稀油润滑（精选7篇）
稀油润滑 篇1
摘要：针对润滑油的理化性能和稀油油品的特性,阐述了温度控制在稀油润滑系统中的必要性;以应用实例详细介绍了稀油润滑系统中对润滑油的不同加热、冷却及控制方法,并分析比较了两种加热方式的优缺点。
关键词：稀油润滑系统,油箱加热,管路加热,冷却,温度控制
0引言
稀油润滑系统常用来向齿轮啮合部位、轴承、滑动的导轨面等各种运动副的摩擦表面供送润滑油,因其不可或缺的重要性而广泛应用于冶金、矿山、化工、电力等行业中。润滑油的作用是使各类机械减少摩擦,保护机械及加工件,起到润滑、冷却、防锈、清洁、密封、缓冲和清洗杂质等作用。
研究表明,润滑油只有在特定的温度范围内方能实现其正常的功能和特性(如黏度、密度、油性和极压性等),润滑效果最好。油温太低时,黏度增大,不仅加重输出泵的载荷,而且因为流动性变差,在影响润滑效果的同时也不利于传动机械部分的散热,热量持续积聚的结果又会直接影响到传动机械的刚性和强度,迅速降低输出泵和机械部分的使用寿命;油温太高,油中的极性分子就不能牢固地垂直排列吸附在金属表面,吸附能力降低,摩擦系数迅速增大,若不采取紧急措施,会使机械部分产生不可估量的损失。
在生产过程中,润滑油的黏度会随着温度的变化而变化,因此有必要采取加热和冷却的方式将润滑油的温度控制在一定的范围内,使其润滑性能和流动性都达到最佳。
1稀油润滑系统的组成及其加热方式
本文分别以邢钢精品线材工程预精轧稀油润滑系统和中阳钢厂高线预精轧稀油润滑系统原理图为例简述两种常用稀油润滑系统的组成及其加热方式。
1.1 邢钢预精轧稀油润滑系统及加热方式
邢钢预精轧稀油润滑系统原理图见图1。图1中的稀油润滑系统主要由油箱、加热器、螺杆泵装置、排污齿轮泵、过滤器、压力控制器、冷却器、温度控制器、气动阀架和压力罐组成。该稀油润滑系统为双油箱布置,一用一备。润滑油经由螺杆泵(也为一用一备)从油箱吸出,经过双筒过滤器和冷却器输送到设备润滑点,对设备实施润滑冷却后再经回油接管流回油箱,完成一个循环。压力罐在其中起着稳压和发生停电等突发事故时对高速运转的关键设备提供瞬间保护的作用。
系统采用油箱加热的方式,每台油箱上设置有4 kW的电加热器12件。当油箱温度低于25 ℃时,需要启动电加热器,此时油泵不允许启动;当油箱温度高于25 ℃时,允许油泵启动,但不得对站外供油,电控柜显示油箱油温低故障信号。此时启动油泵是为了进行系统自循环,以实现油箱内油温的均衡加热,避免出现油箱内油品局部过热的现象。当油箱温度达到40 ℃时,电加热器停止加热,电控柜消除油箱油温低故障信号,这时允许系统正常工作。系统正常运转后如果由于某种原因导致油箱油温低于35 ℃,则电加热器自动启动,对油品进行加热,油温升至55 ℃时高温报警。为避免油品过热,电加热器采用间接加热方式,即电加热器外有带翅片套管,套管内充满变压器油,由被加热的变压器油实现油箱的加热。
1.2 中钢预精轧稀油润滑系统
图2为中钢预精轧稀油润滑系统原理图。图2中,稀油润滑系统也为双油箱布置,一用一备。与前者不同的是该系统没有油箱加热器而是采用管路在线加热的方式,即在工作泵之外另设一套循环加热系统,由螺杆泵装置、筒式电加热器和气动三通阀3部分组成。螺杆泵装置负责对系统润滑油提供动力,筒式电加热器负责对系统润滑油进行加热。电控柜上设有筒式加热器启停手动按钮。正常工作时,当油箱油温降至35 ℃时,加热泵得电工作,延时1 min～3 min,筒式加热器得电开始加热。在油箱上设温度控制器,取4点对油箱油温进行控制:①超高温:油箱油温升至该点时,油箱温度超高,电控柜发出声/光报警(电控柜设相应的指示灯);②高温:油箱油温升至该点时,加热器断电,延时1 min～3 min,加热泵断电;③低温:油箱油温降至该点时,加热泵启动、加热器启动、气动三通阀上二位三通电磁阀得电;④超低温:油箱油温降至该点时,超低温报警,主泵不得启动。集流管上设温度控制器1件,当集流管油温低于33 ℃时,气动三通阀上二位三通电磁阀得电,系统进行小循环加热,使泵吸油口到集流管之间的油温快速升起;油温大于33 ℃时,二位三通电磁阀失电,系统进行大循环加热,使油箱内的油液都流动起来,起到均匀加热的作用。
1-油箱;2-加热器;3-螺杆泵装置;4-排污齿轮泵;5-过滤器;6-压力控制器;7-冷却器;8-温度控制器;9-气动阀架;10-压力罐
1-油箱;2-螺杆泵装置;3-循环泵装置;4-筒式加热器;5-过滤器;6-气动三通阀;7-压力控制器;8-压力罐;9-冷却器;10-温度控制器;11-气动阀架
2两种加热方式的分析比较
图1中油箱加热的优点是系统配置和电气控制方式都比较简单,但油箱制做相对复杂,同时由于是静态加热,加热时间较长,油液在温度达不到工作泵启动条件下局部温度升高容易导致油品局部碳化,缩短油液使用寿命;加热时间长也缩短了加热器的使用寿命。而图2中采用系统在线加热的方式解决了上述缺点,但由于另外加了一套循环加热系统,使得成本增加,电气控制也相应变得复杂。可是如果着眼于控制方式的稳定性、可靠性, 着眼于能有效地对机械设备提供润滑的同时又能延长油液的使用寿命,系统在线加热的方式还是有它相对的优越性。
3稀油润滑系统的冷却
稀油润滑系统出油温度要求达到40 ℃±2 ℃,因此在系统中常设置板式冷却器,采用循环冷却水作为冷却介质,在油温高时进行强制冷却。图1和图2两个稀油站水路上均采用自力式温度调节阀作为温度控制元件,该元件通过测温探头测量出口油温,而后将信号传给调节阀,通过比较来调节阀门的开启度从而动态控制通过冷却器的冷却水流量,达到控制出油口油温的目的。使用时温度调节阀两边的蝶阀应处于开启状态,关闭温度控制阀的旁通截止阀,并确认温度控制阀的测温探头插入系统出油口处,则温度调节阀投入运行。在调节阀出现故障时,可以手动关闭其两端蝶阀,打开旁通截止阀来调节水量,同样可达到控制出口油温的目的。
4结束语
润滑油的温度对润滑油的性能和机械的使用寿命都至关重要,采用安全有效的手段对稀油润滑系统的油温进行控制,不仅能使润滑性能大大改善,合理利用和节约能源,更延长了设备的使用寿命,实现经济效益最大化。
高线稀油润滑系统泄漏故障诊断 篇2
某高速线材生产线是引进意大利的设备, 一次检修后发现初中轧设备稀油润滑系统油箱油位每天下降2格 (180kg/桶, 0.8格/桶) 。为此, 对初中轧全部14架减速机进行检查和泄漏治理, 但稀油站油箱油位每天依然下降较明显, 后发现净环水冷却系统有油泡, 因在润滑系统与净环水有关联仅有冷却系统, 于是怀疑油路冷却系统中的板式换热器可能串液, 但从板式换热器外观看, 干净无渗漏迹象, 决定停机拆解换热器。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成, 各板片之间形成薄矩形通道, 通过板片进行热交换。将每片不锈钢换热片两面分别进行擦洗和水冲, 使换热片表面恢复干净光洁且无任何锈蚀, 更换密封圈, 确保板片间无泄漏。重新装好开机运行, 发现油位依然下降。重新拆解换热器, 对换热片进行透光检查, 发现换热器的150余片换热片, 至少有100片出现一到两个针状孔点。更换损坏的散热片后, 漏油现象得以消除。
2. 原因分析
通过开故障分析会研讨和现状分析, 泄漏故障产生原因是在检修过程中, 由于对加热炉的炉筋管滑块进行了焊接修补, 炉筋管与冷却器水路相通, 当时电焊机的接地线挂在了冷却器水路附近, 导致电流通过净环水管到了连接法兰和螺栓, 使被片状密封橡胶隔离的板式换热器冷却片之间互相感应形成电场, 油路或水路中的导电颗粒在其间导引形成火花放电, 使不锈钢换热片击穿。显然这是一起由于检修中不正确的电焊机接地, 造成静电场破坏设备的事故。
由于换热器是从国外进口的原装换热器, 加上油品泄漏和净环水水质污染处理, 直接经济损失达十几万元。
3. 防止静电破坏的管道安装要求
(1) SH 3097-2000石油化工静电接地设计规范中规定静电接地的范围:在生产加工、储运过程中, 管道、操作工具及人体等, 有可能产生和积聚静电而造成静电危害时, 应采取静电接地措施。
(2) GB 50160-1999石油化工防火设计规范中规定:第8.3.1条, 对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道, 均应采取静电接地措施。第8.3.2条, 可燃气体、液化烃、可燃液体、可燃固体的管道在下列部位, 应设静电接地设施:进出装置或设施处;爆炸危险场所的边界;管道及泵其过滤器、缓冲器等。
对有静电安装要求的管道, 按规定要求:每对法兰或螺纹接头间电阻值>0.03Ω时, 应设导线跨接。管道系统的接地电阻值>100Ω时, 应设两处接地引线。接地引线宜采用焊接形式。
虽然本次故障设备管路, 即稀油润滑输送管路未进入以上要求范围, 但像油水板式换热器这种带法兰、螺栓连接且层片中间带绝缘分隔的设备, 应带短路接地装置及采取防静电措施。
4. 防范措施
电焊机接地必须尽量就近连接, 避免跨接中间其他设备, 如不得已, 必须对设备接地情况进行检查, 必须有两处以上的同时接地。
选粉机稀油润滑防漏油措施 篇3
稀油润滑是选粉机润滑的重要方式之一, 稀油润滑不但能形成油膜降低摩擦, 将轴承的摩擦热带走, 同时随着油的流动和循环, 将轴承室内的金属磨粒和杂质带走并冲洗干净, 起到润滑、减轻摩擦、降低磨损、减少易损件磨损、降低功率消耗和延长设备使用寿命的作用, 但选粉机的密封元件 (主要是骨架油封和O型密封圈) 经过一段时间的磨损或不正确的操作时容易失效, 造成轴承室漏油事故。轴承室漏油的检修非常繁琐, 需整条粉磨线停机, 严重影响生产。为避免轴承室漏油事故的发生, 本文简述选粉机稀油润滑系统操作中的一些预防漏油措施, 供同仁参考。
2 润滑原理
如图1所示, 稀油站泵出的润滑油经进油管到达上部轴承室, 润滑上部轴承后沿主轴与主轴套间的环型间隙向下流动, 到达下部轴承室, 润滑下部轴承后经回油管回流到稀油站。在上、下透盖中都装有骨架油封和O型密封圈, 在上轴承室装有放气阀, 在轴的下部与下透盖中的骨架油封配合处装有随轴一起运转的镀铬密封套, 镀铬密封套内装有O型密封圈。
3 防漏措施
(1) 保持放气阀的通畅。轴承室及主轴与主轴套的环行腔是密闭的, 通过放气阀排出油气, 使密闭腔内的润滑油除自重外无外界压力, 同时注意放气阀的小孔向下, 避免堵塞。
(2) 选择合适的油品。润滑油既要形成一定厚度的油膜, 同时要考虑到润滑油要具备较好的流动性, 一般选择ISO VG220 (冬季) 和ISO VG320 (夏季) 。
(3) 定期换油。首次加入的润滑油要在设备运行一个月后更换, 此后要每年更换一次, 考虑到费用问题, 可两年更换一次, 但中间要用滤油机处理, 也可以根据油品理化指标检验结果, 判定更加合理的换油周期。
(4) 控制适当的供油压力与流量。稀油站的公称压力是0.4MPa, 一般的操作压力控制在0.15～0.25MPa, 流量控制在合适的范围, 如果流量过大, 到达上轴承室的润滑油不能及时通过轴承滚动体的间隙进入主轴与主轴套的环行间隙, 就会通过上透盖上的放气阀流出, 造成油品浪费和环境污染, 严重时会冲坏上部骨架油封油唇, 造成密封失效。
(5) 控制适当的气封压力与气封空气量。高效笼式选粉机都为负压操作, 主轴和主轴下部的镀铬密封套与下透盖间是相对运动的关系, 存在间隙, 因此少量微粉 (0～5μm) 容易通过这个间隙进入到下轴承室下部, 然后进入下部骨架油封和镀铬密封套之间, 加速骨架油封和镀铬套的磨损, 使密封失效。为抵消操作负压, 外界清洁空气由进气管通过下透盖进入镀铬密封套与下透盖间的环行空腔中, 通过镀铬密封套与下透盖间的环行间隙 (如图1中A处) 向下吹出, 避免了微粉进入下轴承室。
气封不是用来封润滑油, 但对密封零件起到保护作用。气封的压力一般控制在2500～3000Pa, 流量控制在0.5～1L/min。压力可根据系统风机风压和操作情况适当调整, 压力过低, 起不到封尘作用;压力过高, 容易冲坏骨架油封的油唇, 造成密封瞬间失效而漏油。气封的空气必须清洁, 现场安装时避免从斜槽风机上引入, 可从压缩空气管路上经降压后接入或单独设置风机。
开口机稀油润滑系统研究与应用 篇4
关键词：高炉,开口机,润滑
开铁口机是炼铁厂的一种常用设备, 其功能是用来打开高炉铁口, 实现现代化高炉冶炼。现今, 国内外应用于高炉的开铁口机类型较多, 可谓五花八门。从传动形式上可分为电动开铁口机、气动开铁口机、气液复合传动开铁口机等;从安装方式上可分为悬挂式开铁口机、落地式开铁口机。落地式气动、液压复合传动的开铁口机在全国大、中、小高炉上应用最多, 其次是悬挂式全气动型式和落地式全液压型式开铁口机结构主要由回转部分和钻进部分等组成。钻进部分主要由推进和冲钻部分组成, 回转部分将其由停放位置送到工作位置, 打开铁口后, 再迅速将其送回至停放位置。开铁口机的可靠性和使用性能直接关系到高炉炼铁的生产效率。高炉开口机结构复杂, 作业环境温度高, 灰尘大, 内部的相互运动部位也较多, 因此其各相互运动部位的润滑也显得更加重要。
本文主要分析了炉前开铁口机稀油润滑系统的结构特点, 以及维护要求, 保证了开铁口机的设备正常运行。
1 工作原理
山钢集团莱芜分公司炼铁厂稀油润滑系统, 包括一个油箱、供润滑油组 (二台螺杆泵, 一用一备) 、一台双筒过滤器、一台板式油冷却器各种阀门和管路附件装置。
油箱中的油液由螺杆泵吸入增压后排出, 经止回阀、蝶阀、过滤器和冷却器后被直接送往各润滑点, 然后沿着系统回油总管流回油箱。油液流入油箱时, 通过回油磁过滤器进行强磁性吸附过滤, 吸附油液中的铁磁性杂质, 最后油液流入油箱的吸油区, 供泵吸入后排出而循环使用。
2 工艺流程
正常操作时, 一台泵工作, 一台泵备用, 通过转换开关来控制使其交替使用, 通过按钮开关启动和停止。泵装置带有安全阀故不会过载, 系统的压力由装在供油主管路上的自力式压力调节阀来自动调节, 故出油口压力衡定。安装在供油装置出油管路上的压力传感器提供本润滑站系统控制中所需的油压信号, 当系统压力达到正常设定值时 (用户自定, 下同) , 主机方可启动, 当系统压力低于某一设定值时, 备用泵自动启动, 直到压力恢复正常为止, 如备用泵投入使用后, 压力继续降低, 低于最低设定值时, 发出低压事故报警信号, 同时责令主机停车排除故障。系统压力调节回路设在泵出口管道并与之并联的支管上, 通过调节调压阀设定系统压力, 当油站的工作压力超过调压阀的开启压力时, 调压阀自动打开, 多余的油液流回油箱。
3 结构特点
系统设有双筒过滤器, 置于泵出口主管路上, 双筒可交替使用。过滤器带压差讯号器, 用来指示滤芯堵塞情况, 当过滤器进、出油口压差超过0.10MPa时, 压差发讯器发出报警信号, 此时应通过阀门转换工作滤筒, 对换下来的滤筒进行清洗和更换滤芯。
在冷却器的进水管路装有一台自力式温度调节阀, 用来调节通过冷却器的冷却水水量;温度调节阀的控制信号由安装在出油管路上的温度传感器 (自力式温度调节阀自带) 提供, 根据出油温度的高低来控制温度调节阀的开启度, 即调节通过冷却器的冷却水水量, 确保供油温度在需要的范围内。同时温度调节阀旁路并联设置了一个节流阀, 系统供油温度还可以由温度调节阀和节流阀来配合调节控制。当冷却水需要量较多时, 应首先调节流阀, 让冷却水大部分从节流阀通过, 其余小部分由温度调节阀控制, 当冷却水需要很少时, 关闭温度调节阀前后的阀门, 仅由节流阀来手动调节控制;当冷却水需要量适中时 (春、秋季节) , 可关闭节流阀, 仅由温度调节阀来自动控制。
在油箱上安装有不锈钢蒸汽管路加热器, 蒸汽管路进气端安装一自力式温度调节阀, 调节阀的开度大小由安装在油箱上的温度控制装置 (温度调节阀部件) , 根据油箱油温度的高低来自动控制调节阀开启度, 即调节通过调节阀的高温蒸汽流量大小, 确保油箱温度在需要的范围内。
同时温度调节阀旁路并联设置了一个球阀, 系统供油温度还可以由温度调节阀和球阀来配合调节控制。当高温蒸汽需要量较多时, 应首先调节球阀, 让高温蒸汽大部分从球阀通过, 其余小部分由温度调节阀控制, 当高温蒸汽需要很少时, 可以关闭温度调节阀前后的球阀, 仅由球阀来手动调节控制;当高温蒸汽需要量适中时 (春、秋季节) , 可关闭球阀, 仅由温度调节阀来自动控制。油箱及出油管路上都装温控开关, 用来监测油温, 并提供温度信号给控制室;
4 改造方法
为了确保打击机的润滑, 需对目前的润滑系统进行改造, 采用开口机设备厂家新开发的主动电动加油系统, 在使用打击机时自动强制加油。
由于开口机转钎为手动控制。需在气动操作台上增加一个电动按钮来控制电动泵加油系统的供油。即开口机转钎 (钻杆正转) 启动前, 大臂回转时, 通过按钮来启动加油系统向压缩空气管路主动加油。加油通过一根主油管分三路向正打、逆打、润滑管路加油, 以保证正打、逆打、润滑管路中都能加入润滑油。对于新区B高炉由开口机转钎 (钻杆正转及正逆打) 启动来控制电动泵加油系统的供油, 即开口机转钎 (钻杆正转) 启动, 加油系统就向压缩空气管路主动加油。加油通过一根主油管分三路向正打、逆打、润滑管路加油, 以保证正打、逆打、润滑管路中都能加入润滑油。
5 改造效果
此次技术革新改造投入使用资材2.6万元, 施工工期共3天, 使用后设备运行稳定率有了明显提高, 有效保证了铁口正点出铁率, 对高炉的增产有了明显的提高, 自动润滑装置有效的节约了大量的人力资源, 减少检修人力资源的投入。
参考文献
稀油润滑 篇5
1500mm热带生产线共有6个稀油站,为轧机及卷取机等设备提供稀油润滑。原始设计中油箱液位高低有报警信号,油位处于极低位置时,可以停止主机运行,其控制精度和运行可靠性直接影响到轧机的正常运转。在生产过程中发现润滑系统存在如下问题:
(1)现有的网络不能远程监控稀油站程序。由于稀油站作为DP从站挂在自动化部PLC下,操作台和电气室通过以太网访问自动化部服务器,不能直接远程监控稀油站程序,当现场稀油站出现故障时,需要赶到现场,就地监控稀油站PLC程序,不能及时掌握第一情况,增加了处理故障的时间。
(2)由于宽带液压稀油系统没有漏油监控报警预测,现场设备仅仅依靠维护人员点检,现场一旦发生漏油跑油事故,液位极低报警发出后,造成主机停运,值班人员到达事故现场,油箱内润滑油往往所剩无几,造成重大经济损失,同时也给周围环境造成一定程度的污染。
(3)主控室内稀油站监控画面不全,值班人员无法掌握全部稀油站液位、电机运行状态,故障时不能及时获得故障信息。
2 方案确定
新增监控系统若采用以太网可能影响自动化部二级系统的稳定性,投资较大,现场改动较多,不易实施。若组建一个平行于生产系统的监控网络,和生产系统没有交叉,不会对生产系统产生负面干扰,维护人员可根据现场要求制作全面详细的监控信息,扩展性强。由于现场稀油站PLC CPU是2DP接口,空闲一个MPI接口,可利用这一接口,在主控室的PC机上增加一个CP5611网卡,通过PLC硬件配置新增加一个MPI网络,实现对稀油润滑系统的实时监控。
3 方案实施
(1)利用MPI接口,在各个稀油站的PLC CPU硬件配置里组建了一个平行于生产系统的监控网络。在主电室新增的PC机上安装CP5611通信网卡和西门子编程软件,设置正确的通信接口后,连通MPI网络,组建出一个平行于生产系统的监控网络,和生产系统没有交叉,不对生产系统产生负面干扰。维护人员可远程在线监控所有稀油站的PLC程序,快速查找故障原因,大大减少故障处理时间。
(2)根据现场各个稀油站实际位置,设计通信线路所需元件和线路走向。
MPI网络最多可以有32个节点,最大通信距离为50m,超过50m可以通过中继器来扩展实现,两个中继器之间最大距离1000m,最多可连10个中继器,所以两个站之间能通信的最大距离为9100m。根据现场各个稀油站、主电室之间的距离,配置了4个中继器来解决通信线路较长的问题。通信线路敷设时要尽量远离动力线路,和动力线路在电缆槽内分层敷设,必要时穿管和穿蛇皮金属软管,减少外部的干扰信号,保证通信的正常。1500mm宽带油库网络如图1所示。
(3)制作监控画面。为了方便查找故障原因,维护人员运用PCS7软件作为监控软件平台,根据现场要求制作全面的监控信息,方便值班人员能够快速响应,减少故障停机时间。监控画面如图2所示。
(4)通过软件编程,实现润滑系统漏油实时监控。
通过软件内部编程,系统可以判断设定时间段内油箱油位的变化量、变化速度、系统压力等信号,并综合各种检测信号,判断出系统是否漏油,并经过HMI人机界面发出报警信号,提示操作人员及时查找漏油点;同时结合油箱液位检测信号,发出重故障报警信号,及时停止主机运行,保障主机运行安全。
4 实施效果
设计远程集中监控稀油润滑站,解决了稀油站PLC系统过于分散不便监控的问题,润滑系统各类数据、信号状态读取流畅,能够准确反映各个稀油站的状态,方便维护人员快速查找故障;监控画面及时、准确地发出系统漏油、压力、液位、温度等报警信号,维护人员可以第一时间处理现场故障,保证主机运行安全,同时也避免现场漏油造成的环境污染。
参考文献
[1]崔坚.西门子工业网络通信指南[M].北京:机械工业出版社,2005
[2]苏昆哲.深入浅出西门子WinCC V6[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005
稀油润滑 篇6
1 稀油润滑系统
稀油润滑系统主要由油箱、泵组、加热及冷却器、过滤器、传感器、管路等组成, 如图1所示。
在2007年以前, 国内绝大部分轧钢设备的稀油润滑系统的工作泵一直采用恒速电机拖动, 也就意味着润滑油的流量不能随着工艺要求和外部条件的变化而变化。在很多轧钢厂经常出现由于润滑不到位, 造成设备损坏;或者润滑油流量过大, 造成润滑油的浪费及污染设备等情况发生。另外, 在冬季时, 北方地区的轧钢厂厂房内温度很低, 一旦设备停机一天以上, 高标号的润滑油就会变得非常粘稠 (一般减速机使用320#润滑油, 支承辊的油膜轴承使用640#润滑油) , 再重新启动设备时就需要耗费很长时间。更重要的是, 由于润滑站的工作泵是由恒速电机驱动的, 启动工作泵后就以额定工作转速运行, 但是润滑油非常粘稠, 流动性很差, 造成工作泵空吸, 从而使泵体严重发热, 大大缩短了工作泵的使用寿命。
近两年为了解决上述问题, 在新建轧钢设备的稀油润滑系统中, 其工作泵和加热泵全部采用了交流变频调速技术, 并且配置了相应的传感器, 以便对润滑油的流量和温度进行实时控制, 收到了非常好的实用和经济效果。
2 稀油润滑站控制系统
稀油润滑站的控制系统主要由交流变频调速电机、交流变频调速供电装置、可编程序控制器 (PLC) 、传感器等组成。
稀油润滑系统的控制主要有两种模式:一是润滑站刚开始投入使用或者停机一段时间后的再起动控制, 这种控制模式只针对润滑站的加热泵而言;二是正常连续轧钢过程的控制, 此控制模式只针对润滑站的工作泵有效。
2.1 加热泵的控制系统。
一般轧钢设备润滑油的标号都比较高, 非常粘稠, 以便于在润滑部位形成较厚的油膜以保护设备正常使用和提高设备的使用寿命。在正常轧钢过程中, 一般来说, 油膜轴承润滑油 (640#) 的温度要求保持在40±2℃, 而减速机润滑油 (320#) 的温度要求保持在35±2℃, 这样才能保证润滑油很好的流动性。
加热泵主要用于设备刚刚投入使用或者停机一段时间后再重新启动期间, 尤其在北方的冬季, 设备停机一天以上, 润滑油的温度就会降到10℃以下。由于润滑油特别黏稠, 流动性很差, 如果刚开始加热时加热泵就以额定速度运转, 就会造成加热泵空吸, 造成泵体严重发热。因此, 启动加热泵前首先通过温度传感器判断油箱内润滑油温度是否过低, 如果低于15℃, 加热泵就以50%的额定速度开始加热, 温度每升高5℃速度同时升高10%, 直到润滑油温度升高到由人机界面 (HMI) 设定的工作温度位置为止, 加热泵的速度才达到100%。另外, 考虑到车间管路的温度也较低, 润滑油流过车间管路时温度会降低5℃左右, 因此, 一般油箱内润滑油的温度要加热到45℃时才停止加热。润滑油的温度在40~45℃范围时, 加热泵始终以100%的速度运转, 润滑油的温度≥45℃时, 加热器断电, 加热泵停止;润滑油温度再重新≤35℃时, 加热泵和加热器重新自动启动, 并以85%Ne的速度运转, 直至加热到≥45℃再断电。图2为加热泵的控制系统的示意图。加热泵的控制流程图如图3所示。
2.2 工作泵的控制系统。
传统的稀油润滑站一般配置两台工作泵, 都是由恒速电机拖动, 一台工作, 一台备用, 当润滑系统压力低到一定值时, 备用泵自动启动, 达到设定压力后备用泵自动停止。这种控制模式的缺点是:由于润滑油比较粘稠, 当轧钢设备加减速时或者润滑油温度变化较大时, 润滑点的系统压力检测值波动较大, 因此, 不能准确地对润滑油流量进行控制, 同时, 频繁启、制动工作泵对其使用寿命也会产生严重影响。
新的稀油润滑站工作泵的控制思想与加热泵不同, 也与原来传统的控制方式截然不同, 流体专业设计工作泵电机的转速时, 预留出20%~25%的速度调整空间, 即工作泵运行到75%~80%额定转速时, 就能够满足轧机最高轧制速度时对润滑油流量的要求。另外, 工作泵是由交流变频调速电机拖动的, 可以随时根据润滑点润滑油流量的反馈值进行速度的调整。
现在的控制方式是:首先由操纵工根据不同类型轧机的工艺参数的不同, 通过人机界面 (HMI) 设定好每架轧机润滑油的流量, 然后实时检测润滑点润滑油的流量, 将润滑油流量的设定值与反馈值比较, 其差值作为工作泵的速度附加给定, 实时调节工作泵的转速, 也就是实时调整润滑油的流量。工作泵的控制系统示意图如图4所示, 控制流程图如图5所示。
结束语:稀油润滑站的加热泵和工作泵采用交流变频调速技术, 其控制设备成本只增加了15%, 而收到的直接效果和间接效益却是很大的。综上所述, 稀油润滑站的控制系统改进不仅大大改善了轧钢设备的润滑冷却效果, 提高了机械设备和润滑设备的使用寿命, 而且还能够节约能源, 提高生产效率。
摘要：随着现代化冶金轧制技术的飞速发展, 轧制设备的稀油循环润滑系统的控制技术也得到了快速提高。为满足现代化高速轧制设备的运转要求, 轧制设备的稀油润滑系统已经由原来的恒定速度、恒定流量控制方式转变为可变速度、可变流量的控制模式。简要阐述了现代热轧设备稀油润滑系统的控制技术。
稀油润滑 篇7
水泥厂或者电厂需要用原料机为其提供原料,重齿立磨减速机因其占用空间小而大量被采用。立磨减速机上的磨盘需要用稳定压力把润滑油打入磨盘下面,使磨盘在压力作用下被顶起,然后开启主电机带动磨盘轴使磨盘旋转,用传送带把生料平稳地传送到磨盘上,最后把磨辊缓慢地下到生料上,用磨盘的旋转来带动磨辊旋转,进行生料的磨粉;在这期间,磨盘由于摩擦而产生热量,减速机的温度不能超过一定范围,这就必须使磨盘能够在稳定压力、规定范围内的温度等条件的润滑油中运行,这就要求对润滑油站和减速机的温度进行自动化控制和实时的监视。
2 硬件设计
2.1 油站的设计
润滑油站采用两个低压齿轮油泵(其中一个为备用泵)把油液从油箱中吸出,经过粗过滤器过滤,然后经过冷却器一边通过粗管道直接送出,另一边经过精过滤器过滤后将油液送入4个高压柱塞泵(每个泵有4个高压出口,一共16个高压出口),供给磨盘。油箱内有6只用于加热油温的加热器。除了检测液位的发讯器和高压吸入口的压力用数字量外,其他的压力、流量、压差都采用施耐德的输出为4~20Ma的变送器,温度采用PT100的铂热电阻。
2.2 电控柜的设计
电控柜分为主回路和控制回路的设计,主回路采用三相电源直接进入空气开关,分别经过小型断路器,然后还要通过交流接触器主触头,电机还要经过热保护器进入电机的接线端子,加热器经过小型断路器和交流接触器直接进入接线端子,这样主回路的设计就完成了。控制回路要经过10A、220V的小型断路器,然后220V电源进入中央控制器S7300PLC[1],S7300是模块化,因为要与中控DCS进行通讯,中控采用的是下载西门子GSD引导区文件的PROFIBUS协议,所以PLC的CPU采用的3152DP,只用一根总线就能实现与中控的通讯,油站上有数字量的输入,选用一个16个输入点的模拟量的模块,油站中温度、压力、流量等一方面要在触摸屏上实时显示,另一方面要送到中控进行实时的监视,所以选用4个模拟量的模块,还要将其逻辑输出,所以选择一个带16个干接点输出的数字量模块,根据选用的模块的电流选用一个10A的电源,最后用连接器和卡轨连接组成一个完整的满足要求的PLC,PLC的10A的电源自带3个24V的直流电源输出,经过2A保险丝,为触摸屏和中间继电器提供电源,触摸屏选择西门子的TP270 10",它自带RS485串口下载口和MPI的与PLC的通讯口[2],为了保护PLC的输入输出点,端子选择的带蓄流二极管的魏得米勒端子。
3 软件的设计
3.1 触摸屏面板的设计及其与PLC的通讯
应用触摸屏人机界面能够使操作者更加直观地观察设备的使用性能(包括报警和重故障停车等),以及更加方便快捷地根据实际情况设定参数和故障排除,触摸屏采用西门子TP270 10",采用的组态软件是WICCflexible2005[3],此软件是专门为西门子触摸屏组态的软件,具有组态简单、使用快捷方便、画面清晰等特点为广大用户使用。触摸屏设计画面(如图1-图4)所示:触摸屏和PLC之间用RS485 MPI总线进行通讯连接,只要把波特率和通讯方式选择一致就可以。
3.2 上位机DCS与PLC的通讯
DCS与PLC之间采用Profibus协议,S7300PLC[4]用DP口与上位机连接,硬件配置首先创建一个PROFIBUS 1网络,然后把S7300设成从站,在使PLC与DCS的传输波特率相同,最后在PLC中配置I/O输入口地址和DCS响应地址以及所用内存的字节数。软件编程采用点对点的通讯方式,使两者之间的配置地址一一对应。
3.3 PLC程序逻辑框图(如图5所示)
3.4 PLC主要梯形图的编写
主要模拟量在触摸屏上的显示及其报警[5]的梯形图程序如图6。
4 结语
S7300PLC模块化结构有效解决了I/O口的冗余问题,触摸屏和DCS的双重监视等都最大限度地保证安全。本系统已经被安徽铜陵万吨级水泥生产线所使用,投产至今性能稳定,实时监测准确,报警及时,现场操作简单方便等优点被用户所认可。
参考文献
[1]许缪,王淑英.电气控制与PLC应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]赵承荻.电机与电气控制技术[M].北京:高等教育出版社,2002.
[3]殷洪义.可编程序控制器选择设计与维护[M].北京:机械工业出版社,2000.
[4]西门子公司.SIMATICS7-300可编程序控制器系统手册[Z].2002.