篦冷機驅動裝置潤滑供油系統(tǒng)的問題和改進

某公司新型干法水泥熟料生產線Φ5.2m×78m回轉窯采用第四代步進式篦冷機，篦冷機2018年投入使用，篦床有效面積165m2，行程為3~6次/min，入料溫度1?260℃，出料溫度為65℃＋環(huán)境溫度。篦冷機干油潤滑系統(tǒng)主要為篦床驅動裝置軸承供油，因篦冷機潤滑系統(tǒng)在設計、安裝等方面存在一些缺陷，導致篦床驅動裝置磨損，篦床存在下沉風險，驅動壓力升高，影響篦冷機的穩(wěn)定運行。為了解決以上問題，我們利用2021年大修期間，改進篦冷機潤滑供油形式、管道結構、控制方式等方面，改后使用一年多來，效果明顯，未再出現(xiàn)驅動裝置軸承損壞；在同等篦速下，篦床壓力整體降了4MPa，篦冷機的平穩(wěn)運轉，為燒成系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供了保障。1、篦冷機潤滑系統(tǒng)結構及工作狀況篦冷機篦床驅動裝置采用四連桿機構，每個四連桿上有10個軸承，單個軸承對應一個潤滑點，該篦床上有117個四連桿機構，潤滑點位是1?170個。該篦床存在潤滑點位多、潤滑管線長等特點，因此保證每個軸承都有充分的潤滑，是設備能夠長期無故障運轉的關鍵。原潤滑系統(tǒng)采用高壓泵強制潤滑，管路部分由高壓泵前的液壓換向閥（二位四通）引出（返回）的兩條平行布置的出油（回油）主管、連接主油管和風室內分配器的支油管及分配器到潤滑點的輔助給油管等組成（見圖1）。工作方式為每隔一定時間間隔（控制箱中的時間繼電器預先調整確定），油泵自動啟動，通過換向閥沿著一條主油管1向系統(tǒng)中壓送潤滑脂；另一條主油管2和貯油器連通。在供油過程中，若主油管1首先供油，油泵壓出的油脂流經液壓換向閥并沿管路1的方向流過管道，此時管道內的壓力不斷升高，當達到分配器的動作壓力時，分配器開始動作，將定量的潤滑脂送到各潤滑點。圖1原潤滑系統(tǒng)結構形式當所有的分配器依次動作以后，系統(tǒng)中約有一半的潤滑點獲得了一次潤滑脂；此后管道內的壓力繼續(xù)升高，當管道壓力達到液壓換向閥預先調整好的動作壓力（約8~10MPa）時，安裝于液壓換向閥上的限位開關被觸動，使油泵的電機停止運轉，系統(tǒng)完成了一半的潤滑循環(huán)；當時間繼電器再次使油泵啟動，潤滑脂將沿泵方向流經液壓換向閥通過主油管2向系統(tǒng)供油，此時主油管1通過液壓換向閥與貯油器接通。隨著管道壓力的不斷升高，分配器動作，使系統(tǒng)中另一半的潤滑點獲得定量的潤滑脂，主油管2內壓力繼續(xù)升高，液壓換向閥被主油管2回油口處油脂的壓力觸動限位開關油泵停止，篦冷機的所有潤滑點都得到了一定量的潤滑脂，系統(tǒng)完成了一次供油。2、潤滑系統(tǒng)使用過程中存在的問題（1）供油壓力不均衡。因供油管線過長，導致供油管線靠近油泵近處供油充分，遠處供油較少。（2）近處與遠處的壓力無法檢測。因在供油過程中管道內有壓力損失情況，而壓力傳感器只裝在泵出口液壓換向閥上（兩個傳感器安裝在換向閥A口、B口上）監(jiān)測整個管路出油口壓力；遠處（末端壓力）和近處壓力在給油過程中能相差4~5MPa（按照潤滑脂流變性質，取潤滑脂為賓漢流體測算沿程壓力損失和局部壓力損失時），造成近端潤滑脂給的較好，遠端給的不充分；在給長潤滑管路同時供油時，會造成遠處單線雙向分配器打不開或打開不充分（單獨打開分配器需要3~5MPa壓力），造成系統(tǒng)遠端供油效果較差，潤滑不充分，從而導致遠處支撐部件四連桿驅動裝置銷軸磨損，篦床下沉，篦床壓力增大，額外負載增加，篦床推力增高，設備損壞概率增加，降低設備運行穩(wěn)定性。（3）長輸管道在供油過程中，考慮管道沿程壓力損失和局部壓力損失，近端壓力和遠端壓力相差較大；而原供油系統(tǒng)壓力監(jiān)測裝置只監(jiān)測泵出口壓力，達到相應壓力后泵停再執(zhí)行下一個潤滑。在實際使用過程中遠端管道壓力尚未達到分配器打開或部分打開的壓力，導致遠端供油不充分。3、解決措施3.1潤滑系統(tǒng)改進方案為解決以上問題，我們通過查閱相關資料后認為，可將原來的整條供油管路同時給所有風室設備供油的方式，變換成供油管路分層次、間隔依次給每個風室內設備潤滑給油。這樣，整個管路系統(tǒng)由原來的一個（二位四通）液壓換向裝置給整個系統(tǒng)供油，變成九個（三位四通）電磁換向裝置交替給系統(tǒng)供油（見圖2）。在供油過程中，管路按照油泵上控制裝置設定的順序，依次單獨打開一個風室外的換向閥供油；其他風室外連接的換向閥不動作，管路上潤滑油供不過去。這樣通過把整個供油管路分割成九個單獨的供油系統(tǒng)，可實現(xiàn)每個風室單獨供油，一個風室完成供油后，再進行下個風室供油，保持每個風室內四連桿驅動裝置潤滑充分，防止出現(xiàn)整個管路同時供油時近端供油多、遠端供油少的情況。將潤滑供油裝置配備上一供一回兩條油管路。當控制柜內潤滑泵開啟后，壓力升至設定壓力上限后自動停止運行；當壓力低于設定壓力下限時，控制器自動啟動潤滑泵往供油管中壓送潤滑脂。另一條回油管路和貯油器連通。圖2改進后的潤滑系統(tǒng)結構形式在供油過程中，油泵壓出的油脂流經主管道內，管道內壓力逐步升高，系統(tǒng)按照控制柜程序運行：（1）第一風室換向（三位四通）電磁閥Y1得電動作打開供油，其他風室換向閥不得電，不動作；一風室換向電磁閥Y1與分配器（遞進式單向雙線供油器）一側連通供油管道，分配器另一側連通回油管道，系統(tǒng)向第一風室內供油，其他風室供油處于關閉狀態(tài)。此時主管道內的壓力不斷升高，當達到第一風室內分配器的動作壓力后，分配器連通供油管道的一側開始動作，往第一風室設備內（四連桿）一半潤滑點供油。供油壓力達到設定值后，由換向閥上的壓力變送器反饋至油泵上的控制柜，控制柜發(fā)出指令，第一風室換向閥電磁閥Y1失電關閉停止運行。此時完成第一風室一半設備潤滑點的潤滑。（2）控制箱按照程序設定打開第一風室內換向電磁閥Y2，其他風室換向閥依然不得電、不動作，此時第一風室內換向電磁閥Y2與分配器另一側連通供油管道，分配器剛打過油的一側連通回油管道，隨著主管道內壓力不斷升高，達到第一風室分配器動作壓力后，往第一風室設備內（四連桿）另一半潤滑點供油。供油壓力達到設定值后，第一風室換向電磁閥Y2關閉停止運行，至此完成第一風室內所有設備潤滑點供油。（3）依據(jù)控制箱內程序設定按照第一風室供油的邏輯，逐個向其他風室內設備潤滑點供油，直至完成所有風室內設備潤滑點的潤滑。（4）至此系統(tǒng)完成一次設備供油。結束以上程序后，在控制箱內設定好等待時間，待時間到后，繼續(xù)按照以上狀態(tài)持續(xù)供油。這樣潤滑泵的油脂通過每一路電磁換向閥交替向分配器兩個通道供應潤滑脂，系統(tǒng)按照電磁換向控制箱設定的順序依次循環(huán)工作，向潤滑點提供定量潤滑脂。3.2潤滑系統(tǒng)改進后的應用（1）改進后篦冷機每一風室口上配備一套換向閥控制箱，換向閥上有壓力監(jiān)測點，反饋至油泵控制系統(tǒng)；每個風室外有換向閥控制箱來控制給油；電磁換向閥上的壓力傳感器主要監(jiān)測每個風室供油壓力，達到設定壓力以后才換向，確保每個分配器供油充分。該裝置因是逐步依次供油，壓力升高到指定壓力后才換向，這樣也能監(jiān)測遠端位置管道壓力，壓力達到設定壓力才能進行換向。（2）改進后供油系統(tǒng)可控制油路實現(xiàn)單個風室的補油，在實際供油時可以控制潤滑油點由原來的1?170個潤滑點變?yōu)橐粋€風室13列130個潤滑點，把一次潤滑1?170個潤滑點變?yōu)?次潤滑，每次潤滑130點，其他潤滑點不給油，保持每次潤滑充分；避免了一個滑油泵同時供整個油路造成的近處油路壓力高多油，而遠處油路壓力低油少甚至無油情況。（3