一、前言

　　1.1油田工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　輥壓機(jī)采用料層粉碎原理（如圖1），它的核心組成是一對(duì)水平布置、相向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)?，原料?個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)又虚g進(jìn)入，在輥面摩擦力和料柱重力的作用下，進(jìn)入壓力區(qū)。隨著輥縫越來(lái)越小，料層受到的壓力越來(lái)越大（50~150MPa），最后，物料被壓成了餅狀，我們稱(chēng)之為料餅。經(jīng)擠壓后的物料不僅粒度減小，而且物料中存在大量的微裂紋，改善了物料的易磨性，由于其節(jié)能、增產(chǎn)、高效的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍從最初的水泥行業(yè)逐漸推廣到冶金、化工、礦山等領(lǐng)域。

圖1　輥壓機(jī)的工作原理

　　輥壓機(jī)的關(guān)鍵部件是2只輥?zhàn)樱屋佔(zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的是大型軸承，大型輥壓機(jī)的主軸承外徑達(dá)1600mm，重量達(dá)4.5t/只，且每臺(tái)輥壓機(jī)有4只大型軸承，一旦軸承出現(xiàn)故障，其檢修難度非常大，所以軸承的可靠性對(duì)于輥壓機(jī)的使用顯得尤為重要，由于輥壓機(jī)低速重載的工況條件，其軸承一般都采用干油潤(rùn)滑。軸承的潤(rùn)滑條件對(duì)軸承的壽命、可靠性有著極其重要的影響，本文就目前輥壓機(jī)普遍采用的干油潤(rùn)滑系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，提供一種可靠的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)原有潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行有效改造。

　　二、目前輥壓機(jī)干油潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要構(gòu)成及存在的問(wèn)題分析

　　輥壓機(jī)目前采用的干油潤(rùn)滑為集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，其原理如圖2所示，從圖示可以看出主要是由填充泵及油桶、潤(rùn)滑泵、遞進(jìn)式分配器、管路等組成，其工作模式為間隙式工作制，一般每8h工作3~4次，每次工作10min左右，工作次數(shù)及工作時(shí)間都可以在輥壓機(jī)控制柜的觸摸屏上進(jìn)行設(shè)置，其中潤(rùn)滑泵自帶的小儲(chǔ)油桶設(shè)置了油位的上下限膜片，當(dāng)儲(chǔ)油桶的油脂達(dá)到下限時(shí)，填充泵將自動(dòng)給儲(chǔ)油桶注油，加油量達(dá)到上限時(shí)填充泵停止工作。當(dāng)潤(rùn)滑泵工作時(shí)，將油脂通過(guò)管路輸送至遞進(jìn)式分配器，通過(guò)分配器再分配到各潤(rùn)滑點(diǎn)。

圖2　輥壓機(jī)目前采用的干油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖

　　遞進(jìn)式分配器內(nèi)部油道細(xì)長(zhǎng)而且復(fù)雜，高壓經(jīng)過(guò)其中的潤(rùn)滑油脂易于沉積硬化堵塞油道，致使集中潤(rùn)滑系統(tǒng)癱瘓，以10個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的遞進(jìn)式分配器為例，最末端排油口的排油過(guò)程最為復(fù)雜，兩側(cè)困油區(qū)內(nèi)有相當(dāng)一部分油脂被永遠(yuǎn)困在里面，只能往復(fù)擠壓而不能排除。隨著分配器內(nèi)部油道阻力越來(lái)越大，當(dāng)管路系統(tǒng)總阻力超過(guò)潤(rùn)滑泵設(shè)定的溢流閥壓力時(shí)（一般30~35MPa），該排油口就停止排油，而遞進(jìn)式分配器遞進(jìn)排油的結(jié)構(gòu)使得其它排油口也無(wú)法排油，造成整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)癱瘓。

　　填充泵及潤(rùn)滑油泵功率配置偏小，填充泵的功率為0.37kW，潤(rùn)滑泵配置的功率為0.25kw，輥壓機(jī)設(shè)備負(fù)荷大且經(jīng)常伴有沖擊，其軸承的潤(rùn)滑油一般選用1#或2#二硫化鉬極壓鋰基脂，當(dāng)輥壓機(jī)所處的環(huán)境溫度比較低時(shí)，尤其在冬季時(shí)，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)打不動(dòng)的情況，需要進(jìn)行加熱處理。

　　遞進(jìn)式分配器的每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的油量是一樣的，不能單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置，而輥壓機(jī)各潤(rùn)滑點(diǎn)所需要的油脂量不相同，如活動(dòng)輥導(dǎo)軌所需油脂量較少，軸承本身所需油脂量較多，而軸承內(nèi)側(cè)采用的油脂密封需要的量最多，這樣為了滿足油密封處所需的油脂量，勢(shì)必造成活動(dòng)輥軸承座導(dǎo)軌處油脂過(guò)多的情況。另外一個(gè)方面，當(dāng)某一潤(rùn)滑點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，其他所有潤(rùn)滑點(diǎn)都不供油，容易造成設(shè)備故障，同時(shí)，不方便排查故障，需要對(duì)每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行逐一排查。

　　輥壓機(jī)傳統(tǒng)干油潤(rùn)滑系統(tǒng)的油路中沒(méi)有設(shè)置過(guò)濾器，當(dāng)潤(rùn)滑油中存在雜質(zhì)或是在檢修過(guò)程混入雜質(zhì)很容易造成分配器的堵塞，需要對(duì)分配器拆卸并清洗。

　　3、智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的原理及優(yōu)勢(shì)
　　智能潤(rùn)滑系統(tǒng)包括泵站、PLC控制系統(tǒng)、電磁給油器集成以及管路附件，泵站及電磁給油器集成分別與PLC控制系統(tǒng)相連，管路附件為連接電磁給油器集成至輥壓機(jī)各潤(rùn)滑點(diǎn)的通路，電磁給油器集成設(shè)置的數(shù)量與輥壓機(jī)的潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)相同，電磁給油器集成包括電磁閥和油壓傳感器，電磁閥用于控制管路附件的通斷，油壓傳感器用于檢測(cè)潤(rùn)滑干油的位移信號(hào)并反饋給PLC控制系統(tǒng)，其主要原理如圖3所示。

圖3　智能潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖

　　智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面：

　?。?）每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的供油量按需供給；

　?。?）準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)各潤(rùn)滑點(diǎn)的供油狀態(tài)，并及時(shí)反饋；

　?。?）在PLC顯示屏上直接提示各故障點(diǎn)，讓維修工人可以準(zhǔn)確找到發(fā)生故障的位置；

　?。?）各潤(rùn)滑點(diǎn)獨(dú)立，單個(gè)潤(rùn)滑支路堵塞不會(huì)影響整體系統(tǒng)正常運(yùn)行。由于其眾多的優(yōu)點(diǎn)，目前越來(lái)越多的設(shè)備開(kāi)始使用智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，而且很多老的潤(rùn)滑系統(tǒng)也在改造并采用智能潤(rùn)滑系統(tǒng)。

　　4、改造實(shí)例

　　福建某水泥公司水泥磨系統(tǒng)采用HFCG160-140輥壓機(jī)+V4000氣流分級(jí)機(jī)+Φ4.2×14球磨機(jī)，于2007年投料生產(chǎn)，生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)至今已有10年時(shí)間，由于各方面原因，水泥磨系統(tǒng)目前存在諸多問(wèn)題，其中輥壓機(jī)干油潤(rùn)滑系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞等故障，而且油脂浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，為此決定采用智能潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)老的遞進(jìn)式集中潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造方案及布置圖如圖4所示，自改造至今已運(yùn)行1年多，設(shè)備運(yùn)行可靠，大大減輕了崗位工及維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，之前干油潤(rùn)滑系統(tǒng)存在的堵塞、油脂浪費(fèi)、故障難以判斷等缺點(diǎn)都不復(fù)存在。改造之后的現(xiàn)場(chǎng)照片如圖5所示。

圖4　改造方案布置圖

圖5?改造后的現(xiàn)場(chǎng)照片及PLC監(jiān)控照片

　　HFCG大型輥壓機(jī)基本上都已配置智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，由于其可靠的性能加上輥壓機(jī)軸承、導(dǎo)軌等潤(rùn)滑點(diǎn)的合理設(shè)計(jì)，很好解決了輥壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障率高的問(wèn)題，延長(zhǎng)了輥壓機(jī)軸承及導(dǎo)軌板的使用壽命，有效控制每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的油量，降低生產(chǎn)成本，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，得到廣大用戶的認(rèn)可與好評(píng)。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)近幾年智能潤(rùn)滑系統(tǒng)大規(guī)模的應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)比較明顯，雖然投資相對(duì)老式潤(rùn)滑系統(tǒng)較高，但由于智能潤(rùn)滑系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供油，節(jié)省油脂的用量，減輕現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的油脂污染，尤其可靠性高，故障率低，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。智能潤(rùn)滑系統(tǒng)逐漸在各行各業(yè)的機(jī)械設(shè)備上開(kāi)始使用，未來(lái)智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的應(yīng)用將是大勢(shì)所趨。表1是老式遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)與智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的對(duì)比。

表1　老式遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)與智能潤(rùn)滑系統(tǒng)比較一覽表