浅谈铸造起重机钢丝绳动态仿真

摘要：针对纺织污水站风机设备人工加油存在的加油量未按DN值的要求填充，造成风机温度升高、电能浪费、效率降低、轴承损坏等问题，开发远程控制智能润滑系统，实现润滑加油的定时、定量、可编程、远程控制报警，为生产的节能降耗提供保障。

关键词：DN值要求；定时；定量；可编程；远程控制报警

引言

纺织企业污水站风机设备在生产运行中，润滑加油重要工作内容，风机加油保全人员每3天加油一次，加油量未按DN（滑动线速度极限）值的要求填充，造成风机温度升高，电能浪费，效率降低，并产生轴承损坏故障造成停台。

1研发背景

（1）通常情况下，润滑不到位是机械设备故障的主要原因，合理的润滑必须对润滑油脂的品牌和型号进行科学的选择，以及润滑油脂量的控制等有较高的要求。（2）公司污水站风机房供应东区1站和3站风量用于污水曝气，2017年7月出现风机轴承损坏故障，只能通过空压机补充风量，如果风机故障严重造成曝气不充分、溶解氧降低、出水不达标，则东区生产线须停产。（3）现污水站风机润滑维护由保全人员每3天加油一次，电气每3个月加油一次，润滑脂的品牌和型号不统一，加油量通过新油挤出旧油来控制，加油量未按DN值的要求填充，造成风机温度升高，并产生轴承损坏故障。为使设备得到有效的润滑，针对此关键工序实施风机自动润滑控制与报警的设计与开发。

2设计原理

（1）根据润滑系统设计要求、工况和环境条件，考虑必要的参数，确定润滑系统方案。几何参数：最高、最低及最远润滑点位置尺寸、润滑点范围、摩擦副尺寸等；工况参数：速度、载荷及温度等；环境条件：温度、湿度、沙尘、水气等；运动性质：连续运动、变速运动、间歇运动、摆动等；力能参数：如传递功率、系统的流量、压力等。在此基础上制定系统方案。（2）计算各润滑点所需润滑油总消耗量。根据初步拟定的润滑系统方案，计算出经过润滑后，各摩擦副工作时克服摩擦所消耗的功率和总效率，计算出带走处于运转中摩擦副产生的热量所需的油量，再加上形成润滑油膜，达到流体润滑作用所需油量，即为润滑油的总消耗量。（3）计算及选择润滑泵。根据系统消耗的润滑油总量，确定润滑泵的最大流量Q、工作压力P、润滑泵的类型和电机。①确定润滑泵工作压力；②确定润滑泵排量Q；③润滑泵的有效功率Ne。（4）确定定量分配系统。根据各润滑点的耗油量，确定每个摩擦副上安置几个润滑点，选用的润滑系统类型，然后选择相应的润滑泵及定量分配器。其中多线式系统通过多点或多头式的给油口直接向润滑点供油。而单线式、双线式及递进式润滑系统则用定量分配器（或称分油器）供油。（5）油箱的设计及选择。（6）冷却器和热油器的设计及选择。（7）油管直径的选择。

3技术创新点

3.1远程控制智能润滑系统

根据公司现状，将整个系统设计成由PLC报警控制系统、润滑系统（由主泵、一级分配阀、二级分配阀、管路组成）、回油系统（由回油控制单元、管路组成）三大部分组成。（1）PLC报警系统。可以在远程监控室实时监控整个润滑系统加油过程，包括润滑系统的启动和停止、系统发生故障时可以实时报警、系统运行参数的设定及修改。（2）润滑系统。通过主泵设定润滑周期及润滑时间后，控制机构及泵单元建立系统压力（25MPa）把泵储油装置里的润滑脂通过管路打到分配阀，然后由一级分配阀、二级分配阀分配到各个润滑点，对设备实时加注润滑脂，避免设备因长期缺油故障停机，增加维护成本。（3）回油系统（图1）。和离心机同步运行，离心机故障时，可以对故障离心机自动中断润滑，系统润滑脂自动回到主系统，可以有效的保护正常离心机的润滑而互不影响，避免整个离心机车间全部停机，影响生产造成损失。远程控制智能润滑系统是一种递进式集中润滑系统，专门为多点设备轴承润滑而设计。泵设计成可间歇或持续工作，可以按照不同的需要来编辑运行程序。在一些特定的工作环境下，润滑系统一旦发生问题必须马上处理。为了及时和直观的反应润滑系统出现的问题，专门研发了智能润滑控制柜，用于解决上述问题。智能润滑控制柜包括可编程序控制器、触摸屏等控制元件；触摸屏上有“系统启动（系统停止）”“故障复位”“消音”等按钮，同时可对各项运行参数进行设置。智能润滑控制主机根据系统设置条件自动为电机提供润滑油脂，在储油罐液位较低时，主机发出低液位信号给智能润滑控制柜。一级分配单元、二级分配单元为机械自动执行装置，分配单元根据油路润滑油脂的流动情况，自动分配给相关支路分配润滑油脂。

3.2根据轴承的DN值确认加油量并统一品牌

原轴承通过油枪人工加油，为避免加油量少润滑不到位导致轴承磨损，加油时为检验加油脂量的多少，只能通过新油挤出旧油来确认是否加油，人工每3天加一次，油脂量变大，轴承温度升高，阻力增大，电量增加。应用此系统实现风机轴承每分钟一级分配器加油量4.6g，传送到二级分配器（轴承的外径、宽、转速的DN值参数计算出每个点量），夏天温度高，加油时间160s，间隔4h，冬天温度低，加油时间120s，间隔4h（该设定可随时在面板更改），实现加油量的定时定量，充分润滑、降低能耗，省去人工加油。

4产生的效益

（1）节省95%人工，提高运营效益。集中润滑系统实现了运行过程中的定时定量、自动润滑，可节省95%的人工；延长保养间隔时间，减少保养次数；同时良好的润滑也将减少故障发生及相应的维修费用，增加运营效益。（2）延长润滑部件寿命60%～80%。传统手工润滑注油量不易控制，而且黄油嘴外露，尘沙等污物易被带入摩擦副而加重磨损。集中润滑系统具有定时定量、科学高效的特点，其全封闭管路能完全阻止外界污物进入摩擦副，显著降低各润滑部件的磨损，可有效延长润滑部件寿命达60%～80%。（3）节省80%润滑脂成本。每年需油脂3kg左右，可节省80%的润滑脂成本。（4）效益核算。采用远程控制智能润滑系统后加油润滑时间和维保周期延长一倍，降低劳动量，减少轴承损坏。6317型SKF轴承10个，单价623.93元，6319型SKF轴承10个，单价639.63元，合计6239.3元+6396.3元=12635.6元用电量降低：采用远程控制智能润滑系统前后耗电量数据对比见表1。每年节约费用合计：轴承12635.6元+用电量3—11月节省312978度电/9×12=417304度×0.75元=12635.6+312978元-投入58615元/5年折算=313890.6元纺织设备远程控制智能润滑系统的开发应用，实现了人工成本的降低，减少了机械配件的损耗，节省设备电耗，为生产的节能降耗提供了有利的保障。

作者：虞强 谢明昊 彭家锋 刘国江 罗殿银 王敏 单位：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司提钒炼钢厂