氧化铝输送大倾角皮带减速机降温措施
2018-01-30王寿兴赵玉峰
王寿兴,赵玉峰
(龙口东海氧化铝有限公司,山东 龙口 265713)
减速机在连续运转时的热平衡温升不能高于最大允许值的功率,而小型减速机热功率要比机械功率高或者比较接近,所以选用小型减速机时可以不增加散热装置,而大型的减速机热功率要比机械功率低,必须配备合适的散热装置,尤其是当工况比较恶劣或者负载加大的情况下即便中型的减速机也会导致温度升高,往往需要新增加或重新配置散热装置,由于减速机运行温度过高会造成减速机一系列的故障甚至缩短减速机的使用寿命,所以根据减速机的自身特点和工况条件的不同选择合适的散热装置、散热方式对减速机的稳定运行有很大的影响。
1 大倾角减速机简介
氧化铝公司大倾角输送皮带减速机采用进口SEW品牌的MC3RLSF08型减速机做驱动,由于生产流程技术改造皮带由800型改为1000型,相应的也增大了减速机的运行负荷导致减速机超出了预定的热容量致使减速机运行一直处于高温状态,对设备的稳定运行产生了不利影响。
2 减速机温度升高原因分析
减速机温度升高原因可以分为自身原因和外界原因,显然大倾角减速机温度升高主要原因是因为功率负载加大引起的,设备技改后过载部分虽然仍在减速机的额定功率范围内,却超出了预定的热容量。因此才会导致减速机温度升高,而夏季环境温度升高也是减速机温度升高的间接原因。
3 减速机高温运行的危害
减速机高温运行既是设备故障的一种反映,同时也会衍生一系列其他故障,减速机高温运行的危害主要表现如下:
(1)温度高使润滑油的粘度降低,使齿轮在啮合时无法充分的进行润滑加速齿轮磨损。
(2)高温运行会导致减速机的橡胶密封件的过早老化引起减速机的泄漏。
(3)温度高造成减速机内的润滑油大量的蒸发,使减速机内部及周围润滑油气聚集过多非常容易引起安全事故。
4 减速机常用降温方式
对减速机进行降温首先要考虑减速机高温运行的原因,并根据具体的原因采取针对性的处理措施,如果减速机高温运行是由于设备故障等非正常性因素造成的需要首先排除设备故障后再采取降温措施,盲目对减速机进行降温会掩盖减速机的故障隐患,不利于减速机故障的排除。由于大倾角皮带减速机温度升高的主要原因是设备负载和环境温度引起的属于正常性的所以可以通过人为干预的方式对减速机进行降温处理,普遍采用的降温方式主要有3种。
4.1 加速空气流动降温
加速空气流动降温也成为空气降温,通过空气流动速度的加快将设备产生的多余的热量带走,从而保持减速机运行温度的平稳。空气降温的方式可以节约工业用水并且减少污染,同时空气降温所需要的基建费用和降温成本也非常低,减速机进行空气降温的难点在于减速机外表面平整散热面积较小,降温效果有限,空气降温方式一般在减速机设计会预先设计散热翅,并在高速轴端安装一个冷却风扇,减速机运行时风扇高速旋转产生气流加速减速附近空气的流动速度从而使减速机温度降低,如果减速机设计使没有在高速轴上预留风扇的位置,使用单位也很少作为减速机的降温措施,一般多作为临时的降温措施,可以在减速机周围安置工业风扇或者轴流风机从而达到降温目的。
4.2 冷却水降温
也称水冷,水冷是机械设备中最常见的降温方式,水冷与风冷都是通过介质的快速流动带走设备多余热量,但是由于水冷的散热面积和散热环境要比空冷更好所以水冷的换热更快降温效果更明显。
减速机水冷降温方式中最主要的选择是在减速机内安装冷却水盘管并浸入在减速机底部的油池中,盘管中流动的冷却水流经润滑油并与润滑油换热带走减速机产生的多余热量,是减速的温度降低,水冷效果过结构简单易于系列化生产,但对减速机的壳体空间有一定的要求,如果生产方没有在减速机内预制盘管则后期改造所需时间较长,大型减速机甚至要进行拆检才能实施改造。
4.3 外置散热器
外置散热器就是在需要降温的减速机外面重新安装一套散热装置,兵器将减速机内的润滑油引入到外置的散热器中,外置散热器既可以采用风冷也可以采用水冷的方式将润滑油降温后再送回到减速机内并不断循环。外置散热器会增加降温成本同时外置的散热器需要辅助动力设备增加故障几率但是降温效果要比前两种更好,因此这种降温方式常用于大型减速机。
5 减速机技改介绍
外置散热器虽然技改的成本较高,需要在减速机上安装辅助油泵增加了减速机故障的几率,但安装外置冷却器所需要的停机时间最短,技术难度也最小,可以利用临时停车的时间实施改造,因此是大倾角皮带减速机降温的最为合适方式。
设备实施技改首先要根据设备的使用条件编制技改实施方案,并根据技改方案准备材料,并预先进行组装试验,检查管线是否有渗漏,尤其是换热器内部冷却水是否会窜入到润滑油内要认真检查,一旦出现窜水会引发减速机的故障。试验完成后利用设备的临时停车时机,将外置换热器与减速机壳体上的泄放孔连接,减速机内的润滑油用润滑油泵输送到换热器中,进行降温循环,外置散热器投入使用后减速机的运行温度一直处于稳定状态,夏季高温时测量减速机温度在61℃左右,完全在该减速机的正常范围之内。
6 结语
外置换热器是使用单位后期设备进行降温的主要措施,对减速机的停机时间要求短,技改的装置也可现行组装待设备停机再进行连接投用,对需要进行连续性生产作业的设备而言造成的停机损失也最小。