智能加油裝置在智能煤炭主斜井皮帶中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

周暢

內(nèi)蒙古智能煤炭公司機(jī)運(yùn)部 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017106

1 礦用大型設(shè)備潤滑的特點(diǎn)與要求

皮帶機(jī)因運(yùn)距長、運(yùn)輸量大，維修方便的特點(diǎn)，成為煤礦井下原煤運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，減速機(jī)軸承和各滾筒軸承要定期加注干油，保證潤滑，以滿足連續(xù)高速、高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)要求[1]。

由于長距離皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)潤滑點(diǎn)數(shù)量多且分散，早期的單線、多線干油潤滑系統(tǒng)不能滿足要求，為保證不漏掉潤滑點(diǎn)，往往采用手動潤滑做記錄的方式。這種方式存在人為因素，易造成記錄有誤，加油量無法控制，是否加注潤滑油無法監(jiān)測，潤滑油是否進(jìn)入油腔內(nèi)無法判斷，有時(shí)也會因潤滑不到位，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

隨著智能煤炭的智能化建設(shè)的發(fā)展，設(shè)備全生命周期管理日益完善，智能檢修所有數(shù)據(jù)應(yīng)滿足遠(yuǎn)程診斷、操作、監(jiān)控的需要，原來的手動潤滑方式已不能滿足智能煤炭皮帶機(jī)運(yùn)煤設(shè)備的潤滑要求[2]。

2 智能煤炭主斜井設(shè)備布置特點(diǎn)

智能煤炭主斜井皮帶機(jī)頭驅(qū)動裝置與地面101原煤運(yùn)輸皮帶機(jī)尾相鄰近，共有軸承12個(gè)，加油點(diǎn)12個(gè)。

3 智能加油機(jī)加油邏輯設(shè)計(jì)思路

根據(jù)智能煤炭主斜井設(shè)備布置特點(diǎn)和潤滑要求，加油采用周期加油、單個(gè)加油、故障加油三種加油方式。

圖1 智能自動加油裝置油脂路線圖

圖2 智能自動加油裝置原理圖

4 智能加油機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 控制系統(tǒng)

集成主控柜采用德國原裝西門子S7-200SMARTplc作為控制器，具有中文文本顯示和調(diào)節(jié)功能，用戶可通過文本顯示器或觸摸屏上的信息獲得相關(guān)潤滑信息，并且可以準(zhǔn)確獲得潤滑作業(yè)時(shí)的故障情況[3]。

控制系統(tǒng)可以采集各潤滑點(diǎn)的溫度、控制加油系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，利用組態(tài)控制技術(shù)，通過上位機(jī)的監(jiān)控畫面，模擬出潤滑點(diǎn)處實(shí)際潤滑情況。形象的將實(shí)際情況反映到計(jì)算機(jī)主監(jiān)室。

圖3 智能加油裝置觸屏主控界面

4.2 動力系統(tǒng)

智能潤滑系統(tǒng)由KDP高壓油泵提供動力，高壓油泵可無級調(diào)壓。動力系統(tǒng)受主控柜中的PLC 控制，用戶通過PLC 來控制油泵的工作狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行潤滑作業(yè)時(shí)向高壓油泵發(fā)出信號啟動高壓油泵。動力系統(tǒng)工作參數(shù)，壓力 0～40 MPa，交流電壓380 V，功率 3 k W.

4.3 供油系統(tǒng)

使用DFH-20電磁閥作為供油控制器件的潤滑系統(tǒng)，供油管與潤滑點(diǎn)之間有電磁閥，PLC控制電磁閥開關(guān)，系統(tǒng)中潤滑點(diǎn)的加油（脂）量通過調(diào)整電磁閥的接通時(shí)長實(shí)現(xiàn)。每個(gè)潤滑點(diǎn)可以定時(shí)定量自動加油。

系統(tǒng)可以檢測到堵塞的電磁閥，并可以確定電磁閥所在的電控分油箱的箱號和位置。

系統(tǒng)定時(shí)自動啟動，注油到設(shè)定的時(shí)間后自動停止。整個(gè)智能潤滑系統(tǒng)通過供油系統(tǒng)分配適合作業(yè)點(diǎn)的油量，并對需要作業(yè)的潤滑點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)潤滑，各點(diǎn)每次潤滑的油量、給油周期、整個(gè)潤滑組的潤滑周期都可以在主控柜的觸摸屏或文本顯示器上設(shè)定。

圖4 電磁閥時(shí)間設(shè)定

4.4 檢測系統(tǒng)

智能潤滑的油泵供油系統(tǒng)內(nèi)部有液位傳感器，PLC通過定量流量傳感器檢測各點(diǎn)的供油狀況，加上其他傳感器的信號，使 PLC 對每個(gè)點(diǎn)的故障檢測與判斷可靠準(zhǔn)確。主控柜具有輸出故障報(bào)警及故障點(diǎn)位置的文本顯示[4]。

5 軟件設(shè)計(jì)與操作說明

5.1 智能自動加油裝置點(diǎn)表統(tǒng)計(jì)

名稱 地址 功能電動啟動 I0.0電動停止 I0.1低油位 I0.2測溫 Aw00-AIW24 各點(diǎn)測溫時(shí)間間隔設(shè)置 VW320溫度上限設(shè)定 VW340電磁閥 Q0.0-Q1.7 各電磁閥通斷控制報(bào)警 Q2.0 油位報(bào)警

5.2 軟件實(shí)現(xiàn)的功能

（1）現(xiàn)場控制柜內(nèi)的 PLC 從輸入端口讀取各種信號（傳感器信號、計(jì)量脈沖信號、各種開關(guān)位置信號）進(jìn)行邏輯分析和處理，再發(fā)出相應(yīng)的指令到 PLC輸出端口，與 PLC 連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的動作（如油泵電機(jī)接觸器啟停、聲光報(bào)警、電磁給油器開閉）。

（2）定期潤滑開始時(shí)，PLC 先啟動潤滑油泵，潤滑油泵將潤滑油桶的油吸入油泵內(nèi)，然后加壓送到主給油管線內(nèi)，給PLC 送信號，PLC 向各現(xiàn)場各個(gè)電磁閥發(fā)出供油命令。

（3）1-12#閥開啟時(shí)間的設(shè)定

從1#開始按照各閥需要開啟的時(shí)間，將上面設(shè)定的 潤滑運(yùn)行時(shí)間劃分.例如 潤滑運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為36S，需要開啟1-12#閥(各閥下面的設(shè)置框，左邊設(shè)定開啟的時(shí)間，右邊設(shè)定關(guān)閉的時(shí)間)1#閥 0S、 12S ；2#閥12S、 15S，3#閥15S、20S；各個(gè)分油箱收到供油命令后，分油箱中總線控制器根據(jù)傳輸來的命令控制相應(yīng)的電磁供油器打開。

6 運(yùn)行特點(diǎn)與效益

（1）由于潤滑油壓力高，保證了潤滑油可以加注到軸承中。加油點(diǎn)固定，減少了對潤滑點(diǎn)漏加和人為不加油現(xiàn)象。

（2）潤滑點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)堵塞和泄漏的地方，為及時(shí)處理故障提供了依據(jù)，合理的定量潤滑使設(shè)備故障率減少，設(shè)備的產(chǎn)能提高，設(shè)備的使用壽命延長。

（3）由于潤滑油采用集中補(bǔ)充，減少污染，減少了損耗。

（4）定時(shí)加油減輕了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)約了人力，年度節(jié)約人工工資10萬元。精確的定時(shí)加油量，避免了過量加油，節(jié)約潤滑油約 35%。