管路。

潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)示意圖

2.2 系統(tǒng)工作原理介紹

多點(diǎn)潤(rùn)滑泵初始各個(gè)出油口的流量都相同，通過(guò)供脂管路到達(dá)各個(gè)終端后，理論上其流量也應(yīng)相同，但實(shí)際由于受輸送管道遠(yuǎn)近、輸送背壓高低、沿程阻力大小等因素影響，使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑終端實(shí)際的給脂量和多點(diǎn)潤(rùn)滑泵出口的供脂量不一致的情況，管道長(zhǎng)、沿程阻力較大的終端處油脂流量相對(duì)會(huì)比管道短、沿程阻力小的終端處油脂流量要小，此時(shí)通過(guò)安裝于潤(rùn)滑終端的高壓油脂流量計(jì)的計(jì)量可將終端實(shí)際的流量值通過(guò)數(shù)字信號(hào)反饋回控制器內(nèi)，然后控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)反饋的參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算處理，得出此條管路潤(rùn)滑終端與多點(diǎn)潤(rùn)滑泵出口的供脂量相差值，根據(jù)此數(shù)值維護(hù)人員可對(duì)高壓多點(diǎn)潤(rùn)滑泵相對(duì)應(yīng)的供油柱塞行程進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整使高壓多點(diǎn)潤(rùn)滑泵出口的供脂流量增大或減小，進(jìn)而使得各個(gè)潤(rùn)滑終端的給脂量與多點(diǎn)潤(rùn)滑泵出口的供脂量相一致，確保各個(gè)潤(rùn)滑終端軸承得到相等的潤(rùn)滑油脂量，進(jìn)而保證各個(gè)軸承達(dá)到相同的潤(rùn)滑效果。

在多點(diǎn)泵供脂過(guò)程中，安裝于潤(rùn)滑管路各段的壓力傳感器對(duì)系統(tǒng)供脂狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，多點(diǎn)泵出口測(cè)量及反饋元件如圖2所示。如果潤(rùn)滑管路各段的壓力值均處于正常工作值范圍內(nèi)，說(shuō)明供脂系統(tǒng)及輸送管路狀態(tài)正常；如果潤(rùn)滑管路某段或各個(gè)壓力傳感器檢測(cè)的壓力值高于正常工作值，說(shuō)明供脂管路可能有堵塞的情況發(fā)生。此時(shí)可通過(guò)各段設(shè)置的電磁閥與球閥進(jìn)行分段排查，例如可將電磁閥（I）單獨(dú)換向，切斷供脂管路，此時(shí)打開球閥（I），若球閥有油脂流出，說(shuō)明電磁閥（I）之前的管路沒(méi)有堵塞，然后可將電磁閥（II）單獨(dú)換向，切斷供脂管路，打開球閥（II），若球閥有油脂流出，說(shuō)明電磁閥（II）之前的管路沒(méi)有堵塞，之后將電磁閥（III）單獨(dú)換向，切斷供脂管路，打開球閥（III），若球閥沒(méi)有油脂流出，說(shuō)明電磁閥（II）與電磁閥（III）之間的管路發(fā)生堵塞。

如果潤(rùn)滑管路某段或各個(gè)壓力傳感器檢測(cè)的壓力值低于正常工作值，說(shuō)明供脂管路可能有泄漏的情況發(fā)生。此時(shí)可通過(guò)各段設(shè)置的電磁閥與壓力傳感器進(jìn)行分段排查，例如可將電磁閥（I）單獨(dú)換向，切斷供脂管路，此時(shí)觀察壓力傳感器（II）的壓力值，若壓力值與多點(diǎn)泵出口壓力傳感器（I）的值相等，說(shuō)明電磁閥（I）之前的管路沒(méi)有泄漏，然后可將電磁閥（II）單獨(dú)換向，切斷供脂管路，觀察壓力傳感器（III）的壓力值，若壓力值與多點(diǎn)泵出口壓力傳感器（I）的值相等，說(shuō)明電磁閥（II）之前的管路沒(méi)有泄漏，之后將電磁閥（III）單獨(dú)換向，切斷供脂管路，觀察壓力傳感器（Ⅳ）的壓力值，若壓力值與多點(diǎn)泵出口壓力傳感器（I）的值不相等，低于壓力傳感器（I）的值，說(shuō)明電磁閥（II）與電磁閥（III）之間的管路發(fā)生泄漏。通過(guò)此方法可以快速進(jìn)行管路堵塞與泄漏故障的排查，幫助維修人員確定管路的故障發(fā)生段，及時(shí)消除故障，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

2.3 潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)運(yùn)行效果

中煤平朔集團(tuán)有限公司采用這種潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)后，破碎機(jī)軸承的潤(rùn)滑狀況與維護(hù)情況得到顯著改善，實(shí)現(xiàn)了破碎機(jī)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與調(diào)控，具體表現(xiàn)在：保證了破碎機(jī)需要潤(rùn)滑的各個(gè)終端的潤(rùn)滑質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定壓定量潤(rùn)滑；優(yōu)化了破碎機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的維護(hù)，可快速確定潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障點(diǎn)，極大地減少了維修人員的工作量。

自動(dòng)監(jiān)控屏和操作臺(tái)如圖3所示。

圖2 多點(diǎn)泵出口測(cè)量及反饋元件

圖3 自動(dòng)監(jiān)測(cè)屏和操作臺(tái)

3 總結(jié)

本文介紹了中煤平朔集團(tuán)有限公司在破碎機(jī)潤(rùn)滑方面所采用的一種潤(rùn)滑供脂管路與數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)供脂終端的壓力與流量值，通過(guò)監(jiān)測(cè)信號(hào)反饋調(diào)整高壓多點(diǎn)供脂泵的可控柱塞流量，保證每路到達(dá)終端的油脂壓力與流量值相同，保證各個(gè)潤(rùn)滑終端軸承得到相等的潤(rùn)滑油脂量，確保各個(gè)軸承的潤(rùn)滑效果。此外，系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)各條管路供脂的運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)故障時(shí)可快速進(jìn)行管路堵塞與泄漏故障的排查，幫助維修人員及時(shí)消除故障，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

［1］王備備.新型潤(rùn)滑脂泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能研究［D］.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2015.

［2］李敬國(guó)，高文杰，劉希宏，等.雙線式自動(dòng)干油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與安裝［J］.安裝，2000（3）：6-8.

［3］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：潤(rùn)滑與密封［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［4］胡邦喜.設(shè)備潤(rùn)滑基礎(chǔ)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

2095－6835（2020）10－0152－02

TH69

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.10.068

辛偉杰（1989—），山西大同人，本科，畢業(yè)于太原工業(yè)學(xué)院電子信息工程專業(yè)，主要從事設(shè)備管理工作。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕