挖掘機與潤滑

摘要：本文系統介紹了集中潤滑系統的優點、類型、組成和在挖掘機上的應用，闡述了挖掘機采用集中潤滑系統的必然性，敘述了各種潤滑系統的特點，組成潤滑系統元件的功能及應用注意事項。

關鍵詞：挖掘機 集中潤滑

1 挖掘機進行集中潤滑的必然性

1.1 潤滑的五個基本功能 機械設備為什么要進行潤滑，是因為潤滑可以減少摩擦、磨損，有助于緩沖或吸收沖擊，降低溫升，減少腐蝕，并將污染封存在外面。

1.1.1 有助于緩沖和吸收沖擊 在齒輪傳動中，由于輪齒表面油膜表面張力和潤滑劑的彈性，使得當齒靠在一起時，擠在兩個齒之間的潤滑油液壓力升高，當他們分開時，壓力逐漸釋放，正確的潤滑可以防止在齒輪轉動時齒振動或發出“咔噠”聲。

1.1.2 降低溫升 潤滑可以減少摩擦，吸收運動件產生的熱能，使之與機器其它制冷區域進行冷熱交換或通過潤滑液將熱量帶走，金屬會膨脹而卡住或使金屬表面腐蝕，導致嚴重損壞。

1.1.3 減少腐蝕 在潤滑表面形成保護油膜，可以減少相對運動件之間由于與大氣或水汽接觸產生的腐蝕。

1.1.4 有助于緩沖和吸收沖擊 潤滑劑占據了接觸的空間并保持承載區域的正向液體壓力，可以防止灰塵，水份或其它污物侵入。

1.2 自動集中潤滑的優點 由于潤滑元件技術上的原因，象其它機械設備一樣挖掘機最早使用手動潤滑，即操作工人通過油槍給潤滑點注油。隨著技術的進步，潤滑元件功能、質量、可靠性大幅提高，為使用集中潤滑系統提供了設備基礎。與手動潤滑相比，自動集中潤滑油有如下優點：

1.2.1 安全、方便 自動集中潤滑使得操作工人無需攀登到高空危險部位（如起重臂）上進行加油，也無需爬到操作工人不易到達的部位（如底架梁下）進行注油，既安全、又方便。

1.2.2 潤滑更高效 手動潤滑兩次潤滑之間周期長，若潤滑不足引起過度磨損，是臟東西和污物浸入軸承密封，導致軸承故障，自動集中潤滑兩次潤滑之間的時間短，始終保持軸承內最佳量的潤滑劑。手動潤滑中總會發生過潤滑，引起過度摩擦并可能損壞軸承密封：自動集中潤滑小量、定量、適時的分配潤滑劑，防止軸承被任何污染物浸入，保持軸承密封的性能。

1.2.3 產量增加 一是由于減少軸承故障，是挖掘機壽命增加；二是由于減少停機時間，是挖掘機作業率提高。

1.2.4 減少了操作費用，降低了成本 一是減少了每年的人工費用和軸承更換費用；二是由于減少了摩擦，降低了動力消耗；三是減少了高空作業的危險性，從而也減少了造成工傷的可能性。

2 集中潤滑系統的類型集中

潤滑系統是由一個集中油源向機器或機組的摩擦點供送潤滑劑的系統，集中潤滑系統按其工作方式和原理可分為不同的類型。

2.1 按潤滑劑使用方式為循環型潤滑系統和消耗型潤滑系統 循環型潤滑系統潤滑劑通過摩擦點后給回油管流回油箱以供重復使用，它適用于除減少摩擦外還能帶走摩擦點產生的部分熱量的部位。消耗型潤滑系統潤滑劑經摩擦點后不再返回油箱重新使用。

2.2 按操作方式分為手動操縱，半自動操縱，自動操縱 手動操縱潤滑系統的操作運行，手動操縱的時間須使所有潤滑點都獲得規定容積的潤滑劑或使潤滑系統完成一次工作循環。

半自動潤滑系統的操縱用手起動（例如按鈕操縱）后即實現后續動作。當所有潤滑點都獲得規定容積的潤滑劑或潤滑系統完成一次工作循環即自動停止。

自動操縱潤滑系統的操縱時間或機器循環控制起動并自動實現后續動作。當所有潤滑點都獲得規定容積的潤滑劑或潤滑系統完成一次工作循環即自動停止。

2.3 按動力源不同分為電動集中潤滑系統、氣動集中潤滑系統和液動集中潤滑系統 電動集中潤滑系統動力源采用電動潤滑泵，它是集中潤滑系統早期最基本的形式，由于輸出壓力高，流量大，常常使用在生產線上。

氣動集中潤滑系統動力源采用氣動潤滑泵，它操作簡單，易于維護，許多單機設備往往采用這種潤滑系統。

液動集中潤滑系統動力源采用液壓控制栓塞泵，它是氣動潤滑泵在北方寒冷地區的替代產品，因為氣動泵中通氣管道在低溫嚴寒下易結冰而阻塞。

2.4 按工作原理分為單線式系統，雙線式系統，遞進式系統和節流式系統 單線式系統是在間歇壓力作用下潤滑劑通過一條主管供送至分配分配器，然后送往各潤滑點的集中潤滑系統。單線式系統根據分配器不同分為帶先潤滑單線分配器的單線系統（如圖1）和帶后潤滑單線分配器的單線式系統。

對于先潤滑單線系統，當主管路增壓時，由于來自先潤滑單線分配器油壓的作用，克服摩擦點阻力，向潤滑點迅速供送一定量的潤滑劑。當主管路壓力達到系統溢流閥的調整壓力時，壓力就不在升高。隨著油泵停車卸荷的同時，單線分配器由于壓力彈簧的作用為下一次潤滑準備了一份潤滑劑。

對于后潤滑單線式系統，在油泵運行時間內，后潤滑單線分配器件準備了一份潤滑劑隨著系統負荷，分配器內壓力彈簧作用向潤滑點供送這份潤滑劑，這種供送潤滑劑的方式是經較長時間并按摩擦點陰力情況進行的。

雙線式系統是在壓力作用下潤滑劑通過由一個換向閥交替變換的兩條主管路供送至分配器然后由管路的壓力變換將其送往各潤滑點的集中潤滑系統。（如圖2）

節流式系統是利用液流阻力分配潤滑劑的集中潤滑系統，只要油泵運轉，系統中的全部潤滑點就會連續地獲得潤滑劑。

3 挖掘機干油集中潤滑系統的設計和應用

挖掘機是我國露天礦的主要開采設備，目前使用的機型主要有太重生產的WK-4(A\\B\\C)型挖掘機，WK-10（A\\B）型挖掘機，進口或合作制造的PH2300挖掘機，PH2800挖掘機，其中WK-4B、WK-10B、PH2300HE PH2800機型均采用干油集中潤滑系統，用于軸承或開式齒輪潤滑。根據國內外挖掘機集中潤滑的應用情況，設計干油集中潤滑系統應考慮的問題以及系統組成大致如下：

3.1 系統類型的確定 干油集中潤滑系統類型較多，但目前應用在挖掘機上的主要有兩種：雙線集中潤滑系統和單線集中潤滑系統。雙線集中潤滑系統一般應用在大型挖掘機上，它運輸距離遠。由于采用雙線布局，成本較高，特別是因為下車行走機構必須潤滑，油管要通過中央樞軸從上車進入下車，由于結構限制，有時難以實現。單線集中潤滑系統一般應用在中小型挖掘機上，它輸送距離較近，單線布局，成本較低特別由于小型挖掘機本身結構所限，也只能采用單線集中潤滑系統。

由于挖掘機工作環境惡劣，開式齒輪磨損較快，所以最新設計的挖掘機采用噴射潤滑將潤滑劑附在開式齒輪表面，效果良好。噴射集中潤滑系統一般設計為獨立的集中潤滑系統。也有單線、雙線兩種類型，在常規干油集中潤滑系統基礎上增加了噴射器或噴射閥，借助氣流將潤滑劑噴出。

3.2 動力站和油箱 干油集中潤滑系統動力站有氣動潤滑站，電動潤滑站，液動潤滑站三種形式。

氣動潤滑站由于吸油能力強，輸油量大，壓力高成為挖掘機普遍采用的潤滑站，選用氣動潤滑站時，應考慮挖掘機上空壓機的容量和其他氣動元件（如氣缸）與氣動潤滑站的匹配關系。液動潤滑站是氣動潤滑站在北方嚴寒氣溫條件下的替代品，它可以彌補空氣在低溫下（如-30攝氏度）凝結成冰，影響氣動泵正常工作之不足。電動潤滑站是國內電鏟如WK-4B挖掘機早期采用較多的潤滑站形式，目前。仍有老用戶要求采用電動潤滑站。

油箱是干油集中潤滑劑系統的貯油裝置，如挖掘機配置噴射集中潤滑系統，需設置兩個油箱，否則，一般只需一個。油箱沒有箱蓋、加油口、泄油口，油位標尺等，在加油口上要設置單向閥，過濾網。北方有的地區在油箱上增加加熱裝置，如電熱器，以增加油脂的針入度。

3.3 分配器 分配器是干油集中潤滑系統定量分配潤滑劑的元件，雙線系統采用雙線分配器，單線系統采用單線分配器。分配器的規格根據潤滑點需油量的多少確定，對于需油量大的潤滑點，可將分配器兩個出口并聯使用。每個分配有目測批示桿，可以觀察分配器的動作情況，對于關鍵的潤滑點可以在分配器上增加發訊裝置，火災潤滑點處設置流量傳感器或溫度傳感器，與集中潤滑系統的電控系統連接，隨時監控潤滑點的潤滑狀況。

3.4 控制元件及輔件 控制元件一般包括時間繼電器、壓力控制器、壓力控制閥或換向閥等。壓力控制器與壓力表配套使用，對于挖掘機單線集中潤滑系統，壓力值一般設為12~18MPa。時間繼電器有機械式、電子式、集成式幾種，它用來控制潤滑系統工作時間和潤滑周期。

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