SKF自動潤滑系統(tǒng)在煅燒爐托輪潤滑上的應(yīng)用

程海濤， 楊 樂，孟慶華，王 磊

(1.連云港堿業(yè)有限公司，江蘇 連云港 222042；2.江蘇海洋大學(xué)機械工程學(xué)院，江蘇 連云港 222042)

潤滑管理是純堿廠動設(shè)備管理中非常重要的一個環(huán)節(jié)，對于延長轉(zhuǎn)動部件壽命，降低設(shè)備故障率有著重要意義。煅燒爐作為純堿生產(chǎn)的核心設(shè)備之一，一旦發(fā)生故障必然影響產(chǎn)量，其運行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。煅燒爐運行需在與水平保證一定角度的前提下做旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)純堿的生產(chǎn)，爐體由四個基礎(chǔ)傾斜度3%的托輪支撐，托輪中間轉(zhuǎn)子兩側(cè)加設(shè)軸承，從而實現(xiàn)與滾圈的同步轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)煅燒爐的正常運轉(zhuǎn)，托輪軸承潤滑是煅燒爐潤滑的重點管理對象，根據(jù)現(xiàn)場托輪損壞的統(tǒng)計，可以看出一半以上的故障均是托輪軸承潤滑失效導(dǎo)致。

1 煅燒爐托輪軸承潤滑的難點

我公司現(xiàn)場總共7臺回轉(zhuǎn)式蒸汽煅燒爐，其中只有一臺配置了國產(chǎn)的潤滑系統(tǒng)，其他六臺沒有配置潤滑系統(tǒng)，平時的潤滑工作全部由人工完成，潤滑周期和油脂補充量上均無法達到設(shè)備運行的最佳狀態(tài)。設(shè)備維護人員想要實時了解設(shè)備潤滑狀況是否良好，及時的發(fā)現(xiàn)潤滑不良的軸承，只能通過溫度監(jiān)測或揭蓋檢查才能實現(xiàn)，而且必須停爐，制約因素較多，無法達到精準(zhǔn)把握故障。

圖1 煅燒爐及托輪結(jié)構(gòu)圖

同時，在煅燒爐運行時，人工加油時，加油人員就站在運轉(zhuǎn)煅燒爐的邊上，很容易出現(xiàn)安全問題，對司油人員存在著非常大的安全隱患。

2 SKF自動潤滑系統(tǒng)的技術(shù)分析

2017年末，我公司煅燒爐托輪多次出現(xiàn)故障，大部分是因為托輪軸承潤滑不到位所致。經(jīng)過詳細的技術(shù)分析，結(jié)合國產(chǎn)自動潤滑系統(tǒng)的使用情況，我公司決定引入SKF自動集中潤滑系統(tǒng)，以保證煅燒爐托輪軸承潤滑管理的可靠性。

經(jīng)過我廠技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場實際使用情況，與專業(yè)的潤滑油泵廠家及SKF公司共同研究，提出了兩套自動潤滑方案，分別為雙線潤滑系統(tǒng)和多線遞進式潤滑系統(tǒng)。

2.1 雙線潤滑系統(tǒng)的原理

雙線潤滑系統(tǒng)在現(xiàn)場輸油管道的配置上，配有兩條主管路，利用一個壓力高達40 MPa的高壓泵通過換向閥交替供應(yīng)潤滑劑。沿主管路布置分支管線與雙線分配閥相連，向潤滑點提供大量潤滑劑。在大型雙線潤滑系統(tǒng)中，終端壓力開關(guān)的作用是監(jiān)控系統(tǒng)。雙線潤滑系統(tǒng)的工作原理包括兩個“半循環(huán)”：在第一個“半循環(huán)”中，潤滑劑由泵輸入主管路A，主管路B與泄壓管線相連；之后，潤滑劑通過換向閥輸送至分配閥，此時分配閥的柱塞移動至調(diào)整后的終端位置，從而進行準(zhǔn)確計量。一旦所有分配閥都已向潤滑點注入潤滑劑，系統(tǒng)將以液壓方式閉合，這將導(dǎo)致主管路A中的壓力上升，直至達到終端壓力開關(guān)處的預(yù)設(shè)壓力 (安裝在主管路中最后一個分配閥之前)。之后，該壓力開關(guān)向控制單元發(fā)送電脈沖信號，控制單元關(guān)閉油泵并向換向閥發(fā)送信號使主管路A泄壓，系統(tǒng)進入暫停時間。在本階段，系統(tǒng)中的一半潤滑點已被潤滑。在第二個半循環(huán)中，管路B加壓，工作循環(huán)以之前所述方式繼續(xù)進行。

圖2 雙線潤滑系統(tǒng)布置圖

2.2 多線遞進式潤滑系統(tǒng)的原理及優(yōu)點

多線遞進式潤滑系統(tǒng)原理相對簡單，在每兩臺煅燒爐爐頭、爐尾各加油泵一臺，每臺油泵分出8條油路，每臺油泵裝有堵塞傳感器，近端管路主管路為6 mm鋼管，遠端管路主管路為20 mm鋼管，兩種鋼管已分配器連接。

圖3 多點遞進式潤滑系統(tǒng)布置圖

相比較雙線潤滑系統(tǒng)，多線遞進式潤滑系統(tǒng)更加適合我公司現(xiàn)場使用，理由如下：通過圖2中可看出，雙線系統(tǒng)每個軸承座將安裝兩條油路，且軸承座附近需安裝壓力傳感器，相較多線系統(tǒng)油路數(shù)量增加一倍，管線布置相對復(fù)雜，現(xiàn)場檢修時難以保全壓力元件及油管完好，增加維護成本及發(fā)生故障的幾率。且該潤滑系統(tǒng)采用單臺大型油泵集中供油，一但發(fā)生故障將造成所有潤滑點停止供油。且因所有煅燒爐分布范圍較大，油路過長，管路內(nèi)阻力相應(yīng)增加，必須超負荷選型，否則活塞稍有磨損，將造成遠端潤滑點無法供油，進而導(dǎo)致故障頻繁。簡而言之，雙線系統(tǒng)相對來講功能更加強大，但比較適合潤滑點分散，且跨度不能太大的情況。而多線遞進式系統(tǒng)相對靈活，對于潤滑點布置集中，距離比較近的情況下，將現(xiàn)場分成多個潤滑單元，每個單元形成獨立的潤滑系統(tǒng)，比較靈活，更加符合我公司現(xiàn)場需求。

3 SKF自動潤滑系統(tǒng)的安裝

根據(jù)SKF軸承潤滑油脂用量的計算公式可得潤滑量如下：

油脂用量為：2.32 g/d，安全系數(shù)按2.0 計算，可得4.7 g/d。每臺泵對應(yīng)10～12個潤滑點，每天的總加注量為3.95×2(系數(shù))×12=96 g，一個月的總加注量為96×30=3 kg，所以我們選用KFGS3泵，基本上一個月加一次油。

由于設(shè)備安裝位置處因煅燒爐經(jīng)常出現(xiàn)正壓狀態(tài)，伴有氨氣、堿塵外泄，環(huán)境比較惡劣，此次潤滑系統(tǒng)中充分考慮到這一點，把潤滑泵及分配器等關(guān)鍵部件全部裝在防護箱里面，露在外面的只有油脂管路，而且全部采用鋼管連接，防護箱配置了故障燈報警裝置，當(dāng) KFG 泵內(nèi)油脂不足時，系統(tǒng)會有一個低液位故障信號燈亮，潤滑出現(xiàn)故障時，比如發(fā)生堵塞，也會輸出對應(yīng)的故障信號，排查問題或者日常檢查時比較簡單，只需定期打開控制箱加油脂，查看控制箱，通過故障信號即可判斷故障原因，及時處理。

我公司現(xiàn)場目前仍以傳統(tǒng)潤滑泵為主。傳統(tǒng)潤滑泵與自動潤滑系統(tǒng)工作原理均為柱塞泵，打開開關(guān)后傳統(tǒng)潤滑泵將不停歇供油，除非出現(xiàn)故障或人工停機，否則一直供油至油箱內(nèi)油位清零。由于潤滑部位空間有限，所以必須采取間歇性供油才能避免潤滑脂外泄而造成浪費，如果想要實現(xiàn)間歇性供油必須指定專人定時開停車，此過程必須安排專人檢查及考核，這樣造成人力成本增加，且無法實現(xiàn)完美管控，進而造成大量潤滑脂浪費。且傳統(tǒng)油泵工作部件全部裸露在外，我公司煅燒爐操作為微正壓操作，現(xiàn)場環(huán)境較差，堿塵顆粒具有腐蝕性，極易進入活塞與活塞套內(nèi)部，導(dǎo)致磨損加劇，活塞組件更換較多，故障頻繁。而我們采用的SKF潤滑系統(tǒng)補油、供油過程全程處于與外部隔絕狀態(tài)，故障率相對大大降低。全新供油系統(tǒng)定時定量補油，時間、數(shù)量均可調(diào)節(jié)，使用起來較為靈活，由于不間斷供油，可靠性較高，而且潤滑油使用量較低，12個接頭全部供油的前提下每日油耗僅3 kg，消耗明顯降低。此外，該系統(tǒng)配套壓力傳感器，一旦油路阻塞電源箱上安裝的故障報警指示燈立即工作，大大降低了巡檢難度。電源箱內(nèi)顯示面板針對不同故障可以提供不同故障代碼，根據(jù)代碼可以及時準(zhǔn)確鎖定故障原因，進而采取針對性措施。

4 結(jié) 論

我公司將SKF自動潤滑系統(tǒng)應(yīng)用于現(xiàn)場后，煅燒爐托輪軸承潤滑得到了有效的保障，可靠性更高，托輪故障率大大降低，同時降低了人工成本，特別是減少人員施工安全隱患。在實際使用中，所有控制系統(tǒng)安裝于控制箱內(nèi)，全程絕塵，避免堿塵污染，潤滑油活性得到保證，整體裝置的壽命也大大提高。