高转速离心机用循环液压润滑系统的改进.pdf

2 0 1 1年 6月 第 3 9卷 第 1 2期 机床与液压 MACHI NE T O0L HYDRAUL I CS J u n ． 2 0 1 1 Vo 1 ． 3 9 No ．1 2 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 1 2 ． 0 4 2 高转速离心机用循环液压润滑系统的改进 周成蹊，姜韵 ，钱健航，钱青 上海市离心机械研 究所有 限公 司，上海 2 0 0 2 3 1 摘要以某公司高转速离心机用液压润滑系统为研究对象 ， 分析其可能存在的安全隐患，并提出相应的改进措施。实 验及运行结果表明，改进后的润滑系统使本体离心机的运行可靠性得到有效提升。 关键词离心机 ；液压润滑系统；改进 中图分类号T H1 1 7 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 1 1 21 3 0 2 高转速离心机多采用油润滑技术 ，而润滑油压 力、流量的控制情况，直接影响机器的稳定运行以及 生产作业的连续性。针对某公司现有液压润滑系统， 经过近 1年的试验以及现场调试，对其进行技术升 级，使系统能更可靠有效地运行以保证本体离心机性 能更好地发挥 。 1 原液压润滑 系统简介 该系统主要组成部件有油缸、柱塞泵、驱动电 机、冷却系统、过滤系统、集成阀块、喷淋装置及监 测系统等。该系统液压单元外形结构如图1 所示。 冷却系统 图 1 系统液压单元外形结构图 液压润滑 系统工作 流程如 图 2 所 示。 驱动 电机带 动柱塞泵工作将油缸 内油泵 出 ，经过 集成阀块调配将油按设定值泵人离心机的左右两轴承 座内，通过喷头对两轴承进行喷淋润滑，润滑油通过 轴承座回油 口在重力作用下回落到润滑系统的过滤系 统，经过滤后通过冷却系统返回油缸。监测系统监测 润 滑油温度 、两润滑点 口的压力 、油缸 内油位 的起伏 并反馈信息到离心机控制柜 ，以确保本体离心机的安 全运行 。 离心机左轴承 出口压力表 离心机右轴承 图2 工作流程图 2 可能存在的隐患 在试验以及现场调试初期 ，根据轴承 D N值 中 径乘以转速计算得出该公 司用以实验之机型该值 在 5 0 0 0 0 0～ 6 5 0 0 0 0 m m r ／ ra i n间，根据载荷情况选 择 1 5号 润 滑油 油 ，同时 ，因离 心机 工 况 的特 殊性 ， 分别再取 1 0号及 3 2 3 3 号润 滑油 进行 实 验。 在调 定进油 量以 及压昙 力后 采用变频器对 播2 3 油 泵 输 出 量 进 行 控 攥 1 9 制 ，所有 运行 参 数 i 均满足设定要求 ，在 轴承内形成的油位 以 图3 油量 、液位对照图 及对应之流量如 图 3 所示 。 未现异常，但随着试验深入 ，逐步发现该系统仍 存在安全隐患。主要可能出现以下问题 收稿 日期 2 0 1 0 0 31 4 作者简介周成蹊 1 9 8 3 一 ，本科 ，研究方向为机械设计制造及其 自动化。电话0 2 1 5 4 6 1 3 3 1 6 ，Em a i l c h e n g x i z h ot t ho t ma i l ．t o m o 第 1 2期 周成蹊 等高转速离心机用循环液压润滑系统的改进 1 3 1 1 未考虑当出油点由于润滑油油品中含有的 杂质堵塞出口而导致该口压力憋高的情况，此时出口 压力表中可显示数值，但检测系统无法察觉此时轴承 可能 已无润滑 。 2 仅依靠人工初次调定两出口点阀块而设定 好数值，无法准确有效地将确定流量以及压力的润滑 油喷射到指定润滑点 ，随运行时间以及运行季节的不 同，润滑油 的流动性成动态变化趋势，无法准确把 握 。 3 现有喷淋装置采用单喷头 ，可能存在喷射 位置覆盖不够以及喷头堵塞无法应急润滑，从而烧毁 轴承的情况 。 3改良措施 为避免以上可能出现的问题 ，该公司针对该液压 润滑系统进行升级 ，提出润滑效果更好 、稳定性及安 全性更可靠的第二套液压润滑系统，在原有系统基础 上 ，在两润滑点出口处增加流量指示计。该液压润滑 系统出口压力不大，在0 ． 1 ～ 0 ． 2 5 MP a 之间。实验结 果表明压力过大喷油反射强烈，润滑油附着效果不 佳，温度不降反升，同时轴承座密封效果下降，出现 泄漏情况，见表 1 。 表 1 实验结果对比 频 - ／ H z 出口 运行润滑油 左轴承 右轴承 油号 代替流量／压力／ 时间／ 温度／ 温度／ 温度／ L m i n 一 MP a h ℃ o C ℃ 注以上实验在该公司液压实验室进行 ，室温控制在 2 3 ℃， 各类型润滑油实验共进行约6个月，其数值为平均值； 另由于涉及核心参数，在此以频率换算值代替流量值，在 实际应用过程中系统流量通过集成阀块进行调整和分配。 同时，当将出口压力调整到0 ． 5 MP a时，左右两轴承座在 运行一段时间后均出现不同程度泄漏。 通过实验分析，结合密封以及润滑情况 ，考虑在 润滑点出口处采用低压流量指示计，既可有效判断是 否有润滑油到达润滑点 ，也可节约成本。此时，即使 喷油 口被堵塞 ，压力监测未反映，但流量指示监测即 可作出反应 ，有效解除了隐患 1 。同时，将流量 计及压力表监测数据结合 ，反馈到控制柜 ，使控制柜 发出信号对集成阀块进行 自调整，便可有效地解决隐 患 2 ，并可使 自动化程度进一步的提高。针对隐 患 3 ，该公司将现有喷淋装置由单喷头改为多喷 头，将喷淋点分布于设定点上，同时考虑到需润滑轴 承的尺寸以及转速，将喷头数的上限定于3个。对该 公司的 L W5 3 0机型进行试验，采取两喷头设置 ，根 据离心机运行情况，此时该机器负载为重负载，机器 D N值已经超过 6 0 0 0 0 0 m m r ／ m i n ，故采用3 2号润滑 油对轴承进行润滑，两喷头位置分别对应轴承内外 圈，向滚子处喷射润滑 ，参数如表 2所示。 表 2 双喷头、小压力、中流量 L W5 3 0 机器运行参数实验表 频 - JH z 出口 运行润滑油 左轴承 右轴承 油号 代替流量／ 压力／ 时间／ 温度／ 温度／ 温度／ L m i n MP a h ℃ ℃ o C 4 5 0 ． 1 85 3 1 ． 3 4 5 ． 7 4 7 ． 1 3 2号 3 5 0 ． 2 8 5 3 0 ． 7 4 5 ． 5 4 6 ． 8 4 5 0 ． 2 85 3 0 ． 9 4 5 ． 8 4 7 ． 3 注 室温控制在 2 3℃，小流量范围0 ． 11 L ／ mi n ，中流 量 1 5 L ／ rai n ，大流量5 L ／ ra i n以上。 4结论 通过对该润滑系统的改良，使本体离心机的运行 可靠性得到了有效提升；同时，通过对两润滑点的监 测反馈 ，使控制系统 自动完成了对机器润滑的监测与 调整 ，提升了该系统的自动化程度。该改良润滑系统 已在该公司试验机上稳定运行 9 0个工作 日。在对该 设备的集成程度进行调整后，优化后的液压润滑系统 能更好地为离心机提供完善的润滑效果。 参考文献 【 1 】 成大先． 机械设计手册 第 2 卷 [ M] ． 3 版． 北京 化学 工业出版社 ， 1 9 9 8 ． 【 2 】 张利平． 液压站设计 与使用 [ M] ． 北京 海洋出版社 ， 2 0 0 4． 【 3 】陈蓉， 王子君． 滚动轴承的润滑 [ J ] ． 现代零部件， 2 0 0 5 6 8 58 7 ． 【 4 】 施震荣， 姚公弼 ， 刘长星， 等． 工业离心机选用手册[ M] ． 北京 化学工业出版社 ， 1 9 9 9 1 5 31 5 6 ． 【 5 】 李琛， 周成蹊 ， 顾湘 ， 等． 单泵双路双腔液压站的设计 [ J ] ． 机床与液压 ， 2 0 1 1 2 9 91 0 0 ． 【 6 】钱健航 ， 李琛， 周成蹊， 等． 采用脂油混合润滑的卧螺离 心机的改造[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 1 0 3 1 1 61 1 7 ．