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水泥磨滑履軸承稀油站油泵頻繁損壞的原因及改進

2018-08-14

姜甲兵
（中建材行業(yè)生產(chǎn)力促進中心有限公司）

　　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中Φ5m×15m雙滑履球磨機，滑履軸承稀油站的型號為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；潤滑油是ISOVG320中負荷工業(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，兩臺磨機共4臺稀油站損壞了約40臺高壓油泵、30件高壓溢流閥和10臺低壓油泵。2016年3月份以后通過對潤滑油站實施改造，并加強了對磨機的生產(chǎn)管理，對磨滑履罩殼進行了重新密封并更換了潤滑油。潤滑油站1年多來運行狀況良好，現(xiàn)將油泵損壞的原因分析及油站的設計改進情況進行簡要介紹。

　　1　潤滑油站簡介
　　1.1設備組成
　　該油站低壓部分由油箱、電加熱器、兩臺定量油泵裝置、雙筒過濾器、板式冷卻器、回油磁（柵）網(wǎng)過濾裝置、功能性閥門（單向閥、安全閥、開關閥門）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）、電控柜（高低壓共用）等組成；高壓部分由兩臺高壓柱塞泵裝置、功能性閥門（單向閥、安全溢流閥、開關閥門）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，一臺定量泵（兩臺泵互為備用）從油箱吸人油液，吸人的油液由定量泵進行增壓后，經(jīng)單向閥、雙筒過濾器（一側工作，一側備用）、板式冷卻器、功能性閥門和管道被送到磨兩側滑履軸承托瓦進油口的油槽和滑環(huán)的頂部，油液對各潤滑點進行潤滑和冷卻后，沿著系統(tǒng)的回油總管進入油箱，油液在油箱內(nèi)經(jīng)回油磁（柵）網(wǎng)過濾裝置過濾后進行下一次循環(huán)。

　　1.2.2高壓部分
　　工作時，兩臺高壓泵的進口由低壓管路供油，供人的油液由高壓泵進行增壓后，經(jīng)單向閥、功能性閥門和管道被分別送到磨兩側滑履軸承托瓦的油窩，托起回轉(zhuǎn)筒體并對軸承進行潤滑和冷卻后，沿著系統(tǒng)的回油總管進入油箱，油液在油箱內(nèi)經(jīng)回油磁（柵）網(wǎng)過濾裝置過濾后進行下一次循環(huán)。潤滑油站系統(tǒng)原理圖見圖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造成筒體漏灰，滑履罩殼與磨筒體滾圈處密封不嚴，飄揚的粉塵由此處進入潤滑油中使油被污染。業(yè)主未及時更換潤滑油，從而加劇了高、低壓油泵的磨損，導致油泵損壞。

　　2）油站的設計問題，在油站的低壓油泵的出口雖設計了一個雙筒過濾器，但過濾精度僅為80μm。進入潤滑油中的粉塵不能被有效地過濾。該項目磨機為大型球磨機，磨機回轉(zhuǎn)部分重量達347t，研磨體裝載量約360t，自身重量非常大。

　　在高壓油泵啟動時，由于高壓出口油管細（出油口管徑為DN8ram），流體阻力大，造成磨機簡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，高壓油泵啟動瞬間Z高沖擊壓力可達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的瞬間又長期溢流。以上問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。電氣設計中雖然對油箱的油溫設置了自動電加熱油溫控制系統(tǒng)（37～43℃），但崗位操作人員經(jīng)常手動停止加熱系統(tǒng)。由于沒有相關電氣保護設計，油箱內(nèi)油溫過低（低于25℃），仍可啟動泵裝置。板式冷卻器的冷卻水閥采用的是手動開關閥，不能根據(jù)油溫的變化實現(xiàn)冷卻水的自動開關控制。

　　高壓泵從低壓管路吸人油液，高壓泵的進口油壓應穩(wěn)定在0.1MPa，而實際生產(chǎn)中低壓出油口油壓調(diào)節(jié)范圍為0.15-0.3MPa，也即高壓泵的進口油壓超過0.1MPa，可能會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、停水泥磨機，磨機連續(xù)運行時間較短，泵站裝置啟動過于頻繁，以及油泵自身質(zhì)量等。

　　3　油站設計改進

　　1）低壓部分
　　低壓過濾器過濾精度增加至40μm（如低壓過濾器過濾精度提高至25μm，高壓泵吸口就不再增加過濾裝置）。由于過濾精度提高，相應的流體阻力增加，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）改為意大利進口GR45/SMTl6B/2l0L/S2/AX螺桿泵。

　　增加一套低壓過濾循環(huán)系統(tǒng)，過濾精度10μm。此系統(tǒng)方便對油箱加油，并可對油箱內(nèi)的潤滑油進行高精度循環(huán)凈化，缺點是增加了設備投資，供選用。冷卻水系統(tǒng)增加一個進口CEME品牌常開型自動控制電磁水閥。

　　2）高壓部分
　　高壓泵吸口增加過濾器，過濾精度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。

　　高壓泵由國產(chǎn)5MCYl4—1B軸向柱塞泵改為進口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關（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
　　電氣部分進行重新設計，油箱油溫度低于25℃時無法啟動泵裝置。只有通過手動開啟電加熱器，待油箱油溫高于25℃時才能啟動泵裝置。長時間停磨時可采取手動停止油箱電加熱器或?qū)櫥驼緮嚯?，否則油箱油溫實行自動控制。

　　高壓壓力和流量：當壓力高于設定的托磨壓力低點（如>6MPa），且流量開關檢測的流量高于設定值（如>3L/min）時，發(fā)出備妥信號允許磨主電動機啟動。具體設計改進建議見圖2。

 　　4　總結

　　根據(jù)以上的設計改進建議，現(xiàn)場通過對潤滑油站實施改造，并加強對磨機的管理，如對磨簡體螺栓的定期和不定期緊固，滑履罩殼的重新密封處理，潤滑油站的油質(zhì)監(jiān)控等，從而解決了一直困擾工廠的潤滑油泵和高壓溢流閥頻繁損壞的問題。

　　從本項目潤滑油站出現(xiàn)的問題，總結的經(jīng)驗教訓是：對潤滑油站的設計和選型一定要充分考慮設備自身的特點、使用環(huán)境差異、生產(chǎn)管理狀況、操作習慣等。通過對潤滑油站完善的設計來降低對崗位操作人員的素質(zhì)要求和彌補設備其他方面可能存在的問題，如對潤滑油站的保養(yǎng)、操作和管理要求，滑履罩殼密封不嚴等。

來源：《水泥》2018(3)