唐林春

（北方銅業(yè)股份有限公司銅礦峪礦，山西 運(yùn)城 043706）

引言

近年來(lái)，隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，開式齒輪噴霧潤(rùn)滑系統(tǒng)已成為大型球磨機(jī)齒輪潤(rùn)滑的標(biāo)準(zhǔn)配置，該系統(tǒng)可保證齒輪副在運(yùn)行的過程中，齒面上形成良好油膜，延長(zhǎng)球磨機(jī)大小齒輪的使用壽命，降低設(shè)備故障率和維修投入。

1 開式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

開式齒輪噴霧潤(rùn)滑系統(tǒng)是借助壓縮空氣通過氣動(dòng)泵將潤(rùn)滑油進(jìn)行霧化，所有控制通過程控器進(jìn)行時(shí)間設(shè)定，以達(dá)到齒輪智能潤(rùn)滑效果。設(shè)有噴嘴的“前吹”和“后吹”功能，“前吹”是在潤(rùn)滑油噴射之前噴嘴僅氣源打開，進(jìn)行噴嘴的前吹，其主要作用是清理齒面上的大塊顆粒物和噴嘴外側(cè)異物；“后吹”主要作用是清潔噴嘴防止堵塞。

該系統(tǒng)運(yùn)行方式主要有單線型供油和雙線型供油。單線型供油是當(dāng)電磁閥打開后油脂由氣動(dòng)泵經(jīng)過濾器進(jìn)入單線分配器，單線分配器有一個(gè)進(jìn)油口和若干個(gè)出油口，每個(gè)出油口各對(duì)應(yīng)于噴嘴組件的每個(gè)噴射點(diǎn)，當(dāng)噴射點(diǎn)出油時(shí)與到達(dá)此處的壓縮空氣相結(jié)合形成霧狀隨壓縮空氣一起噴向齒輪表面，每個(gè)出口完成一次出油后，電磁閥關(guān)閉完成一次噴射潤(rùn)滑循環(huán)周期。雙線型控制是將單線分配器更換為雙線控制器，一般采用多組雙線控制器串聯(lián)方式構(gòu)成整套系統(tǒng)。每組雙線控制器有兩個(gè)進(jìn)油口和兩個(gè)出油口，內(nèi)設(shè)兩個(gè)供油通道交替供油完成循環(huán)過程。當(dāng)總電磁閥開啟后按程控器設(shè)定的時(shí)間，各組雙線控制器順序打開通過每個(gè)出油口完成噴射過程，當(dāng)所有控制器的每個(gè)通道均完成一次出油后，電磁閥關(guān)閉完成一次噴射潤(rùn)滑循環(huán)周期。雙線型控制具有當(dāng)一個(gè)出油口不出油時(shí)，不會(huì)影響其他出油口正常工作的特點(diǎn)。

2 實(shí)際生產(chǎn)中球磨機(jī)潤(rùn)滑存在的問題及其原因

2.1 問題

北方銅業(yè)銅礦峪礦選礦廠分有兩個(gè)磨礦系統(tǒng)，其中二段磨礦系統(tǒng)近年來(lái)經(jīng)過升級(jí)改造，球磨機(jī)更換為4 臺(tái)φ5.03*8.5 m 溢流型球磨機(jī)，其大小齒輪齒數(shù)分別為264 和19，轉(zhuǎn)速分別為14.4 r/min 和200 r/min，齒輪寬度為835 mm。每臺(tái)球磨機(jī)齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)采用的某公司單線型供油方式的自動(dòng)干油噴射潤(rùn)滑系統(tǒng)。使用過程中，根據(jù)季節(jié)的變化一般設(shè)置為間隔12～15 min，由7 個(gè)噴嘴進(jìn)行3 個(gè)循環(huán)的噴射潤(rùn)滑，“前吹”和“后吹”時(shí)間分別設(shè)定為5 s 和10 s 可保證磨機(jī)的良好潤(rùn)滑。但該公司成套設(shè)備主要件均采用進(jìn)口產(chǎn)品，配置較高且操作系統(tǒng)為全英文操作界面，存在購(gòu)置費(fèi)用較大和不便于操作和觀察的限制因素。

而一段磨礦系統(tǒng)使用球磨機(jī)為20 世紀(jì)70 年代生產(chǎn)的6 臺(tái)MQGφ2.7*3.6 濕式格子型球磨機(jī)，潤(rùn)滑方式一直采用的是人工定期從上部觀察口淋油加注的方式，潤(rùn)滑方式陳舊，致使小齒輪由于磨損量超標(biāo)、齒輪斷裂、齒面點(diǎn)蝕較多失效等原因，故障率居高不下，大齒輪也偶爾出現(xiàn)進(jìn)砂需要全面清理的情況，不僅影響設(shè)備開動(dòng)率，而且投入維修成本較高，對(duì)生產(chǎn)組織和設(shè)備安全運(yùn)行有很大制約。

2.2 原因

1）人工加注淋油時(shí)由于齒輪高速旋轉(zhuǎn)會(huì)把加入的潤(rùn)滑油直接甩出齒輪，使?jié)櫥瑒┎荒芫鶆蚍植荚邶X輪表面，造成齒輪表面局部出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象，從而加速大小齒輪的磨損。

2）人工加注淋油不能準(zhǔn)確做到定時(shí)定量，更不能及時(shí)清理進(jìn)入齒面上的雜質(zhì)，不能保證油膜厚度均勻的良好潤(rùn)滑效果。

3）當(dāng)筒體或前端蓋出現(xiàn)甩漿的情況時(shí)礦漿甩至齒輪表面，和附著在齒面上潤(rùn)滑油相黏接混合，造成潤(rùn)滑油內(nèi)雜質(zhì)較多，影響齒輪潤(rùn)滑和損傷大小齒輪齒面，縮短齒輪壽命。

3 多點(diǎn)分線噴射裝置的應(yīng)用

鑒于一段球磨機(jī)的運(yùn)行現(xiàn)狀和開式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)的應(yīng)用效果，將該系統(tǒng)應(yīng)用于MQGφ2.7*3.6 m 球磨齒輪潤(rùn)滑上可解決齒輪潤(rùn)滑效果差的問題。在經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)后存在空間有限、設(shè)備購(gòu)入投資成本大、原潤(rùn)滑油不適用于噴射潤(rùn)滑系統(tǒng)等限制因素。經(jīng)綜合考慮，將6 臺(tái)球磨機(jī)兩套為一組，在其中一臺(tái)磨機(jī)旁邊增加一套開式齒輪噴灑潤(rùn)滑系統(tǒng)（圖1），采用一拖二多點(diǎn)分線開式齒輪噴灑潤(rùn)滑系統(tǒng)，其原理是將單線型和雙線型供油方式相結(jié)合的多點(diǎn)分線供油方式。兩套噴灑系統(tǒng)交替運(yùn)行，配合使用黏度適中的高效開式齒輪潤(rùn)滑油保證齒輪表面形成良好油膜，以達(dá)到保護(hù)齒輪延遲齒輪壽命的目的。

圖1 一拖二安裝系統(tǒng)示意圖

一拖二多點(diǎn)分線噴射系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)程控器的計(jì)時(shí)器到達(dá)了預(yù)定的時(shí)間，電動(dòng)泵進(jìn)氣電磁閥打開，壓縮空氣通過氣動(dòng)三聯(lián)件處理后進(jìn)入氣動(dòng)泵使氣動(dòng)泵工作，潤(rùn)滑劑將從泵的出油口中輸出，首先經(jīng)過電動(dòng)三通換向閥進(jìn)入A 磨機(jī)供油通道再利用單線型原理，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定數(shù)值后系統(tǒng)按照程序設(shè)置來(lái)給齒輪進(jìn)行噴油作業(yè)。當(dāng)所有噴嘴按程序完成噴油后系統(tǒng)待機(jī)，等待下一次噴油，當(dāng)達(dá)到B 磨機(jī)預(yù)定時(shí)間后，電動(dòng)三通換向閥動(dòng)作，A 磨機(jī)通道關(guān)閉同時(shí)B 磨機(jī)通道打開，完成B 磨機(jī)的齒輪作業(yè)，同樣完成噴油后系統(tǒng)待機(jī)，等待下一次A 磨機(jī)預(yù)定時(shí)間到達(dá)，電動(dòng)三通換向閥動(dòng)作，A 磨機(jī)通道再次打開，兩者交替進(jìn)行，達(dá)到分別給兩套齒輪副供油的目的（見圖2）。

圖2 一拖二系統(tǒng)原理圖

但受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)并不能達(dá)到同時(shí)滿足兩套磨機(jī)良好潤(rùn)滑的使用要求。只要原因是現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)位置只能離B 磨機(jī)距離較近，到A 磨機(jī)的潤(rùn)滑管路必須經(jīng)由地板下繞行至A 磨機(jī)齒輪罩,A 磨機(jī)潤(rùn)滑效果不佳，齒輪溫度比B 磨機(jī)高出5～10 ℃。通過對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)，將A、B 磨機(jī)的“前吹”“后吹”“噴射時(shí)間”“間隔時(shí)間”等參數(shù)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立時(shí)間設(shè)定和控制，通過獨(dú)立控制進(jìn)行單臺(tái)的數(shù)據(jù)測(cè)試和調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)齒輪的個(gè)體情況在不影響另一臺(tái)磨機(jī)運(yùn)行的前提下有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整。MQGφ2.7*3.6 球磨機(jī)大小齒輪齒數(shù)分別為198 和21，轉(zhuǎn)速分別為21.7 r/min 和204.6 r/min，齒輪寬度為460 mm，經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證得出A、B 磨機(jī)的“前吹”和“后吹”時(shí)間分別設(shè)定為5 s 和20 s，A 磨機(jī)間隔19 min 噴射25 s，B 磨機(jī)間隔20 min 噴射20 s 較為合理，齒輪齒面可形成良好油膜，小齒輪溫度控制在在32～45 ℃之間，達(dá)到最佳潤(rùn)滑與最經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

同時(shí)將操作系統(tǒng)調(diào)整為全彩屏觸摸屏，具有設(shè)置、調(diào)整、顯示潤(rùn)滑周期、補(bǔ)油量、查看報(bào)警記錄等系統(tǒng)各種參數(shù)的功能；以中文形式顯示潤(rùn)滑點(diǎn)的供油情況，在出現(xiàn)故障時(shí)能指明故障點(diǎn)的位置、性質(zhì)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；具有良好的人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單，精密度高，更便于崗位工人的操作和日常檢查。系統(tǒng)還設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)氣壓過低或者缺油、油壓過低、噴油量不足的情況時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，以避免齒輪產(chǎn)生不可逆的損傷。又根據(jù)齒輪副性質(zhì)選用開式齒輪油150 號(hào)潤(rùn)滑劑，40 ℃時(shí)的基礎(chǔ)油黏度為1 500 厘斯可形成足夠的潤(rùn)滑油膜，有效保護(hù)齒面，避免疲勞點(diǎn)蝕和剝落現(xiàn)象的產(chǎn)生和擴(kuò)展，防止齒面疲勞性損傷以及擦傷或膠合的情況出現(xiàn)，為齒輪提供足夠的保護(hù)。系統(tǒng)應(yīng)用后MQGφ2.7*3.6 球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率平均提高了0.22%，小齒輪壽命平均延長(zhǎng)了1～3 倍，不僅減少了備件投資費(fèi)用，也減低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

多點(diǎn)分線噴射開式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)可應(yīng)用兩臺(tái)設(shè)備齒輪副的潤(rùn)滑，根據(jù)不同齒輪副的運(yùn)行現(xiàn)狀選用合適的潤(rùn)滑劑形成足夠的潤(rùn)滑油膜，保證設(shè)備良好潤(rùn)滑，且可大幅度降低投資成本，降低因更換大小齒輪造成的停機(jī)損失，減輕機(jī)修工作人員的工作量，降低設(shè)備運(yùn)行噪音及對(duì)員工的噪音傷害，提高現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，降低運(yùn)行成本，提高設(shè)備運(yùn)行效率。