淺談鑄造起重機(jī)鋼絲繩動(dòng)態(tài)仿真

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摘要：針對(duì)紡織污水站風(fēng)機(jī)設(shè)備人工加油存在的加油量未按DN值的要求填充，造成風(fēng)機(jī)溫度升高、電能浪費(fèi)、效率降低、軸承損壞等問題，開發(fā)遠(yuǎn)程控制智能潤滑系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)潤滑加油的定時(shí)、定量、可編程、遠(yuǎn)程控制報(bào)警，為生產(chǎn)的節(jié)能降耗提供保障。

關(guān)鍵詞：DN值要求；定時(shí)；定量；可編程；遠(yuǎn)程控制報(bào)警

引言

紡織企業(yè)污水站風(fēng)機(jī)設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中，潤滑加油重要工作內(nèi)容，風(fēng)機(jī)加油保全人員每3天加油一次，加油量未按DN（滑動(dòng)線速度極限）值的要求填充，造成風(fēng)機(jī)溫度升高，電能浪費(fèi)，效率降低，并產(chǎn)生軸承損壞故障造成停臺(tái)。

1研發(fā)背景

（1）通常情況下，潤滑不到位是機(jī)械設(shè)備故障的主要原因，合理的潤滑必須對(duì)潤滑油脂的品牌和型號(hào)進(jìn)行科學(xué)的選擇，以及潤滑油脂量的控制等有較高的要求。（2）公司污水站風(fēng)機(jī)房供應(yīng)東區(qū)1站和3站風(fēng)量用于污水曝氣，2017年7月出現(xiàn)風(fēng)機(jī)軸承損壞故障，只能通過空壓機(jī)補(bǔ)充風(fēng)量，如果風(fēng)機(jī)故障嚴(yán)重造成曝氣不充分、溶解氧降低、出水不達(dá)標(biāo)，則東區(qū)生產(chǎn)線須停產(chǎn)。（3）現(xiàn)污水站風(fēng)機(jī)潤滑維護(hù)由保全人員每3天加油一次，電氣每3個(gè)月加油一次，潤滑脂的品牌和型號(hào)不統(tǒng)一，加油量通過新油擠出舊油來控制，加油量未按DN值的要求填充，造成風(fēng)機(jī)溫度升高，并產(chǎn)生軸承損壞故障。為使設(shè)備得到有效的潤滑，針對(duì)此關(guān)鍵工序?qū)嵤╋L(fēng)機(jī)自動(dòng)潤滑控制與報(bào)警的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

2設(shè)計(jì)原理

（1）根據(jù)潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求、工況和環(huán)境條件，考慮必要的參數(shù)，確定潤滑系統(tǒng)方案。幾何參數(shù)：最高、最低及最遠(yuǎn)潤滑點(diǎn)位置尺寸、潤滑點(diǎn)范圍、摩擦副尺寸等；工況參數(shù)：速度、載荷及溫度等；環(huán)境條件：溫度、濕度、沙塵、水氣等；運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：連續(xù)運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)等；力能參數(shù)：如傳遞功率、系統(tǒng)的流量、壓力等。在此基礎(chǔ)上制定系統(tǒng)方案。（2）計(jì)算各潤滑點(diǎn)所需潤滑油總消耗量。根據(jù)初步擬定的潤滑系統(tǒng)方案，計(jì)算出經(jīng)過潤滑后，各摩擦副工作時(shí)克服摩擦所消耗的功率和總效率，計(jì)算出帶走處于運(yùn)轉(zhuǎn)中摩擦副產(chǎn)生的熱量所需的油量，再加上形成潤滑油膜，達(dá)到流體潤滑作用所需油量，即為潤滑油的總消耗量。（3）計(jì)算及選擇潤滑泵。根據(jù)系統(tǒng)消耗的潤滑油總量，確定潤滑泵的最大流量Q、工作壓力P、潤滑泵的類型和電機(jī)。①確定潤滑泵工作壓力；②確定潤滑泵排量Q；③潤滑泵的有效功率Ne。（4）確定定量分配系統(tǒng)。根據(jù)各潤滑點(diǎn)的耗油量，確定每個(gè)摩擦副上安置幾個(gè)潤滑點(diǎn)，選用的潤滑系統(tǒng)類型，然后選擇相應(yīng)的潤滑泵及定量分配器。其中多線式系統(tǒng)通過多點(diǎn)或多頭式的給油口直接向潤滑點(diǎn)供油。而單線式、雙線式及遞進(jìn)式潤滑系統(tǒng)則用定量分配器（或稱分油器）供油。（5）油箱的設(shè)計(jì)及選擇。（6）冷卻器和熱油器的設(shè)計(jì)及選擇。（7）油管直徑的選擇。

3技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

3.1遠(yuǎn)程控制智能潤滑系統(tǒng)

根據(jù)公司現(xiàn)狀，將整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成由PLC報(bào)警控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)（由主泵、一級(jí)分配閥、二級(jí)分配閥、管路組成）、回油系統(tǒng)（由回油控制單元、管路組成）三大部分組成。（1）PLC報(bào)警系統(tǒng)?？梢栽谶h(yuǎn)程監(jiān)控室實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)潤滑系統(tǒng)加油過程，包括潤滑系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止、系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可以實(shí)時(shí)報(bào)警、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定及修改。（2）潤滑系統(tǒng)。通過主泵設(shè)定潤滑周期及潤滑時(shí)間后，控制機(jī)構(gòu)及泵單元建立系統(tǒng)壓力（25MPa）把泵儲(chǔ)油裝置里的潤滑脂通過管路打到分配閥，然后由一級(jí)分配閥、二級(jí)分配閥分配到各個(gè)潤滑點(diǎn)，對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)加注潤滑脂，避免設(shè)備因長期缺油故障停機(jī)，增加維護(hù)成本。（3）回油系統(tǒng)（圖1）。和離心機(jī)同步運(yùn)行，離心機(jī)故障時(shí)，可以對(duì)故障離心機(jī)自動(dòng)中斷潤滑，系統(tǒng)潤滑脂自動(dòng)回到主系統(tǒng)，可以有效的保護(hù)正常離心機(jī)的潤滑而互不影響，避免整個(gè)離心機(jī)車間全部停機(jī)，影響生產(chǎn)造成損失。遠(yuǎn)程控制智能潤滑系統(tǒng)是一種遞進(jìn)式集中潤滑系統(tǒng)，專門為多點(diǎn)設(shè)備軸承潤滑而設(shè)計(jì)。泵設(shè)計(jì)成可間歇或持續(xù)工作，可以按照不同的需要來編輯運(yùn)行程序。在一些特定的工作環(huán)境下，潤滑系統(tǒng)一旦發(fā)生問題必須馬上處理。為了及時(shí)和直觀的反應(yīng)潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，專門研發(fā)了智能潤滑控制柜，用于解決上述問題。智能潤滑控制柜包括可編程序控制器、觸摸屏等控制元件；觸摸屏上有“系統(tǒng)啟動(dòng)（系統(tǒng)停止）”“故障復(fù)位”“消音”等按鈕，同時(shí)可對(duì)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。智能潤滑控制主機(jī)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置條件自動(dòng)為電機(jī)提供潤滑油脂，在儲(chǔ)油罐液位較低時(shí)，主機(jī)發(fā)出低液位信號(hào)給智能潤滑控制柜。一級(jí)分配單元、二級(jí)分配單元為機(jī)械自動(dòng)執(zhí)行裝置，分配單元根據(jù)油路潤滑油脂的流動(dòng)情況，自動(dòng)分配給相關(guān)支路分配潤滑油脂。

3.2根據(jù)軸承的DN值確認(rèn)加油量并統(tǒng)一品牌

原軸承通過油槍人工加油，為避免加油量少潤滑不到位導(dǎo)致軸承磨損，加油時(shí)為檢驗(yàn)加油脂量的多少，只能通過新油擠出舊油來確認(rèn)是否加油，人工每3天加一次，油脂量變大，軸承溫度升高，阻力增大，電量增加。應(yīng)用此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)軸承每分鐘一級(jí)分配器加油量4.6g，傳送到二級(jí)分配器（軸承的外徑、寬、轉(zhuǎn)速的DN值參數(shù)計(jì)算出每個(gè)點(diǎn)量），夏天溫度高，加油時(shí)間160s，間隔4h，冬天溫度低，加油時(shí)間120s，間隔4h（該設(shè)定可隨時(shí)在面板更改），實(shí)現(xiàn)加油量的定時(shí)定量，充分潤滑、降低能耗，省去人工加油。

4產(chǎn)生的效益

（1）節(jié)省95%人工，提高運(yùn)營效益。集中潤滑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過程中的定時(shí)定量、自動(dòng)潤滑，可節(jié)省95%的人工；延長保養(yǎng)間隔時(shí)間，減少保養(yǎng)次數(shù)；同時(shí)良好的潤滑也將減少故障發(fā)生及相應(yīng)的維修費(fèi)用，增加運(yùn)營效益。（2）延長潤滑部件壽命60%～80%。傳統(tǒng)手工潤滑注油量不易控制，而且黃油嘴外露，塵沙等污物易被帶入摩擦副而加重磨損。集中潤滑系統(tǒng)具有定時(shí)定量、科學(xué)高效的特點(diǎn)，其全封閉管路能完全阻止外界污物進(jìn)入摩擦副，顯著降低各潤滑部件的磨損，可有效延長潤滑部件壽命達(dá)60%～80%。（3）節(jié)省80%潤滑脂成本。每年需油脂3kg左右，可節(jié)省80%的潤滑脂成本。（4）效益核算。采用遠(yuǎn)程控制智能潤滑系統(tǒng)后加油潤滑時(shí)間和維保周期延長一倍，降低勞動(dòng)量，減少軸承損壞。6317型SKF軸承10個(gè)，單價(jià)623.93元，6319型SKF軸承10個(gè)，單價(jià)639.63元，合計(jì)6239.3元+6396.3元=12635.6元用電量降低：采用遠(yuǎn)程控制智能潤滑系統(tǒng)前后耗電量數(shù)據(jù)對(duì)比見表1。每年節(jié)約費(fèi)用合計(jì)：軸承12635.6元+用電量3—11月節(jié)省312978度電/9×12=417304度×0.75元=12635.6+312978元-投入58615元/5年折算=313890.6元紡織設(shè)備遠(yuǎn)程控制智能潤滑系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了人工成本的降低，減少了機(jī)械配件的損耗，節(jié)省設(shè)備電耗，為生產(chǎn)的節(jié)能降耗提供了有利的保障。

作者：虞強(qiáng) 謝明昊 彭家鋒 劉國江 羅殿銀 王敏 單位：攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司提釩煉鋼廠