辛偉杰，張淑婧

潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)在破碎機(jī)軸承潤滑上的應(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)泵直接供脂方式對軸承進(jìn)行潤滑，油脂量會受輸送管道遠(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。介紹了一種潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)可通過監(jiān)測信號反饋調(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)；軸承潤滑；數(shù)字信號控制

破碎機(jī)在礦山行業(yè)應(yīng)用廣泛，要保證其正常運(yùn)行及延長其使用壽命，必須保證運(yùn)動部件（如軸承）具有良好可靠的潤滑性。對破碎機(jī)軸承潤滑的目的是避免破碎機(jī)軸承運(yùn)動副的直接摩擦，降低運(yùn)動副之間的摩擦系數(shù)，同時(shí)潤滑油脂還可將軸承運(yùn)動副摩擦所產(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)熱潤滑不良而燒蝕軸承運(yùn)動副，使軸承受損。因此，國內(nèi)各大煤礦均配置有專門的破碎機(jī)軸承潤滑系統(tǒng)，可對破碎機(jī)軸承進(jìn)行定時(shí)潤滑。

1 破碎機(jī)軸承潤滑的現(xiàn)狀

目前大多煤礦使用的破碎機(jī)潤滑系統(tǒng)采用多點(diǎn)泵直接供脂的方式。采用多點(diǎn)泵對破碎機(jī)軸承進(jìn)行供脂潤滑，在實(shí)際使用過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，通過管線與軸承連接進(jìn)行定時(shí)供脂潤滑[3-4]。多點(diǎn)泵與潤滑點(diǎn)距離近，管線布置簡單，管路長度較短，使用中存在如下問題：每臺多點(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)際使用中由于廠房內(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，剩余的場地空間較小，無法滿足放置標(biāo)準(zhǔn)油脂桶的需求，這使多點(diǎn)泵的補(bǔ)脂過程較為煩瑣，需通過人工方式為多點(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)泵通過管線與相應(yīng)的破碎機(jī)軸承潤滑點(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)脂過程較為便捷，但使用中存在如下問題：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，管路長度很長，破碎機(jī)軸承潤滑終端的油脂流量會受輸送管道遠(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、阻力較大的終端處的油脂流量會比管道短、阻力小的終端處的油脂流量小，不同位置的潤滑終端收到的油脂流量不相等，導(dǎo)致每個(gè)潤滑點(diǎn)的潤滑效果不一致，這將造成破碎機(jī)軸承潤滑不良，長期如此會極大影響破碎機(jī)工作的可靠性和使用壽命。潤滑油脂在輸送過程中的狀態(tài)、破碎機(jī)軸承潤滑終端的狀態(tài)、各條管路是否發(fā)生堵塞或者泄漏、破碎機(jī)軸承潤滑終端是否有油脂流入等情況均無法獲得，只能通過人工觀察每條管路及軸承潤滑終端，或者進(jìn)行巡檢來判斷，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，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，潤滑可靠性卻仍得不到保障。

2 潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)

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

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。

潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)示意圖

2.2 系統(tǒng)工作原理介紹

多點(diǎn)潤滑泵初始各個(gè)出油口的流量都相同，通過供脂管路到達(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，使用過程中會出現(xiàn)潤滑終端實(shí)際的給脂量和多點(diǎn)潤滑泵出口的供脂量不一致的情況，管道長、沿程阻力較大的終端處油脂流量相對會比管道短、沿程阻力小的終端處油脂流量要小，此時(shí)通過安裝于潤滑終端的高壓油脂流量計(jì)的計(jì)量可將終端實(shí)際的流量值通過數(shù)字信號反饋回控制器內(nèi)，然后控制系統(tǒng)會根據(jù)反饋的參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算處理，得出此條管路潤滑終端與多點(diǎn)潤滑泵出口的供脂量相差值，根據(jù)此數(shù)值維護(hù)人員可對高壓多點(diǎn)潤滑泵相對應(yīng)的供油柱塞行程進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整使高壓多點(diǎn)潤滑泵出口的供脂流量增大或減小，進(jìn)而使得各個(gè)潤滑終端的給脂量與多點(diǎn)潤滑泵出口的供脂量相一致，確保各個(gè)潤滑終端軸承得到相等的潤滑油脂量，進(jìn)而保證各個(gè)軸承達(dá)到相同的潤滑效果。

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

如果潤滑管路某段或各個(gè)壓力傳感器檢測的壓力值低于正常工作值，說明供脂管路可能有泄漏的情況發(fā)生。此時(shí)可通過各段設(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，說明電磁閥（I）之前的管路沒有泄漏，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，說明電磁閥（II）之前的管路沒有泄漏，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，說明電磁閥（II）與電磁閥（III）之間的管路發(fā)生泄漏。通過此方法可以快速進(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 潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)運(yùn)行效果

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

自動監(jiān)控屏和操作臺如圖3所示。

圖2 多點(diǎn)泵出口測量及反饋元件

圖3 自動監(jiān)測屏和操作臺

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)潤滑方面所采用的一種潤滑供脂管路與數(shù)字信號控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測供脂終端的壓力與流量值，通過監(jiān)測信號反饋調(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)潤滑終端軸承得到相等的潤滑油脂量，確保各個(gè)軸承的潤滑效果。此外，系統(tǒng)可以監(jiān)測各條管路供脂的運(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.新型潤滑脂泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能研究［D］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2015.

［2］李敬國，高文杰，劉希宏，等.雙線式自動干油集中潤滑系統(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：潤滑與密封［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

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

2095－6835（2020）10－0152－02

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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〕