關于磨輥潤滑站新技術的探討
2023-08-04
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前言
立磨磨輥潤滑系統，對立磨的運行也非常關鍵。它能持續地給磨輥軸承進項冷卻和潤滑，進而保證磨輥軸承壽命和立磨運行的持續性和穩定性；但是目前國外引進的技術原理，也有自身的缺點和不足之處：比如：回油不好及回油泵壽命變短、回油不好造成磨輥內壓力偏高，造成磨輥軸密封泄露、回油不好造成冷卻效果變差后軸承溫度升高等等。如何繼續提升其優點，解決缺點或短板的問題，成為今天探討的主題。探討一點新的技術和方法，來改進和提升軸承的冷卻、潤滑效果。
一、目前磨輥潤滑站的分類及區別、優點
目前廣泛使用的磨輥潤滑站有兩種。一種是自吸式，也叫真空負壓泵式回油。另一種是吸油泵回油。前者利用復合套管，給油泵的高壓高速油流經符合套管內部，使回油管內的空氣被油逐步拍走到油箱內，進而逐步使管道內部達到真空的時候，這時候外部大氣壓便經過空氣濾清器是磨輥內油池內油，經過回油管回到位置較低的油箱。屬于一種真空自重回油。該技術起源于德國，后續日本宇部等公司把該技術優化后廣泛利用。如下圖所示：
另一種是采用油泵主動回吸的形式。即每一個磨輥對應一臺回油泵。通過齒冷泵或者螺桿泵等逐步排干關內空氣，也是經過大氣壓和泵作用力下真空回油形式。如下圖所示：
二者的區別：
1、從壓力上來說：真空負壓泵的壓力一般略低于-0.02MPa，而泵回吸油壓力更好，一般為-0.02~0.03MPa左右；
2、對油的粘度要求：真空負壓泵對油的粘度要求比較高，一般適合于黏度低于320以下的復合或合成齒輪油；直吸回油形式，因為泵有動力，可以使用黏度320-640之間的齒輪油。
二者的優缺點：真空負壓泵回油，無須動力源，具有維修周期無限長的特點，故障率幾乎為零、零能耗的優點。不足之處：溫度低工況下，對高粘度油回油兼容性比較差。泵直吸回油，具有可以兼容高粘度油，回油更快的特點。但是具有泵更換周期短的情況。一般常見的是泵的軸密封漏油情況比較普通；同時有一定量的能耗。
二、立磨潤滑站的缺點及改進方向與辦法
1、真空負壓泵的缺點是對油的粘度兼容較差。可以在油箱安裝加熱器，同時給回油管安裝保溫護套，開機前提前人工手動開啟加熱器。提前通入熱風，提升磨內溫度。帶啟動油溫達到要求后，再開啟油站。同時盡可能用220及以下粘度的復合齒輪油。
2、采用泵回吸式的，保證吸油泵低于油箱，同時選型的時候選帶潤滑油口及潤滑回油口的泵。盡量選質量優異的泵，泵軸密封應該為氟橡膠材質（耐熱溫度可以到≤120℃）的更佳。同樣，盡可能提前開啟加熱器和磨輥先升溫為佳。
三、磨輥潤滑站的使用建議與新技術探討
3.1 磨輥潤滑站的工況
本人長期觀察和維護經驗結合分析，磨輥軸承為低俗速運行軸承。但是工作環境溫度高。因此軸承本身的發熱量低，但是環境溫度高，升溫較快。因此冷卻的需求大于潤胡。因此磨輥潤滑站的回油速度及流量很關鍵。其次，磨輥軸承的自然損耗主要以鐵粉為主，因此周期性（比如約定每周或兩周內）清理管路上磁濾器內的鐵粉，清理油站內部設置的磁化棒上鐵粉很關鍵。可以在維護卡上寫好上次維護時間，提醒維護人員下次及時在線清理。
3.2 使用建議
使用低粘度的復合齒輪油。高粘度油確實對軸承的潤滑效果更好，但是軸承的實際是冷卻為第一需求。因為不管是自吸式還是真空負壓泵回油的形式，都不建議使用過高粘度的液壓油。尤其北方（冬天溫度低于零度以上的時間較多的地區）不建議使用高粘度的復合齒輪油（推薦：夏天320#及220#齒輪油；冬天使用220#及150#粘度合成齒輪油）。高粘度齒輪油，一旦遇到低溫回油不好，容易造成自吸式回油泵的軸密封超溫燒毀造成漏油，增加維護成本。同時空氣濾清器也會漏油，污染環境。真空式負壓回油，容易使油從空氣濾清器跑油，污染環境。
一旦進油的速度大于回油速度，空氣濾清器位置較高，勢必使磨輥油池內的壓力逐步升高，容易引起磨輥軸密封泄露。實際上很多時候，軸密封泄露并不是軸密封（斯特封+精加工耐磨軸套）的質量不行，而是因為軸封超壓造成的泄露。一旦回油良好了，油池內液位下降到合適位置時候，壓力下降了，密封效果就出來了。因此高粘度齒輪油，更容易造成軸密封泄露和壽命短的可能。
3.3 新技術探討
針對以上討論可以看出：如果能跟蹤磨輥油池內的液位的時候，那么就可以用變頻伺服系統來?制潤滑（每個輥1個給油泵、1個回油泵模式）。
1、給磨輥內配置相應的兩位液位計。當磨輥內的油位高于常規需求高度值的時候，給油泵減速工作，回油泵提速運行，但液位低于常規安全值后，回油泵減速到常規速度運行。給油泵提速運行。確保液位在安全范圍內即可。
2、當溫度超過常規要求溫度，比如55℃時候，自循環泵啟動，徑管式或板水冷器強制冷卻，低于45℃后自循環泵停止工作。
3、油站內部設置底油位報警開關。當油位低于常規值大于油位的時候，可以提示黃色報警。提醒維護人員檢查是否存在磨輥密封漏油情況。低于常規安全值刻度后紅色報警，要求停機。提醒維護人員停機檢修漏油情況。恢復以后，信號消失后，再重新開機。磨輥內部結構示意圖如下所示：
另一個辦法是跟蹤油箱為液位高度。
1、如果油箱油位高位平常值，可以加大給油量。直到油位到正常值為止；
2、如果油箱油位低于平均值，可以開大回油量。直到油位到正常值為止；
3、如果整個過程超過15-20分鐘還沒平衡，需要給出黃色報警。提示檢查是否磨輥軸密封或者軸承端蓋密封泄露的可能。
