智能润滑系统在烧结机上的应用

周家翠

一、引言

三安钢铁厂60m2烧结机，原润滑系统采用环式干油润滑接触器控制。这种润滑方式对设备供油点状况不易判断，容易造成设备因失油而加速磨损，能耗大，故障率高，可靠性及维护性差。选用ZDRH-2000智能润滑系统取代传统环式干油润滑系统，实现烧结机智能润滑自动控制。

烧结机是将混合后的含有硫、磷、碳等矿粉的原料进行化学反应的设备，将矿粉烧结成含铁、碳等的烧结矿，给高炉冶炼提供原料。烧结矿粉在台车上燃烧，台车在滑道上行走，矿粉上方有吸风装置。在台车与滑道之间装有上部弹压式密封装置（装置在台车上），靠弹簧的压力和密封板的重量压在滑道上。烧结机滑道润滑点输入的油脂在密封板和滑道之间形成半流体密封。烧结生产环境恶劣、温度高、润滑点多且分散，不易检修。烧结机头、尾部润滑点多为重载轴承，烧结机滑道及烧结机尾部的温度约300℃。传统环式干油润滑系统，已满足不了高负荷的生产要求，故选用智能润滑控制系统来满足烧结机润滑的需求。

二、改造润滑系统的必要性

60m2烧结机有92个润滑点，原采用环式干油润滑接触器控制，即双线干油润滑系统。当I线管道上所有润滑点输油完毕，压力达到换向阀调定压力时，换向阀芯运动，触杆碰行程开关，润滑泵停止工作。电控箱控制转向II线管道送油，自动进入下一循环。原循环换向供油时间为供油30min停90min或120min。换向时间由设备管理人员根据设备运行工况，手动设定继电器时间来进行换向，这种方式使用中常出现各种问题。

1.故障率高

因干油黏度大输送需用压力高，给油器运行不稳定，故障率高，常造成不必要的能源浪费和设备磨损，满足不了高负荷的生产需要。

2.不能实时了解供油状态

离泵近、背压低、阻力小的润滑点先得到油，背压高的地方容易发生堵塞。不能实时了解供油状态，给使用、维修增添许多困难。

3.原系统设计安装不太合理

原供油管路设计、安装有不太合理的地方，有些润滑点位置不便观查。润滑管道长时间在高温下，管内油脂硬化阻塞管道，容易造成润滑点失油或漏油，导致滑道、轴承在无润滑脂的状态下工作。

基于上述原因，2009年3月引进北京中冶华润科技发展有限公司开发的专利产品，ZDRH-2000智能多点润滑系统取代原干油润滑系统，将微机与PLC可编程控制技术相结合，使烧结机设备润滑进入智能化。

三、烧结机智能润滑系统技术改造方案

1.改造方案实施

选用ZDRH-2000型智能终端式多点润滑系统，采用微机结合SIEMENS S7-200系列可编程控制器作为主要控制系统。烧结机智能润滑供油压力为40MPa，根据距离远近可调整压力大小，调压范围在0～40MPa。供油系统由两台电动高压润滑泵组成，一台工作，一台备用。可手动、自动转换。每点可进行现场、远程操作，便于调试与维护。在自动运行状态，主控系统按照设定程序运行，启动电动高压润滑泵，通过电磁给油器、流量传感器及管道，将油依次循环供应到需要润滑的位置。润滑点接口处的油，压力不低于0.5MPa。系统与烧结机启动、停止同时联动。系统每3h供油一次，时间在2～16h之间可调。供油量和供油时间，可根据现场实际需要自由设定，给油量调整方便，可满足不同润滑制度的需求。

2.烧结机润滑点分段及时间参数情况

第一段（1号混合机和1号烧结机机头、机尾部分润滑点）包含点号：1-8、61-64、153-168。循环时间240min，自定义时间参数为1003。

第二段（2号混合机和2号烧结机机头、机尾部分润滑点）包含点号：69-76、133-152。循环时间240min，自定义时间参数为2003。

第三段（1号烧结机滑道润滑点）包含点号：9-60、65-68、169-172、179、180。循环时间30min，自定义时间参数为3004。

第四段（2号烧结机滑道润滑点）包含点号：77-132、173-176、183、184。循环时间30min，自定义时间参数为4004。

四、ZDRH-2000型智能集中润滑系统工作原理

1.ZDRH-2000型润滑系统构成

系统由主控设备、油站、现场控制器、检测部件和监控系统组成。

主控设备采用微机控制，作为润滑系统的指挥设备，主要控制油站启停，现场设备润滑点的油量分配，现场信号数据采集处理。多种参数可调节，优化应用。

油站作为整套润滑系统的心脏设备，采用电动高压润滑泵作为润滑剂输送部件，经管道将润滑脂输送到各个润滑点。

现场控制器，采用电磁给油器控制各润滑点打开或关闭来实现供油。

检测部件，采用流量传感器实时检测监控每个润滑点的供油状态，定位现场信息并反馈给主控系统。有故障及时报警，提示操作人员去处理。

监控系统，采用微机远程设定参数、远程监控、远程维护，有故障及时报警并记录，便于检修维护。

2.智能集中润滑系统控制原理

控制系统工作分为手动、自动两部分，自动是主要的控制方式。

手动运行时，主控室画面上的按钮可对应现场的相应润滑点。开启油泵后，润滑脂被压注到主管路中，按下润滑点按钮（按钮组合编号与现场润滑点相对应），电磁给油器得到信号，开通油阀，润滑脂压注到相应的润滑点。润滑供油时间可根据各润滑点的实际需要决定。手动控制一般在调试和检修时用于单点控制。

自动运行时，可编程控制器按照已编制好的程序自动运行，系统首先检测系统中的参数，如系统中无参数时，供油系统禁止运行，只有在各系统参数输入后，系统才会按照所设定值自动运行。这一过程可分四步。

第一步首先检测联锁控制参数。联锁控制参数为1时，则处于联锁控制状态，系统开始检测联锁信号（即主机启动信号），主机没启动，没有联锁信号，润滑系统无法运行，等待主机送来联锁信号后，开始自动运行并进入下一步。联锁控制参数为2时，则处于自动运行无联锁状态，直接进入下一步。

第二步则检测油泵参数。油泵参数为1时，则1号油泵自动启动。油泵参数为2时，2号油泵启动。油泵参数为3时，1号油泵运行90s，系统压力仍处于下限时，开启2号泵。油泵参数为4时，2号油泵运行90s，系统压力仍处于下限时，开启1号泵。

第三步逐点供油。逐点供油是用压力检测来控制油泵的过程。工作流程如图1所示。

油泵开启一段时间后，系统压力上升至设定值时，电磁给油器根据主控系统发来的指令进行逐点给油，一般先从1点开始，1号油阀打开，按照所设定的时间开始给1号润滑点供油，同时1号润滑点的流量传感器监控润滑点的供油状态，润滑点堵塞时，报警系统立即动作，输出报警信号，同时监控系统记录故障信息，供油时间到后，主控系统发出指令1号油阀关闭，2号油阀打开，开始给2号润滑点供油，2号润滑点供完油后关闭，3号润滑点打开，就这样依次按照主控设备发来指令进行下去。直到最后一个润滑点184号供油完毕，最后一个电磁给油器关闭，同时油泵自动停止，系统进入下一步。

第四步开始循环等待延时。循环等待时间到后系统又开始进入一个新的供油循环。其自动供油流程如图2所示。

在设备自动运行过程中，各润滑点供油时，主控系统显示该点正在供油与该点供油时间以及润滑点供油状态，系统进入循环间隔时间后，主控系统显示间隔时间倒计数值，以便清楚当前设备运行状态。油泵又开始自动启动，同时润滑点打开，下一个供油循环开始。每个点的供油时间可通过微机来进行改变，大循环时间也可修改。每一次运行后，主控系统都会自动记录下故障信息等一些数据，以便管理和维护。压力调节系统随时显示和控制系统供油压力，反馈至主控制系统，如系统出现油压过高的故障时，压力控制系统动作，油泵停止工作，从而保护了油泵。在设备出现故障时，主控系统采取相应措施进行处理，当措施无效后，向上位机发出故障请求信号，以便检修人员来进行相应处理。

五、润滑系统改造后效果

（1）可编程控制技术替代继电器接触器控制，使系统达到机械、电器、自动化三重安全设置，保证设备安全可靠运行。

（2）自由排序，按需逐点供油。供油方式由原来的每点同时供油改为逐点供油，按设定程序、顺次给油，每点供油量根据实际需要设定。每点给油时间、间隔时间根据需要设定。逐点供油可与系统设备联锁。提供了灵活的润滑控制方式，可保证供油压力和供油可靠性。

（3）定时、定量供油，对每一点的加油量可自行设定。对每一点的运行状态实时监控，能根据工艺要求随时调整供油参数。润滑设备的循环、供油时间根据润滑段的分布情况不同，控制参数也不同。设备管理人员可根据现场设备运行工况来进行自定义设定调整，以达到供油时间为主、循环时间为辅，既能保证设备润滑可靠，减少磨损，节约能源，又不会造成油脂浪费。

（4）逐点检测，及时反馈。通过流量传感器检测油在管道的位移信号，准确检测各润滑点的供油状态，检测到故障及时报警，且能准确判断出故障点所在，便于操作工的维护与维修。操作员可根据设备各点润滑要求的不同，通过远程调整参数，以适应烧结机的润滑要求。

（5）远程监控，人性操作。故障查询，智能判断。真实反映现场每个润滑点供油状态，现场情况一目了然。在微机上实现手动/自动切换，可手动单点给油与检测，可与系统设备联锁。在微机上直接显示各故障点的具体位置，准确判断每个润滑点、润滑元件故障。系统自带故障类型数据库。

六、结束语

烧结机智能润滑系统通过改造后，采用微机与可编程控制器相结合的方式，可与网络挂接与上位机系统连接，实时监控，使润滑状态一目了然。系统投入运行以来（已运行一年多），未发生因润滑问题而造成设备损坏的情况。整套系统运行稳定、可靠。自动调整润滑油（脂）供给量，设备使用效率提高，油品消耗降低，日常工作维护量减少，生产成本大大降低。