火力发电厂斗轮机轴承集中润滑系统应用分析

夏方宽

火力发电厂斗轮机轴承集中润滑系统应用分析

夏方宽

（浙江省电力建设有限公司，浙江宁波315000）

斗轮机轴承集中润滑系统采用单线与多线并用的润滑方式，终端压力开关实时检测支路油压力，保证管道压力值恒定。温度传感器实时检测轴承温度，保证轴承处于正常温度下工作。通过合理精确地加注润滑油，改善轴承工作环境，延长轴承寿命，达到提高工作效率，节约能源的目的。

斗轮机；集中润滑；实时检测

0 引言

斗轮机是大宗散装物料连续装卸的高效设备，广泛应用于火力发电厂煤场煤炭的装卸，在火力发电厂输煤系统中发挥了重要作用。为保证火力发电厂煤场斗轮机高效的工作，就必须保持各运动副处的轴承处于良好的润滑状态。现有的斗轮机轴承润滑系统缺少在线检测，易造成润滑不均，润滑油浪费的不良现象。本文所阐述的斗轮机轴承集中润滑系统采用单线与多线并用的润滑方式，通过温度传感器实时检测获取轴承润滑状态，合理精确加注润滑油，改善轴承工作环境，延长轴承寿命，进而提高斗轮机工作效率，节约能源。

1 斗轮机轴承集中润滑系统构成

现有的斗轮机轴承润滑技术中，主要有人工定期润滑，半自动润滑和集中润滑三种润滑方式。人工润滑需要定期检查斗轮机各个轴承的润滑状态，并且依据工作情况加注适量的润滑油，这种方法拆卸困难，费工费时，污染轴承甚至损坏密封圈。半自动润滑通过机械方式，在轴承端盖上面安装注油嘴，用注油器进行注油，但是这种盲目的润滑方式易造成严重浪费。集中润滑方式主要有单线、多线和递进式的润滑方式，这些润滑方式缺乏检测，无法做到点对点的润滑。

如图1所示为斗轮机轴承集中润滑系统原理示意图，系统由多线油脂泵、单线注油器、注油器基座、终端压力开关、轴承座、温度传感器、主控板和电控箱组成。多线油脂泵给各支路提供润滑油，通过终端压力开关检测管道润滑油的压力并反馈给电控箱，电控箱通过比较该压力是否到达预设值，若到达预设值，则控制多线油脂泵停止供应润滑油。温度传感器检测轴承座的温度，并返回给控制板，通过比较该温度是否超过预设值，若超过则控制相应注油器给轴承座加注润滑油，同时与电控箱通讯，检测管道润滑油压力是否低于预设值，若低于预设值，则电控箱控制多线油脂泵给相应支路提供润滑油，直到终端压力开关反馈的压力值到达预设值。

图1 斗轮机轴承集中润滑系统原理示意图

2 斗轮机轴承集中润滑控制系统硬件构成

数字信号处理器（DSP）是控制系统的中心，系统采用TI公司的DSP2812为主要控制器，具有多达56个独立可编程复用I/O引脚（GPIO），16通道的12位模数转换，两个串行通信端口（SCIA和SCIB），3个32位的CPU定时器，片内高达128Kx16位的FLASH存储器。它通过采集温度传感器的反馈信号，输出I/O信号通过放大电路闭合继电器来给注油器供电，进而给相应的轴承座注油，达到在线检测，点对点控制的要求，其控制系统图如图2所示。

图2 斗轮机轴承集中润滑控制原理图

如图2所示，斗轮机轴承集中润滑系统的硬件由DSP主控单元、串口电路、电控箱、终端压力开关、A/D模块、16路模拟开关、16路译码器、放大电路、继电器和温度传感器组成。由于斗轮机轴承较多，DSP2812的I/O口数量无法满足要求，因此增加多个16路模拟开关和16路译码器，通过5个I/O控制16路信号，极大的丰富了控制端口。DSP2812通过I/O使能16路模拟开关，以一定的频率依次选通其中的一路，与这路相连通的温度传感器将0-5V的电压信号反馈，经过ADC0804将电压信号转换为8位数字信号，反馈给DSP2812，通过与预设的温度值相比较，如果温度超过预设值，则通过I/O口使能16路译码器，同时复位控制该轴承的引脚，该低电平通过与上拉电源构成回路形成电流，经过三极管放大后，在继电器控制端输出有效电流，继电器闭合，动力电路驱动注油器工作。终端压力开关实时将支路压力反馈给电控箱，若支路压力值低于预设值，则电控箱通过控制动力电路驱动多线油脂泵工作，直到支路压力值达到预设值。电控箱和显示屏具有串口通讯接口，系统通过MAX3232串口芯片作为DSP的串口SCIA和SCIB的接口，通过与电控箱和显示屏进行通讯，实时显示各支路的终端压力、各个轴承的温度值以及故障显示。

3 斗轮机轴承集中润滑控制系统程序构成。

斗轮机轴承集中润滑系统的程序主要包括两个闭环控制程序段，一个是由温度传感器构成的闭环控制回路，另一个是由终端压力开关构成的闭环控制回路。两个闭环回路同时工作，保证系统的良好运行。

3.1 温度控制回路程序流程图

图3 温度控制程序流程图

通常情况下，轴承正常工作温度在80℃以下，温度超过80℃则表明轴承已经烧坏，为防止轴承工作中过热，就必须选择一个合适的温度作为判断是否加注润滑油的标准。若选择温度过高，则轴承易过热，较少寿命，若选择温度过低，则易造成润滑油的浪费。由资料和经验得知，50℃左右为最佳的判断标准。因此，系统轴承温度控制程序流程图如图3所示，温度传感器测量的信号经过A/D转换反馈给DSP2812，通过比较，如果温度值大于80℃，则通过显示屏显示该路的轴承损坏，需要停机检修。如果温度低于80℃，则继续比较，若该温度值大于50℃，DSP2812控制相应的电路给该轴承座加注润滑油，使温度降低；如果该温度值小于50℃，系统则接通下一路的温度传感器，继续进行温度检测，如此往复。

3.2 压力控制回路程序流程图

图4 压力控制程序流程图

由于注油器正常工作需要供油管道有一定的压力值，而各润滑支路由于管路的长短以及终端压力开关的安装位置不同而导致各个支路的终端压力值不同，所以程序流程图里面以预设值作为标准。压力控制回路的程序控制如图4所示，支路的终端压力开关将支路的压力值反馈给电控箱，如果压力值小于该支路预设值，则电控箱控制多线油脂泵工作，给该支路提供润滑油，如果压力值大于等于该支路预设值，则电控箱接通下一个支路的终端压力开关，对该支路压力进行检测，如此往复。

4 实际应用效果

斗轮机轴承集中润滑系统在工程应用上有许多的成功案例，2012年该系统成功应用在沙市电厂的斗轮机上面，通过对该斗轮机一年的使用和维修记录数据进行分析，并与其历史数据进行比较，使用该系统的斗轮机堆煤和取煤量增加，工作效率提高了5%，平均无故障工作时间明显提升，使停机检修次数降低了23%，同时，润滑油的使用量也减少了16%，极大的提升了工作业绩。

5 结语

该斗轮机轴承集中润滑系统具有极大的市场潜力，对提高工作效率，节约能源，实现安全生产具有重大意义：

（1）该斗轮机轴承集中润滑系统相对于人工润滑和半自动润滑，实现润滑油自动供给，不需人工定期检查注油，同时也避免了轴承拆装造成的损坏，节省了大量的人力和时间。

（2）通过终端压力开关检测反馈支路油压和温度传感器检测反馈轴承工作温度，实现润滑油供给闭环控制，使润滑油供给及时有效，避免了盲目加注润滑油，极大减少了润滑油的使用量。

（3）温度传感器与斗轮机轴承的一一对应，实现斗轮机轴承点对点润滑，排除了润滑盲区。实时在线监测轴承工作温度，轴承损坏立即报警，及时定点检修轴承，排除事故隐患。

[1]林敏，丁金华，田涛.计算机控制技术及工程应用[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2]顾卫刚.手把手教你学DSP-基于TMS320X281X[M].北京：北京航空航天大学出版社.2011.

[3]李柱国.机械润滑与诊断[M].北京：化学工业出版社，2005.

[4]谭信孚，黄志坚，等.规范化的设备润滑管理[M].北京：机械工业出版社，2008.

修回日期：2015-02-05

Application and Analysis of Centralized Lubrication System of Bucket Turbine’s Bearings in Thermal Power Plant

XIA Fang-kuan
（Zhejiang Electric Power Construction Co.,Ltd,Ningbo 315000，China）

Single and multiple wire of lubrication method were used on the centralized lubrication system of Bucket turbine’s bearings，terminal branch pressure sensors were used to measure the oil pressure in each branch to make sure the pressure keep stability.Temperature sensors were used to measure the bearings’temperature to make sure that bearings work on a normal temperature.By the means of filling lubricating oil reasonably and accurately，the bearings’work environment was improved and the bearings’lifetime was extended，and this make the work efficiency improved and the energy saved.

bucket turbine；centralized lubrication；real-time detection

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.01.011

TM621

B

2095-3429（2015）01-0046-03

2014-11-03