智能在线润滑系统在研山铁矿球磨机上的应用

郑可心

（河钢集团矿业有限公司研山铁矿）

球磨机作为矿山行业的主体设备，是磨选设备的关键，在磨选车间具有不可替代的重要作用。现今，球磨机开式齿轮的润滑多以润滑油泵通过压力使油液喷射到需润滑的齿面达到润滑效果为主要形式。但大齿轮齿面的润滑由于在线监测不完善，常常出现油气管路堵塞、喷油泵故障、电气故障等多种因素造成的油液无法喷出，齿面不能有效形成一定厚度的润滑油膜而使大齿轮齿面加速劣化。同时，由于齿面润滑油的减少和缺失带来了附加的剧烈冲击和振动，严重时将造成齿面点蚀和齿根地断裂，进而引发球磨机系统故障，造成停车、停产，不利于磨选作业。为此，以司家营研山铁矿选矿厂球磨机润滑系统为研究对象，对球磨机大齿轮润滑系统进行改造，以保障生产的稳定顺行。

1 设备现状与存在问题

目前，研山铁矿选矿厂有溢流型球磨机MQY55×85（一段磨选）3台、MQY50×83（二段磨选）2 台，5 台球磨机大齿轮润滑系统均采用气压油泵喷射方式润滑。该润滑系统自2011 年3 月安装运转至今，形式单一。随着润滑技术的更新换代，该系统在诸多功能上逐渐落后，技术上已不能满足现代化生产管理的需求。同时，由于该润滑系统使用时间已久，缺少技术支持，设备运行中经常因润滑不良造成停机、停产，严重制约选矿生产的正常进行。据统计，因润滑系统故障造成的停机、停产占年总停机次数的14.2%。

对于矿山行业而言，主体设备中润滑系统的良否对其正常运行起决定性作用，落后的润滑系统不但不能保证主体设备的正常运转，而且使用中出现的漏油现象将对环境造成污染和破坏［1］。现如今，矿山行业的生产不仅仅是追求企业利润的最大化，而应与环境相和谐发展。

2 润滑系统优化改造及效果

2.1 优化改造

通过现场分析和论证，对球磨机大齿轮润滑系统进行优化改造。将原有的单线喷油系统改为双线喷油雾润滑系统。系统优化后，操作人员可直观掌握润滑系统的运行状态，还可通过手机进行APP 远程监控、诊断，手机进行故障排除和参数预设。

改造后的润滑控制系统可根据现场需求自行选择自动或手动操作。选择手动时，可将润滑点号通过触摸屏手动控制画面进行输入，气动高压润滑泵开启后，将润滑脂压注到主管路中，当管道压力升至一定值时（根据现场管道路线的远近调整压力在10～200 bar），再输入数字来选择需润滑的点号，对应点的电磁给油器收到信号并开通油阀和气阀，经过吹气雾化后的油脂喷射到齿轮啮合处，形成油膜，达到润滑作用［2］。选择自动运行时，能够按照调整好的油量自动地逐点供油、检测，当所有润滑点给油完成后进入循环等待时间，循环等待时间结束后，自动进入下一次给油过程。

该系统的工作是通过主控编码模块对控制模块的输出信号进行编码的，通过串行输出到现场给油器箱，再通过现场给油器箱里的解码模块，将串口接收到的信号与设定的地址进行比较，然后确定是否为该给油器箱提供数据，如果比较相同，该给油器箱中的3 个点按事先设定好的参数给润滑点供油，达到智能控制的目的。改造后润滑泵自动供油流程见图1。

2.2 优化效果

优化前的单线润滑系统设备布局凌乱，管路与控制系统安装在一处，操控、维修不方便，漏油后容易造成主控系统污染，不利于清理。优化后的智能润滑系统整体布局合理，润滑、控制部分分开布置，避免了漏油造成的控制部位污染，油污清理方便，维修维护省时省力。同时，由于优化后采用了智能系统，减少了操作管理人员的现场作业频率，整体作业环境整洁、美观。优化前后对比见表1，润滑系统对比见图2～图4。

由表1 可知，润滑系统优化后无论是检测、故障排除，还是调整、状态显现等，智能系统都能按照要求实施和运行，增强了运行的可靠性，减少了人工操作过程［3-5］，实现了智能控制。

3 优化效益

3.1 直接效益

润滑系统优化后，可根据实际润滑油需求量进行自动调整，避免油脂的浪费。单台球磨机每月用油量由原来的2 桶（180 kg/桶）减少到1桶。按5台球磨机每月节省5 桶润滑油计算，年可节约60 桶润滑油，按市场重负荷齿轮油单价折算，可节省90～180万元。其次，在线润滑的优化能够实现无人值守操作。通过智能信息化的管理体系，利用软件就可以进行全面管理。显然，有效的设备润滑将有利于延长设备的使用寿命，提高设备的运转率，减少故障的发生，有利于生产的顺利进行。

3.2 间接效益

（1）故障后的快速诊断。在线润滑系统软件可以时刻保证对每个润滑部位的润滑状态进行监测和诊断，润滑系统一旦出现故障，通过智能软件的智能诊断就能快速查找出故障原因，方便维修人员对故障及时排查，极大地提高了维修作业效率，缩短了故障停机等待时间，提高了球磨机作业率。

（2）减少了巡检设备点及安全隐患。通过设备在线润滑系统的优化，凭借在线润滑系统软件里的人机交互界面，操作管理人员在中控室即可查看每一个润滑点的供油状态，减少了人员现场进行设备点巡检而带来的安全隐患。

4 结论

研山铁矿采用智能在线润滑系统对球磨机传动齿轮润滑系统进行改造后，其供油系统可实现供油状态的在线实时监测和按需供油，避免了油脂浪费及对环境的污染；润滑系统可根据不同的用户，对润滑系统进行开放式管理，并可通过手机APP 在线远程监测、诊断维护、修改运行参数等，提高了磨机作业率，达到了智能监控的目的，综合效益显著。