矿山设备智能在线润滑系统的研究与应用

刘润虎

（神东煤炭集团大柳塔煤矿，陕西 榆林 719315）

作为工业的基础，冶金工业在所有工作环节中都离不开齿轮传动。齿轮之间相对滑动引起的磨损加剧了齿轮的损坏，添加润滑介质以提高传动效率并减少齿轮的摩擦和磨损具有显着效果。齿轮组包括传动轴，齿轮，滚动轴承和其他需要润滑的零件。提高这些零件的润滑效率可提高生产安全性和设备寿命，降低劳动强度并提高企业的经济优势。因此，迫切需要研究润滑失效的问题。润滑问题对于研究机械部件传动问题非常重要，因为它们与企业的经济和社会利益以及企业财产和生命的安全直接相关。目前，矿山机械设备的润滑主要采用人工润滑的方式。无论每个润滑部位是否进入机油，都必须目视观察每个零件中的机油排放情况，这是增加机器润滑区域中机油量以确保机器健康运行的唯一方法。然而，加油过程是反复且耗时的，并且添加的油量取决于人为经验数据。当前的润滑设备经常由于润滑不良而导致设备停机，这极大地影响了设备的运行速度。所以专门引入了智能油润滑系统，以提高日常设备维护的效率，解决设备润滑不足的问题[1]。

1 当前矿山设备润滑系统运行状态

在齿轮传动的过程中，由于润滑油具有一定的粘度，因此容易形成一定厚度的润滑油弹性膜，油膜的厚度决定了润滑效果。油膜厚度太厚会加剧传动设备的振动并影响传动效率。油膜厚度太薄会增加变速箱各部件之间的磨损并缩短使用寿命。因此，研究外部因素对油膜厚度的影响是分析齿轮组润滑系统故障的关键。润滑油的选择不正确，超过了润滑油本身的性能，会对运行过程中的零件造成一定程度的磨损，长时间持续下去设备就会暴露出问题。正确使用齿轮组润滑剂，这样的情况占齿轮组润滑失效形状的一小部分。由于高温，高负荷，高速和恶劣的工作环境等原因而导致的故障，这种形式占齿轮箱润滑故障的绝大多数形式。

1.1 球磨机齿轮开齿的润滑状态

球磨机齿轮口采用六喷嘴自动喷油系统。主泵采用进口制造商的气动泵，进样阀采用六通托架的渐进式分配器进行雾化。工作原理是按照设定的操作程序启动气泵，同时，通过渐进式分配器和喷射气源的组合，开启雾化气源并雾化润滑脂。当一个喷嘴被堵塞时，渐进式分配器的其他喷嘴不再排油，系统压力升高；当压力升高至系统设定的最高压力时，将发出警报信号提醒用户出现故障。使用旧的渐进式集中润滑系统存在以下问题：一是每个点的供油量不同，不能单独配置；另一个是无法检测到每个润滑点的供油信号；第三是无法检测出供油压力，无法检测到油泵的油位，只能手动检查，易于抽油；第五，润滑点被堵塞，很容易导致整个分配器掉油。第六，很难发现分配器锁的故障。以上缺陷严重影响设备的正常维护[2-4]。

1.2 过滤机油润滑状况

采用多点泵润滑是过滤设备的干油润滑系统润滑形式。每个出口连接到不同的润滑点，每个出口的油量可以调节。润滑泵工作时，根据油量调节每个点测量油量。该系统具有以下缺点：首先，当多点润滑泵发生故障时，所有润滑泵都将停止工作。其次，当单个润滑点发生故障时，多点润滑泵也相当于损坏状态并不能工作。为了避免故障引起的问题，某些设备的维护操作很复杂，需要高技术人员，设备维护人员的技能水平不同，润滑剂设置的选择也有所不同。错误的换油方法或选择的润滑剂不能满足设备的使用，这会降低设备润滑管理和维护的效率；部分维护人员的操作水平低，经常出现盲目操作现象，对设备的维护管理缺乏责任感。许多维护人员对新的管理和维护技术以及润滑产品了解甚少，管理思想和维护技术全年都没有更新，并且设备润滑管理和维护出现问题，如果未找到问题的原因，则很难及时解决问题。关于润滑油的选择以及如何更换润滑油的研究很少，设备油的问题对润滑管理和设备维护产生重大影响。采矿设备轴承是设备润滑管理和维护操作的主要部分，例如在换油过程中，机械轴承的内部未清洗，则轴承的旧润滑剂会与新鲜的油混合，这对润滑剂的效率有很大的影响。还有更换机油时，只更换了一部分机油，导致设备箱体底部有很多碎屑，在搅动润化的同时很容易将碎屑带入轴承和轴的缝隙中导致机械部件的研伤或卡死。在设备的润滑管理和维护中，需要注意两个问题：一是在润滑油比较干净的情况下更换润滑油会导致润滑油使用不足，达不到维护设备目的；另一个问题是润滑油被污染了，操作人员未更换或未全部更换，导致润滑油造成设备损坏。

2 FBRH型智能干油润滑系统

FBRH型智能干油润滑系统由监控系统，润滑脂补充站，润滑站，定量电磁供油，管线和管道配件等组成。每个部分都是模块化系统，系统的最终执行单元是集成的定量电磁控制油供应。例如设备运行条件，现场环境温度和设备润滑部件的各种要求，该系统可以根据各种条件满足准确，定期和定量地润滑要求。

3 设备在线润滑系统的实际应用

采矿机械设备是否能够正常可靠地运行，润滑系统都起着非常重要的作用，润滑系统能否正常运行直接影响生产的顺利进行。设备润滑是设备维护的重要组成部分，润滑不良和润滑方法不当会严重影响机器的效率。轻度的润滑不良导致设备故障，它都会影响正常生产，在最坏的情况下，还会产生安全事故伤及施工人员。选择正确的润滑剂以润滑运动的摩擦零件，降低摩擦阻力，防止磨损干烧，清除磨损碎屑，减少摩擦热，降低零件温度，降低机械冲击，减少机械零件腐蚀，延长设备的使用寿命。良好的设备润滑可以降低设备故障率，提高设备效率并增加业务利润。设备在线润滑的实施，首先最直接的好处就是节省了润滑油，这可以帮助管理员调整每个润滑点的供油量，需要大幅度润化的地方多注油，不需要太多的部位定量少添加。其次，基本上告别了员工的现场操作，整个信息设备在线润滑软件可以解放劳动力，全面管理润滑全周期，合理的润滑是延长摩擦部件寿命，最后延长设备寿命，减少设备维护成本和人力投入的更有效的方法。以下是FBRH型智能干油润滑系统在矿井中的实际应用。

3.1 开式齿轮润滑的改造

智能FBRH型干油润滑系统用于润滑球磨机设备。首先，可以根据每个润滑点的供油需求通过触摸屏分别进行设置；其次，每个润滑点都有一个单独的机油输出信号检测装置，该装置可用于每个润滑点，润滑点的供油状态被实时检测并显示在触摸屏上；第三，通过触摸实时检测并显示压力传感器，当压力低于设定压力下限时，管路开启润滑泵，当压力高于设定值下限时减小润滑泵输出量，通过触摸屏进行实时检测和实时显示。对于脂润滑，当油位低于设定值时，将自动补充润滑脂，当油位高于设定值时，泵将自动停止；第四是分开供油，一个润滑点的故障不影响其他润滑点的供油，可靠性高；第五，它配备了三级过滤器，润滑点故障可以得到报警，及时发现和处理。这种智能的油润滑系统可以完全弥补旧润滑系统的各种缺陷。

3.2 用干式滤油进行润滑转换

现场主控制柜和泵站集成在一起，具有高保护等级和较小的占地面积。改造后的优点是：供油装置采用定量供油方式，保证了各润滑点的准确供油；单点供油，并且每个点的供油周期和供油量可以单独调节，以实现不同的润滑需求不同部位的供油量，每个润滑点都配备有电磁铁，从润滑点控制油的供应；单点检测，每个润滑点的供油状态为一对独立检测，每个润滑点均配备信号检测装置，主控制柜通过总线与现场的油箱通信。控制电缆为2芯电缆，接线简单，故障点少，单点润滑故障不会影响供油的其他润滑点；该系统采用触摸屏，可轻松查看系统供油情况以及每个润滑点的运行状态，并可调节各种供油参数；触摸屏通过称重传感器感应实时显示系统压力和润滑泵的油位；系统可以根据不同的用户打开润滑系统管理，系统故障可以随时进行告警输出，并显示故障信息，方便故障处理和故障排除。电磁阀采用板式连接，单次独立拆卸，方便快速处理故障润滑点。供油一体化采用板式电磁阀结构，每个供油点的供油量可以通过主控制柜的触摸屏进行调整。可以感测每个润滑点的供应状态，并将其返回到主控制柜以在触摸屏上显示。

3.3 阶段润滑维护和责任制实施

润滑管理中的修改是指定点，定质，定期和定人。具体内容包括定点，是指首先明确每台设备的润滑点，这是设备润滑管理的基本要求；执行指定的润滑位置，检查点定点润滑，并检查液位和供油量；定质是指确保润滑材料的多功能性和质量，确保设备润滑到位是前提条件。每个润滑部件使用的润滑材料的种类和质量必须符合设备的技术要求，加油和更换设备及仪器必须清洁，以防止油污染；定期是每天额定润滑，并根据规定的油脂量定期更换每个润滑部件。在满足润滑要求的同时，适当的添加和更换量可以有效防止机油浪费。它是指根据设备的特性和工作环境，在明确定义的时间间隔内加油，换油，以及在固定时间进行采样和测试；定人任命是指明确有关人员对设备润滑的责任。根据实际生产，明确工作类型，例如岗位操作工人或维护工人，各行其责不得越位执行。综上，结合设备特性，运行环境和实际生产条件，形成各种设备润滑职能和设备润滑管理系统，并以责任制的形式实施。为了确保润滑工作已经实施，我们将组织监理人员在每个工作场所和每个地点对润滑系统的实施情况进行检查和评估[5]。

4 结语

具有重载，粉尘，腐蚀性介质和连续运行的现代采矿设备的工作特性严重影响了设备的完整性并降低了公司的生产率。根据目前的情况，设备的在线润滑系统可以根据设备的工作状态，现场环境以及设备的不同要求等不同条件准确，可靠地满足各种润滑要求。在线设备润滑的成功实施已使公司的生产效率最大化，并且对矿山设备的有效运行具有重要的指导意义。