稀油循環(huán)潤(rùn)滑在曲柄壓力機(jī)中的應(yīng)用淺析

周 健，魏曉輝，楊 祥，李 良

（江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州225104）

1 引言

壓力機(jī)是由機(jī)身、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、離合器、制動(dòng)器、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、氣墊機(jī)構(gòu)和平衡機(jī)構(gòu)組成，由于壓力機(jī)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)和摩擦副比較多，因此需要大量的潤(rùn)滑點(diǎn)來保證壓力機(jī)的運(yùn)作。但由于壓力機(jī)上各零部件功能的差異，潤(rùn)滑方式也不一樣。如：傳動(dòng)部分的齒輪處于高速旋轉(zhuǎn)之中，因此潤(rùn)滑方式選擇油池潤(rùn)滑，將大、小齒輪接觸部分浸入稀油之中，這樣就起到潤(rùn)滑、冷卻并傳遞能量的作用；壓力機(jī)連桿和球頭螺桿之間由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)較少，因此此處的潤(rùn)滑方式為濃油分散式潤(rùn)滑及人工加油； 連桿與曲軸之間、滑塊導(dǎo)軌和機(jī)身導(dǎo)軌之間處于頻繁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此處的潤(rùn)滑方式應(yīng)選擇濃油集中潤(rùn)滑或稀油集中潤(rùn)滑（根據(jù)機(jī)床行程次數(shù)的不同而定）。因此根據(jù)壓力機(jī)的功能、速度與負(fù)荷的差異，壓力機(jī)潤(rùn)滑的方式大致分為以下5種：濃油分散潤(rùn)滑、濃油集中潤(rùn)滑、稀油分散潤(rùn)滑、稀油集中潤(rùn)滑和油池浸油潤(rùn)滑。

面對(duì)以上潤(rùn)滑方式，如何正確選擇是設(shè)計(jì)時(shí)需要面對(duì)的問題。首先了解一下濃油潤(rùn)滑與稀油潤(rùn)滑的優(yōu)缺點(diǎn)。常用的潤(rùn)滑油為礦物油、合成油，屬于液體類的定義為稀油；常用的潤(rùn)滑脂為半固體塑性類潤(rùn)滑劑，定義為干油。稀油潤(rùn)滑的特點(diǎn)為所需工作壓力低，其流動(dòng)、散熱性能較好；但稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本較高，對(duì)接觸面粗糙度的要求較高，并且各潤(rùn)滑點(diǎn)的流量控制不好，會(huì)造成污染。濃油潤(rùn)滑的特點(diǎn)為可承載的載荷較大，對(duì)接觸面粗糙度的要求適中，適合于高溫工作環(huán)境；但其缺點(diǎn)為流動(dòng)性差，內(nèi)摩擦阻力大，所需工作壓力大，無法形成動(dòng)壓油膜，潤(rùn)滑脂難以有效擴(kuò)散到整個(gè)潤(rùn)滑面，污染后難以凈化。

曲柄壓力機(jī)目前使用的潤(rùn)滑方式為油池浸油潤(rùn)滑、濃油集中潤(rùn)滑、稀油分散潤(rùn)滑和濃油分散潤(rùn)滑（油槍）。隨著全社會(huì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，潤(rùn)滑劑的循環(huán)使用成了當(dāng)下流行趨勢(shì)。稀油循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)不僅能將油液循環(huán)利用，稀油還具有良好的冷卻性，還能將潤(rùn)滑處的磨粒帶走，從而減輕機(jī)構(gòu)磨損，提高壓力機(jī)使用壽命。但其如何進(jìn)行改制是一個(gè)難題。一味將之前的濃油集中潤(rùn)滑直接改為稀油集中潤(rùn)滑，可能會(huì)造成不小的麻煩。

2 稀油循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和實(shí)施方案

2.1 設(shè)計(jì)步驟

①進(jìn)行工況分析，收集主要參數(shù)，并確定潤(rùn)滑方案；②計(jì)算各潤(rùn)滑點(diǎn)所需潤(rùn)滑油的總消耗量，選擇潤(rùn)滑泵和分配器；③回油裝置的設(shè)計(jì)。

2.2 具體措施

2.2.1 壓力機(jī)中需要集中潤(rùn)滑的點(diǎn)位與數(shù)量

原濃油集中潤(rùn)滑路線暫不改變。分析將濃油直接改成稀油潤(rùn)滑可能出現(xiàn)的問題，并針對(duì)性地一一解決。如表1所示。

通過表1所示分析、總結(jié)，對(duì)機(jī)床相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。方案如表2所示。

2.2.2 設(shè)備選型

當(dāng)前所設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)不是一個(gè)封閉結(jié)構(gòu)，只是將潤(rùn)滑過的油液收集起來，經(jīng)過濾重新引入電動(dòng)稀油泵。為此，將收集到的數(shù)據(jù)提供給供應(yīng)商，通過計(jì)算選擇符合使用要求的油泵和分配器。提供的數(shù)據(jù)如表3所示。

表1 問題及解決方案分析

最終選型結(jié)果：①九點(diǎn)潤(rùn)滑裝置：XHZ-H0.2Y8（設(shè)回油濾油器）； ②公稱流量：0.2L/min； ③公稱壓力：4.0MPa；④油箱容量：10L；⑤加油時(shí)間：開機(jī)加油200個(gè)脈沖，每隔300次加油80個(gè)脈沖。分配器示意圖如圖1所示。

圖1 分配器示意圖

2.2.3 回油裝置設(shè)計(jì)

過渡油箱在收集到各潤(rùn)滑點(diǎn)匯集來的油液，現(xiàn)將其在區(qū)域A中進(jìn)行沉淀，油液經(jīng)過第一層過濾網(wǎng)進(jìn)入?yún)^(qū)域B，再經(jīng)過第二層過濾網(wǎng)進(jìn)入?yún)^(qū)域C，油液中的雜質(zhì)幾乎被清理干凈，最后進(jìn)入電動(dòng)稀油泵中再次使用；在區(qū)域C的箱壁上裝有一個(gè)游標(biāo)，當(dāng)游標(biāo)低于警戒線時(shí)，要注意人工給電動(dòng)泵加油，當(dāng)游標(biāo)高于正常油位時(shí)，說明可能部分位置出現(xiàn)堵塞，需停機(jī)檢查； 此油箱還有個(gè)新穎之處是過濾網(wǎng)可以拆下來清洗；當(dāng)滑塊上的回油管是銅管時(shí)，此裝置在區(qū)域A的前面開了個(gè)小方槽，便于回油管的上下運(yùn)動(dòng)；壓力機(jī)工作一段時(shí)間后，需更換潤(rùn)滑液，只需將放油口的螺塞打開，廢油及雜質(zhì)便被排出油箱。

表2 設(shè)備解決方案

圖2 新式的油液收集裝置

表3 潤(rùn)滑點(diǎn)位數(shù)據(jù)

以上設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過實(shí)踐不斷完善，最終證明效果良好。本方案是稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)模式應(yīng)用中的一次成功實(shí)踐，為使壓力機(jī)成為環(huán)保型設(shè)備做出了有益探索。

[1]汪德濤.潤(rùn)滑技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[2]徐淑.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

[3]范存德.液壓技術(shù)手冊(cè)[M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

[4]呂宗樂.壓力機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)[J].機(jī)械工人，1999，（10）.

[5]鄒學(xué)新，等.液壓系統(tǒng)流-壓互補(bǔ)同步回路仿真研究[J].液壓氣動(dòng)與密封，2013，（6）.