鍛造壓機雙線脂集中潤滑系統的設計

□ 魏征宇

太原重工股份有限公司 技術中心 太原 030024

1 鍛造壓機工作特點

鍛造壓機的工作環境灰塵多、振動大和溫度高，壓機的運動部件以往復運動為主，其摩擦副運動速度很低（滑動速度一般不超過0.5 m/s），周圍的溫度較高，密封與清潔條件很差。

2 雙線潤滑脂集中潤滑系統

雙線潤滑脂集中潤滑系統是由潤滑泵、濾油器、換向閥、雙線分配器、壓差開關、控制器、管路附件組成，如圖1所示。雙線集中潤滑系統供油主管路共有兩根，潤滑泵向主管路Ⅰ提供壓力油，主管路Ⅰ的壓力上升，雙線分配器一側出油口向潤滑點供油，當主管路Ⅰ和主管路Ⅱ的壓力差達到換向閥設定值（3.5～24.5 MPa）時，換向閥換向，主管路Ⅰ卸荷，潤滑泵向主管路Ⅱ供油，主管路Ⅱ的壓力上升，雙線分配器另一側出油口向潤滑點供油，當主管路Ⅱ和主管路Ⅰ的壓力差達到換向閥設定值時，換向閥換向，主管路Ⅱ卸荷，完成一個工作周期。

雙線式集中潤滑系統的特點：1）給油量可以根據需要連續調節；2）給油可靠。由潤滑泵輸出的高壓潤滑劑直接推動分配器活塞向潤滑點壓送潤滑劑，只要潤滑泵有足夠高的壓力，分配器即 可 動 作 ；3）系統擴展方便，系統安裝后增加或減少潤滑點都很方便；4） 某些潤滑點堵塞，不影響其它潤滑點的供油，系統仍可正常工作；5）給油范圍大，點數多。公稱壓力40 MPa的系統可向半徑120 m、多達1 000個潤滑點供送潤滑脂［3-4］。

▲圖1 雙線潤滑脂集中潤滑系統

3 潤滑系統的設計

3.1 根據工況條件確定潤滑點的耗脂量

80 MN鍛造壓機潤滑點的耗脂量見表1。

表1 80 MN鍛造壓機潤滑點的耗脂量（每一個工作周期）

3.2 選擇潤滑泵

BS-B電動油脂潤滑泵是雙柱塞高壓電動潤滑泵，主要由雙柱塞閥體和油罐組件組成，由交流電機驅動，電機經過擺線針輪減速后，旋轉運動經過偏心輪轉化為柱塞的往復運動，實現吸油和壓油的過程，如圖2所示，BS-B電動油脂潤滑泵技術參數［5］見表2。

3.3 選定脂潤滑泵在系統中的位置

根據設備潤滑要求，選定潤滑泵在系統中的最佳位置。一般應遵循以下原則：1）泵站至系統末端距離越近越好，泵站盡可能接近系統中心；2）泵站工作環境不得有灰塵、雨水等雜物影響。

3.4 選擇分配器

▲圖2 BS-B電動潤滑泵

▲圖3 ZV-B型分配器

表2 BS-B電動油脂潤滑泵技術參數

雙線分配器ZV-B適用于雙線集中潤滑系統，它可以將潤滑油脂定量地分配到各個潤滑點，ZV-B型分配器有 3 種排量規格供選擇：0.5、1.5、3.0 cm3，ZV-B型分配器如圖3所示。

3.5 確定最大輸送距離及管道內徑

管道內徑太小會使系統末端潤滑脂量過小，管道內徑太大會使潤滑脂在管道內停留時間過長，有可能出現油脂未達到潤滑點便老化的現象。雙線集中潤滑系統的最大輸送距離為：

式中：L為主管路長度，m；P為潤滑泵額定工作壓力，MPa；R為潤滑脂在每米管道內的流動φ22 mm，對應R取0.32 MPa/m。

3.6 確定系統的工作時間

系統給油工作時間驗算：

式中：T為給油工作時間，min；Qc為系統中全部分配器控制活塞換向過程損失潤滑脂量總和，ml；Qd為系統中全部分配器出油口排出潤滑脂量總和，ml；Qe為主、支管道內潤滑脂壓縮量，一般取管內容量的l.5%，對軟管則取管內容量的10%，ml；Qp為潤滑泵的給油量，ml/min。

則一次滿循環的工作時間為：

3.7 潤滑脂在管內的停留時間

一般潤滑脂在管道內的停留時間不超過4個月，以避免油脂老化。主管路油脂滯留時間為：

▲圖4 80MN鍛造壓機雙線潤滑脂集中潤滑系統原理圖

式中：t為實際工作天數；∑Q為系統中所有管道內的總容量，ml；Qa為每一個工作周期各潤滑點的消耗量總和，ml/次；W為每天工作次數，次/d。

主管路油脂滯留時間為：

3.8 潤滑脂的選擇

在選擇潤滑脂時，以適用于機械的潤滑為首，其次是使集中給脂裝置能順利的動作，一般常用的有極壓鋰基潤滑脂、極壓復合鋁基潤滑脂等。80 MN鍛造壓機工作環境溫度較高，因此選用2#NLGL潤滑脂［7］。

3.9 80 MN鍛造壓機雙線潤滑脂集中潤滑系統的布置

80 MN鍛造壓機雙線潤滑脂集中潤滑系統布置如圖4所示，BS-B電動油脂潤滑泵組安裝在壓機旁邊的泵站內，泵組包括了電動泵、換向閥、過濾器、壓力表等裝置。主管路分為三部分：一是通向鍛造壓機上橫梁、潤滑主缸和側缸；二是通向鍛造壓機活動橫梁、潤滑活動橫梁上下部導向、主缸和側缸軸承頭、上砧夾緊裝置、回程缸上軸承頭，因為活動橫梁為運動部件，所以管路中間接高壓軟管，安置在拖鏈中；三是通向鍛造壓機下橫梁（底座）、移動工作臺和鋼錠升降回轉臺、潤滑回程缸下軸承頭、移動工作臺、鋼錠升降回轉臺。整臺設備潤滑點共計90個。

4 結束語

由于科學合理地選擇雙線潤滑脂集中潤滑方式，80 MN鍛造壓機的潤滑脂集中潤滑系統實現了大型化、高壓化、自動化、集中化，降低了工人的勞動強度。實踐證明，系統運行穩定，潤滑效果良好，經過兩年多的使用，保障了主機設備的正常運轉，收到了良好效果，本潤滑系統具有以下特點。

1）雙線潤滑脂集中潤滑系統完全能適應大型鍛造壓機大量分散的、環境條件差的干油潤滑點的潤滑。

2）泵站應盡可能設置在安全且操作方便的位置，以免意外的損壞而妨礙系統的正常工作，同時便于加注油脂和檢修。

3）為了提高故障診斷的準確性，縮短檢查時間，各分配器應盡可能配置超壓指示器。

4）同一分配器所屬潤滑點的補油量應相近，以簡化分配器出油口油量的選擇和系統循環時間的設定，避免潤滑油和時間的浪費。

5）管道和潤滑元件及潤滑油的清潔，對于防止管路堵塞和系統的正常運轉十分重要。

良好的潤滑是設備正常運行的有力保證，隨著自動化控制設備的不斷發展，潤滑脂集中潤滑系統也將不斷完善，逐步替代傳統的干油潤滑系統，以適應對設備潤滑發展的要求。

［1］ 沈鴻．12 000噸鍛造水壓機［M］．北京：機械工業出版社，1980．

［2］ 俞新陸．液壓機的設計與應用［M］．北京：機械工業出版社，2006．

［3］ 汪德濤．潤滑技術手冊［M］．北京：機械工業出版社，1998．

［4］ 張寶華，李晉東．淺談干油集中潤滑系統［J］．山西冶金，2008（1）.

［5］ 南京貝奇爾機械有限公司．重型機械潤滑系統［Z］．2004．

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［7］ 成大先．機械設計手冊（第五版）［M］．北京：化學工業出版社，2007．