火力發電廠斗輪機軸承集中潤滑系統應用分析

夏方寬

火力發電廠斗輪機軸承集中潤滑系統應用分析

夏方寬

（浙江省電力建設有限公司，浙江寧波315000）

斗輪機軸承集中潤滑系統采用單線與多線并用的潤滑方式，終端壓力開關實時檢測支路油壓力，保證管道壓力值恒定。溫度傳感器實時檢測軸承溫度，保證軸承處于正常溫度下工作。通過合理精確地加注潤滑油，改善軸承工作環境，延長軸承壽命，達到提高工作效率，節約能源的目的。

斗輪機；集中潤滑；實時檢測

0 引言

斗輪機是大宗散裝物料連續裝卸的高效設備，廣泛應用于火力發電廠煤場煤炭的裝卸，在火力發電廠輸煤系統中發揮了重要作用。為保證火力發電廠煤場斗輪機高效的工作，就必須保持各運動副處的軸承處于良好的潤滑狀態。現有的斗輪機軸承潤滑系統缺少在線檢測，易造成潤滑不均，潤滑油浪費的不良現象。本文所闡述的斗輪機軸承集中潤滑系統采用單線與多線并用的潤滑方式，通過溫度傳感器實時檢測獲取軸承潤滑狀態，合理精確加注潤滑油，改善軸承工作環境，延長軸承壽命，進而提高斗輪機工作效率，節約能源。

1 斗輪機軸承集中潤滑系統構成

現有的斗輪機軸承潤滑技術中，主要有人工定期潤滑，半自動潤滑和集中潤滑三種潤滑方式。人工潤滑需要定期檢查斗輪機各個軸承的潤滑狀態，并且依據工作情況加注適量的潤滑油，這種方法拆卸困難，費工費時，污染軸承甚至損壞密封圈。半自動潤滑通過機械方式，在軸承端蓋上面安裝注油嘴，用注油器進行注油，但是這種盲目的潤滑方式易造成嚴重浪費。集中潤滑方式主要有單線、多線和遞進式的潤滑方式，這些潤滑方式缺乏檢測，無法做到點對點的潤滑。

如圖1所示為斗輪機軸承集中潤滑系統原理示意圖，系統由多線油脂泵、單線注油器、注油器基座、終端壓力開關、軸承座、溫度傳感器、主控板和電控箱組成。多線油脂泵給各支路提供潤滑油，通過終端壓力開關檢測管道潤滑油的壓力并反饋給電控箱，電控箱通過比較該壓力是否到達預設值，若到達預設值，則控制多線油脂泵停止供應潤滑油。溫度傳感器檢測軸承座的溫度，并返回給控制板，通過比較該溫度是否超過預設值，若超過則控制相應注油器給軸承座加注潤滑油，同時與電控箱通訊，檢測管道潤滑油壓力是否低于預設值，若低于預設值，則電控箱控制多線油脂泵給相應支路提供潤滑油，直到終端壓力開關反饋的壓力值到達預設值。

圖1 斗輪機軸承集中潤滑系統原理示意圖

2 斗輪機軸承集中潤滑控制系統硬件構成

數字信號處理器（DSP）是控制系統的中心，系統采用TI公司的DSP2812為主要控制器，具有多達56個獨立可編程復用I/O引腳（GPIO），16通道的12位模數轉換，兩個串行通信端口（SCIA和SCIB），3個32位的CPU定時器，片內高達128Kx16位的FLASH存儲器。它通過采集溫度傳感器的反饋信號，輸出I/O信號通過放大電路閉合繼電器來給注油器供電，進而給相應的軸承座注油，達到在線檢測，點對點控制的要求，其控制系統圖如圖2所示。

圖2 斗輪機軸承集中潤滑控制原理圖

如圖2所示，斗輪機軸承集中潤滑系統的硬件由DSP主控單元、串口電路、電控箱、終端壓力開關、A/D模塊、16路模擬開關、16路譯碼器、放大電路、繼電器和溫度傳感器組成。由于斗輪機軸承較多，DSP2812的I/O口數量無法滿足要求，因此增加多個16路模擬開關和16路譯碼器，通過5個I/O控制16路信號，極大的豐富了控制端口。DSP2812通過I/O使能16路模擬開關，以一定的頻率依次選通其中的一路，與這路相連通的溫度傳感器將0-5V的電壓信號反饋，經過ADC0804將電壓信號轉換為8位數字信號，反饋給DSP2812，通過與預設的溫度值相比較，如果溫度超過預設值，則通過I/O口使能16路譯碼器，同時復位控制該軸承的引腳，該低電平通過與上拉電源構成回路形成電流，經過三極管放大后，在繼電器控制端輸出有效電流，繼電器閉合，動力電路驅動注油器工作。終端壓力開關實時將支路壓力反饋給電控箱，若支路壓力值低于預設值，則電控箱通過控制動力電路驅動多線油脂泵工作，直到支路壓力值達到預設值。電控箱和顯示屏具有串口通訊接口，系統通過MAX3232串口芯片作為DSP的串口SCIA和SCIB的接口，通過與電控箱和顯示屏進行通訊，實時顯示各支路的終端壓力、各個軸承的溫度值以及故障顯示。

3 斗輪機軸承集中潤滑控制系統程序構成。

斗輪機軸承集中潤滑系統的程序主要包括兩個閉環控制程序段，一個是由溫度傳感器構成的閉環控制回路，另一個是由終端壓力開關構成的閉環控制回路。兩個閉環回路同時工作，保證系統的良好運行。

3.1 溫度控制回路程序流程圖

圖3 溫度控制程序流程圖

通常情況下，軸承正常工作溫度在80℃以下，溫度超過80℃則表明軸承已經燒壞，為防止軸承工作中過熱，就必須選擇一個合適的溫度作為判斷是否加注潤滑油的標準。若選擇溫度過高，則軸承易過熱，較少壽命，若選擇溫度過低，則易造成潤滑油的浪費。由資料和經驗得知，50℃左右為最佳的判斷標準。因此，系統軸承溫度控制程序流程圖如圖3所示，溫度傳感器測量的信號經過A/D轉換反饋給DSP2812，通過比較，如果溫度值大于80℃，則通過顯示屏顯示該路的軸承損壞，需要停機檢修。如果溫度低于80℃，則繼續比較，若該溫度值大于50℃，DSP2812控制相應的電路給該軸承座加注潤滑油，使溫度降低；如果該溫度值小于50℃，系統則接通下一路的溫度傳感器，繼續進行溫度檢測，如此往復。

3.2 壓力控制回路程序流程圖

圖4 壓力控制程序流程圖

由于注油器正常工作需要供油管道有一定的壓力值，而各潤滑支路由于管路的長短以及終端壓力開關的安裝位置不同而導致各個支路的終端壓力值不同，所以程序流程圖里面以預設值作為標準。壓力控制回路的程序控制如圖4所示，支路的終端壓力開關將支路的壓力值反饋給電控箱，如果壓力值小于該支路預設值，則電控箱控制多線油脂泵工作，給該支路提供潤滑油，如果壓力值大于等于該支路預設值，則電控箱接通下一個支路的終端壓力開關，對該支路壓力進行檢測，如此往復。

4 實際應用效果

斗輪機軸承集中潤滑系統在工程應用上有許多的成功案例，2012年該系統成功應用在沙市電廠的斗輪機上面，通過對該斗輪機一年的使用和維修記錄數據進行分析，并與其歷史數據進行比較，使用該系統的斗輪機堆煤和取煤量增加，工作效率提高了5%，平均無故障工作時間明顯提升，使停機檢修次數降低了23%，同時，潤滑油的使用量也減少了16%，極大的提升了工作業績。

5 結語

該斗輪機軸承集中潤滑系統具有極大的市場潛力，對提高工作效率，節約能源，實現安全生產具有重大意義：

（1）該斗輪機軸承集中潤滑系統相對于人工潤滑和半自動潤滑，實現潤滑油自動供給，不需人工定期檢查注油，同時也避免了軸承拆裝造成的損壞，節省了大量的人力和時間。

（2）通過終端壓力開關檢測反饋支路油壓和溫度傳感器檢測反饋軸承工作溫度，實現潤滑油供給閉環控制，使潤滑油供給及時有效，避免了盲目加注潤滑油，極大減少了潤滑油的使用量。

（3）溫度傳感器與斗輪機軸承的一一對應，實現斗輪機軸承點對點潤滑，排除了潤滑盲區。實時在線監測軸承工作溫度，軸承損壞立即報警，及時定點檢修軸承，排除事故隱患。

[1]林敏，丁金華，田濤.計算機控制技術及工程應用[M].北京：國防工業出版社，2009.

[2]顧衛剛.手把手教你學DSP-基于TMS320X281X[M].北京：北京航空航天大學出版社.2011.

[3]李柱國.機械潤滑與診斷[M].北京：化學工業出版社，2005.

[4]譚信孚，黃志堅，等.規范化的設備潤滑管理[M].北京：機械工業出版社，2008.

修回日期：2015-02-05

Application and Analysis of Centralized Lubrication System of Bucket Turbine’s Bearings in Thermal Power Plant

XIA Fang-kuan
（Zhejiang Electric Power Construction Co.,Ltd,Ningbo 315000，China）

Single and multiple wire of lubrication method were used on the centralized lubrication system of Bucket turbine’s bearings，terminal branch pressure sensors were used to measure the oil pressure in each branch to make sure the pressure keep stability.Temperature sensors were used to measure the bearings’temperature to make sure that bearings work on a normal temperature.By the means of filling lubricating oil reasonably and accurately，the bearings’work environment was improved and the bearings’lifetime was extended，and this make the work efficiency improved and the energy saved.

bucket turbine；centralized lubrication；real-time detection

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.01.011

TM621

B

2095-3429（2015）01-0046-03

2014-11-03