水泥磨滑履軸承稀油站油泵頻繁損壞的原因及改進(jìn)
2019-02-14 姜甲兵
（中建材行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司）
阿塞拜疆NORM水泥公司5000t/d熟料生產(chǎn)線水泥磨采用的是兩臺(tái)中Φ5m×15m雙滑履球磨機(jī)，滑履軸承稀油站的型號(hào)為GDR一5×2/80高低壓稀油站。低壓泵公稱流量：80L/min，公稱壓力：0.4MPa；高壓泵公稱流量：5L/min，公稱壓力：31.5MPa；潤(rùn)滑油是ISOVG320中負(fù)荷工業(yè)礦物齒輪油。
該水泥熟料生產(chǎn)線于2013年9月投產(chǎn)，至2016年3月，兩臺(tái)磨機(jī)共4臺(tái)稀油站損壞了約40臺(tái)高壓油泵、30件高壓溢流閥和10臺(tái)低壓油泵。2016年3月份以后通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油站實(shí)施改造，并加強(qiáng)了對(duì)磨機(jī)的生產(chǎn)管理，對(duì)磨滑履罩殼進(jìn)行了重新密封并更換了潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油站1年多來(lái)運(yùn)行狀況良好，現(xiàn)將油泵損壞的原因分析及油站的設(shè)計(jì)改進(jìn)情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1 潤(rùn)滑油站簡(jiǎn)介
1.1設(shè)備組成
該油站低壓部分由油箱、電加熱器、兩臺(tái)定量油泵裝置、雙筒過(guò)濾器、板式冷卻器、回油磁（柵）網(wǎng)過(guò)濾裝置、功能性閥門（單向閥、安全閥、開(kāi)關(guān)閥門）及管道、控制元件（壓力控制器、壓差控制器、溫度控制器、液位控制器）、顯示儀表（壓力表、溫度表、液位計(jì)）、電控柜（高低壓共用）等組成；高壓部分由兩臺(tái)高壓柱塞泵裝置、功能性閥門（單向閥、安全溢流閥、開(kāi)關(guān)閥門）及管道、壓力控制器、壓力表等組成。
1.2工作原理
1.2.1低壓部分
工作時(shí)，一臺(tái)定量泵（兩臺(tái)泵互為備用）從油箱吸人油液，吸人的油液由定量泵進(jìn)行增壓后，經(jīng)單向閥、雙筒過(guò)濾器（一側(cè)工作，一側(cè)備用）、板式冷卻器、功能性閥門和管道被送到磨兩側(cè)滑履軸承托瓦進(jìn)油口的油槽和滑環(huán)的頂部，油液對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻后，沿著系統(tǒng)的回油總管進(jìn)入油箱，油液在油箱內(nèi)經(jīng)回油磁（柵）網(wǎng)過(guò)濾裝置過(guò)濾后進(jìn)行下一次循環(huán)。
1.2.2高壓部分
工作時(shí)，兩臺(tái)高壓泵的進(jìn)口由低壓管路供油，供人的油液由高壓泵進(jìn)行增壓后，經(jīng)單向閥、功能性閥門和管道被分別送到磨兩側(cè)滑履軸承托瓦的油窩，托起回轉(zhuǎn)筒體并對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻后，沿著系統(tǒng)的回油總管進(jìn)入油箱，油液在油箱內(nèi)經(jīng)回油磁（柵）網(wǎng)過(guò)濾裝置過(guò)濾后進(jìn)行下一次循環(huán)。潤(rùn)滑油站系統(tǒng)原理圖見(jiàn)圖1。
2 高、低壓油泵及高壓溢流閥頻繁損壞的原因分析
1）由于磨筒體螺栓松動(dòng)造成筒體漏灰，滑履罩殼與磨筒體滾圈處密封不嚴(yán)，飄揚(yáng)的粉塵由此處進(jìn)入潤(rùn)滑油中使油被污染。業(yè)主未及時(shí)更換潤(rùn)滑油，從而加劇了高、低壓油泵的磨損，導(dǎo)致油泵損壞。
2）油站的設(shè)計(jì)問(wèn)題，在油站的低壓油泵的出口雖設(shè)計(jì)了一個(gè)雙筒過(guò)濾器，但過(guò)濾精度僅為80μm。進(jìn)入潤(rùn)滑油中的粉塵不能被有效地過(guò)濾。該項(xiàng)目磨機(jī)為大型球磨機(jī)，磨機(jī)回轉(zhuǎn)部分重量達(dá)347t，研磨體裝載量約360t，自身重量非常大。
在高壓油泵啟動(dòng)時(shí)，由于高壓出口油管細(xì)（出油口管徑為DN8ram），流體阻力大，造成磨機(jī)簡(jiǎn)體被頂起的瞬間不能很快地卸壓；如將高壓溢流閥溢流壓力調(diào)高，高壓油泵啟動(dòng)瞬間沖擊壓力可達(dá)40MPa以上；如將高壓溢流閥溢流壓力調(diào)低至高壓油泵的公稱壓力（31.5MPa）以下，溢流閥在高壓油泵啟動(dòng)的瞬間又長(zhǎng)期溢流。以上問(wèn)題可能是造成高壓泵和高壓溢流閥頻繁損壞的原因之一。
尤其在冬季，高壓出油口至托瓦油窩間的油管內(nèi)的存油溫度低，油黏度變大，流動(dòng)性差，卸壓慢，更容易造成高壓油泵和高壓溢流閥損壞。電氣設(shè)計(jì)中雖然對(duì)油箱的油溫設(shè)置了自動(dòng)電加熱油溫控制系統(tǒng)（37～43℃），但崗位操作人員經(jīng)常手動(dòng)停止加熱系統(tǒng)。由于沒(méi)有相關(guān)電氣保護(hù)設(shè)計(jì)，油箱內(nèi)油溫過(guò)低（低于25℃），仍可啟動(dòng)泵裝置。板式冷卻器的冷卻水閥采用的是手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥，不能根據(jù)油溫的變化實(shí)現(xiàn)冷卻水的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
高壓泵從低壓管路吸人油液，高壓泵的進(jìn)口油壓應(yīng)穩(wěn)定在0.1MPa，而實(shí)際生產(chǎn)中低壓出油口油壓調(diào)節(jié)范圍為0.15-0.3MPa，也即高壓泵的進(jìn)口油壓超過(guò)0.1MPa，可能會(huì)影響高壓泵密封圈的使用壽命。
3）其他方面：業(yè)主幾乎每天都開(kāi)、停水泥磨機(jī)，磨機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間較短，泵站裝置啟動(dòng)過(guò)于頻繁，以及油泵自身質(zhì)量等。
3 油站設(shè)計(jì)改進(jìn)
1）低壓部分
低壓過(guò)濾器過(guò)濾精度增加至40μm（如低壓過(guò)濾器過(guò)濾精度提高至25μm，高壓泵吸口就不再增加過(guò)濾裝置）。由于過(guò)濾精度提高，相應(yīng)的流體阻力增加，需將低壓安全閥公稱壓力由0.63MPa提高至0.8MPa。
低壓油泵由國(guó)產(chǎn)CB—B80齒輪泵（流量80L/min，額定壓力0.63～2.5MPa，轉(zhuǎn)速l450r/min）改為意大利進(jìn)口GR45/SMTl6B/2l0L/S2/AX螺桿泵。
增加一套低壓過(guò)濾循環(huán)系統(tǒng)，過(guò)濾精度10μm。此系統(tǒng)方便對(duì)油箱加油，并可對(duì)油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行高精度循環(huán)凈化，缺點(diǎn)是增加了設(shè)備投資，供選用。冷卻水系統(tǒng)增加一個(gè)進(jìn)口CEME品牌常開(kāi)型自動(dòng)控制電磁水閥。
2）高壓部分
高壓泵吸口增加過(guò)濾器，過(guò)濾精度20μm。高壓泵吸口增加壓力調(diào)節(jié)閥（-0.02～0.2MPa），控制閥后壓力穩(wěn)定在0.1MPa。
高壓泵由國(guó)產(chǎn)5MCYl4—1B軸向柱塞泵改為進(jìn)口HAWE牌R3.6A高壓柱塞泵，公稱壓力由31.5MPa提高至35MPa。
高壓出口增加流量開(kāi)關(guān)（O～6L/min），使用壓力和流量雙控制。
高壓部分的閥組更改為大通徑的閥組，出油口管徑增加為DN15mm。對(duì)高壓出油口至托瓦油窩間的高壓油管增加電伴熱和保溫措施。
3）電氣部分
電氣部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，油箱油溫度低于25℃時(shí)無(wú)法啟動(dòng)泵裝置。只有通過(guò)手動(dòng)開(kāi)啟電加熱器，待油箱油溫高于25℃時(shí)才能啟動(dòng)泵裝置。長(zhǎng)時(shí)間停磨時(shí)可采取手動(dòng)停止油箱電加熱器或?qū)?rùn)滑油站斷電，否則油箱油溫實(shí)行自動(dòng)控制。
高壓壓力和流量：當(dāng)壓力高于設(shè)定的托磨壓力低點(diǎn)（如>6MPa），且流量開(kāi)關(guān)檢測(cè)的流量高于設(shè)定值（如>3L/min）時(shí)，發(fā)出備妥信號(hào)允許磨主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。具體設(shè)計(jì)改進(jìn)建議見(jiàn)圖2。
4 總結(jié)
根據(jù)以上的設(shè)計(jì)改進(jìn)建議，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油站實(shí)施改造，并加強(qiáng)對(duì)磨機(jī)的管理，如對(duì)磨簡(jiǎn)體螺栓的定期和不定期緊固，滑履罩殼的重新密封處理，潤(rùn)滑油站的油質(zhì)監(jiān)控等，從而解決了一直困擾工廠的潤(rùn)滑油泵和高壓溢流閥頻繁損壞的問(wèn)題。
從本項(xiàng)目潤(rùn)滑油站出現(xiàn)的問(wèn)題，總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是：對(duì)潤(rùn)滑油站的設(shè)計(jì)和選型一定要充分考慮設(shè)備自身的特點(diǎn)、使用環(huán)境差異、生產(chǎn)管理狀況、操作習(xí)慣等。通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油站完善的設(shè)計(jì)來(lái)降低對(duì)崗位操作人員的素質(zhì)要求和彌補(bǔ)設(shè)備其他方面可能存在的問(wèn)題，如對(duì)潤(rùn)滑油站的保養(yǎng)、操作和管理要求，滑履罩殼密封不嚴(yán)等。
來(lái)源：《水泥》2018(3)
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