高转速离心机用循环液压润滑系统的改进_周成蹊

2011年6月第39卷第12期机床与液压MACHINETOOL＆HYDRAULICSJun.2011Vol.39No.12DOI:10．3969/j.issn.1001－3881.2011.12.042收稿日期:2010－03－14作者简介:周成蹊(1983—)，本科，研究方向为机械设计制造及其自动化。电话:021－54613316，E－mail:chengxi_zhou@hotmail.com。高转速离心机用循环液压润滑系统的改进周成蹊，姜韵，钱健航，钱青(上海市离心机械研究所有限公司，上海200231)摘要:以某公司高转速离心机用液压润滑系统为研究对象，分析其可能存在的安全隐患，并提出相应的改进措施。实验及运行结果表明，改进后的润滑系统使本体离心机的运行可靠性得到有效提升。关键词:离心机;液压润滑系统;改进中图分类号:TH117文献标识码:B文章编号:1001－3881(2011)12－130－2高转速离心机多采用油润滑技术，而润滑油压力、流量的控制情况，直接影响机器的稳定运行以及生产作业的连续性。针对某公司现有液压润滑系统，经过近1年的试验以及现场调试，对其进行技术升级，使系统能更可靠有效地运行以保证本体离心机性能更好地发挥。1原液压润滑系统简介该系统主要组成部件有油缸、柱塞泵、驱动电机、冷却系统、过滤系统、集成阀块、喷淋装置及监测系统等。该系统液压单元外形结构如图1所示。图1系统液压单元外形结构图液压润滑系统工作流程如图2所示。驱动电机带动柱塞泵工作将油缸内油泵出，经过集成阀块调配将油按设定值泵入离心机的左右两轴承座内，通过喷头对两轴承进行喷淋润滑，润滑油通过轴承座回油口在重力作用下回落到润滑系统的过滤系统，经过滤后通过冷却系统返回油缸。监测系统监测润滑油温度、两润滑点口的压力、油缸内油位的起伏并反馈信息到离心机控制柜，以确保本体离心机的安全运行。图2工作流程图2可能存在的隐患在试验以及现场调试初期，根据轴承DN值(中径乘以转速)计算得出该公司用以实验之机型该值在500000～650000mm·r/min间，根据载荷情况选择15号润滑油油，同时，因离心机工况的特殊性，图3油量、液位对照图分别再取10号及32号润滑油进行实验。在调定进油量以及压力后(采用变频器对油泵输出量进行控制)，所有运行参数均满足设定要求，在轴承内形成的油位以及对应之流量如图3所示。未现异常，但随着试验深入，逐步发现该系统仍存在安全隐患。主要可能出现以下问题:(1)未考虑当出油点由于润滑油油品中含有的杂质堵塞出口而导致该口压力憋高的情况，此时出口压力表中可显示数值，但检测系统无法察觉此时轴承可能已无润滑。(2)仅依靠人工初次调定两出口点阀块而设定好数值，无法准确有效地将确定流量以及压力的润滑油喷射到指定润滑点，随运行时间以及运行季节的不同，润滑油的流动性成动态变化趋势，无法准确把握。(3)现有喷淋装置采用单喷头，可能存在喷射位置覆盖不够以及喷头堵塞无法应急润滑，从而烧毁轴承的情况。3改良措施为避免以上可能出现的问题，该公司针对该液压润滑系统进行升级，提出润滑效果更好、稳定性及安全性更可靠的第二套液压润滑系统，在原有系统基础上，在两润滑点出口处增加流量指示计。该液压润滑系统出口压力不大，在0.1～0.25MPa之间。实验结果表明:压力过大喷油反射强烈，润滑油附着效果不佳，温度不降反升，同时轴承座密封效果下降，出现泄漏情况，见表1。表1实验结果对比油号频率/Hz(代替流量/(L·min－1))出口压力/MPa运行时间/h润滑油温度/℃左轴承温度/℃右轴承温度/℃10号350.24303941.5350.5430.542.144.315号350.2431.339.642.7350.5430.84244.532号350.2431.144.546.8350.5430.747.149.2注:以上实验在该公司液压实验室进行，室温控制在23℃，各类型润滑油实验共进行约6个月，其数值为平均值;另由于涉及核心参数，在此以频率换算值代替流量值，在实际应用过程中系统流量通过集成阀块进行调整和分配。同时，当将出口压力调整到0.5MPa时，左右两轴承座在运行一段时间后均出现不同程度泄漏。通过实验分析，结合密封以及润滑情况，考虑在润滑点出口处采用低压流量指示计，既可有效判断是否有润滑油到达润滑点，也可节约成本。此时，即使喷油口被堵塞，压力监测未反映，但流量指示监测即可作出反应，有效解除了隐患(1)。同时，将流量计及压力表监测数据结合，反馈到控制柜，使控制柜发出信号对集成阀块进行自调整，便可有效地解决隐患(2)，并可使自动化程度进一步的提高。针对隐患(3)，该公司将现有喷淋装置由单喷头改为多喷头，将喷淋点分布于设定点上，同时考虑到需润滑轴承的尺寸以及转速，将喷头数的上限定于3个。对