啤岭机电设备(上海)有限公司

水泥磨滑履轴承稀油站油泵频繁损坏的原因及改进

2018-08-14

姜甲兵
(中建材行业生产力促进中心有限公司)
  阿塞拜疆NORM水泥公司5000t/d熟料生产线水泥磨采用的是两台中Φ5m×15m双滑履球磨机,滑履轴承稀油站的型号为GDR一5×2/80高低压稀油站。低压泵公称流量:80L/min,公称压力:0.4MPa;高压泵公称流量:5L/min,公称压力:31.5MPa;润滑油是ISOVG320中负荷工业矿物齿轮油。
  该水泥熟料生产线于2013年9月投产,至2016年3月,两台磨机共4台稀油站损坏了约40台高压油泵、30件高压溢流阀和10台低压油泵。2016年3月份以后通过对润滑油站实施改造,并加强了对磨机的生产管理,对磨滑履罩壳进行了重新密封并更换了润滑油。润滑油站1年多来运行状况良好,现将油泵损坏的原因分析及油站的设计改进情况进行简要介绍。
  1 润滑油站简介
  1.1设备组成
  该油站低压部分由油箱、电加热器、两台定量油泵装置、双筒过滤器、板式冷却器、回油磁(栅)网过滤装置、功能性阀门(单向阀、安全阀、开关阀门)及管道、控制元件(压力控制器、压差控制器、温度控制器、液位控制器)、显示仪表(压力表、温度表、液位计)、电控柜(高低压共用)等组成;高压部分由两台高压柱塞泵装置、功能性阀门(单向阀、安全溢流阀、开关阀门)及管道、压力控制器、压力表等组成。
  1.2工作原理
  1.2.1低压部分
  工作时,一台定量泵(两台泵互为备用)从油箱吸人油液,吸人的油液由定量泵进行增压后,经单向阀、双筒过滤器(一侧工作,一侧备用)、板式冷却器、功能性阀门和管道被送到磨两侧滑履轴承托瓦进油口的油槽和滑环的顶部,油液对各润滑点进行润滑和冷却后,沿着系统的回油总管进入油箱,油液在油箱内经回油磁(栅)网过滤装置过滤后进行下一次循环。
  1.2.2高压部分
  工作时,两台高压泵的进口由低压管路供油,供人的油液由高压泵进行增压后,经单向阀、功能性阀门和管道被分别送到磨两侧滑履轴承托瓦的油窝,托起回转筒体并对轴承进行润滑和冷却后,沿着系统的回油总管进入油箱,油液在油箱内经回油磁(栅)网过滤装置过滤后进行下一次循环。润滑油站系统原理图见图1。
  2 高、低压油泵及高压溢流阀频繁损坏的原因分析
  1)由于磨筒体螺栓松动造成筒体漏灰,滑履罩壳与磨筒体滚圈处密封不严,飘扬的粉尘由此处进入润滑油中使油被污染。业主未及时更换润滑油,从而加剧了高、低压油泵的磨损,导致油泵损坏。
  2)油站的设计问题,在油站的低压油泵的出口虽设计了一个双筒过滤器,但过滤精度仅为80μm。进入润滑油中的粉尘不能被有效地过滤。该项目磨机为大型球磨机,磨机回转部分重量达347t,研磨体装载量约360t,自身重量非常大。
  在高压油泵启动时,由于高压出口油管细(出油口管径为DN8ram),流体阻力大,造成磨机简体被顶起的瞬间不能很快地卸压;如将高压溢流阀溢流压力调高,高压油泵启动瞬间Z高冲击压力可达40MPa以上;如将高压溢流阀溢流压力调低至高压油泵的公称压力(31.5MPa)以下,溢流阀在高压油泵启动的瞬间又长期溢流。以上问题可能是造成高压泵和高压溢流阀频繁损坏的原因之一。
  尤其在冬季,高压出油口至托瓦油窝间的油管内的存油温度低,油黏度变大,流动性差,卸压慢,更容易造成高压油泵和高压溢流阀损坏。电气设计中虽然对油箱的油温设置了自动电加热油温控制系统(37~43℃),但岗位操作人员经常手动停止加热系统。由于没有相关电气保护设计,油箱内油温过低(低于25℃),仍可启动泵装置。板式冷却器的冷却水阀采用的是手动开关阀,不能根据油温的变化实现冷却水的自动开关控制。
  高压泵从低压管路吸人油液,高压泵的进口油压应稳定在0.1MPa,而实际生产中低压出油口油压调节范围为0.15-0.3MPa,也即高压泵的进口油压超过0.1MPa,可能会影响高压泵密封圈的使用寿命。
  3)其他方面:业主几乎每天都开、停水泥磨机,磨机连续运行时间较短,泵站装置启动过于频繁,以及油泵自身质量等。
  3 油站设计改进
  1)低压部分
  低压过滤器过滤精度增加至40μm(如低压过滤器过滤精度提高至25μm,高压泵吸口就不再增加过滤装置)。由于过滤精度提高,相应的流体阻力增加,需将低压安全阀公称压力由0.63MPa提高至0.8MPa。
  低压油泵由国产CB—B80齿轮泵(流量80L/min,额定压力0.63~2.5MPa,转速l450r/min)改为意大利进口GR45/SMTl6B/2l0L/S2/AX螺杆泵。
  增加一套低压过滤循环系统,过滤精度10μm。此系统方便对油箱加油,并可对油箱内的润滑油进行高精度循环净化,缺点是增加了设备投资,供选用。冷却水系统增加一个进口CEME品牌常开型自动控制电磁水阀。
  2)高压部分
  高压泵吸口增加过滤器,过滤精度20μm。高压泵吸口增加压力调节阀(-0.02~0.2MPa),控制阀后压力稳定在0.1MPa。
  高压泵由国产5MCYl4—1B轴向柱塞泵改为进口HAWE牌R3.6A高压柱塞泵,公称压力由31.5MPa提高至35MPa。
  高压出口增加流量开关(O~6L/min),使用压力和流量双控制。
  高压部分的阀组更改为大通径的阀组,出油口管径增加为DN15mm。对高压出油口至托瓦油窝间的高压油管增加电伴热和保温措施。
  3)电气部分
  电气部分进行重新设计,油箱油温度低于25℃时无法启动泵装置。只有通过手动开启电加热器,待油箱油温高于25℃时才能启动泵装置。长时间停磨时可采取手动停止油箱电加热器或对润滑油站断电,否则油箱油温实行自动控制。
  高压压力和流量:当压力高于设定的托磨压力低点(如>6MPa),且流量开关检测的流量高于设定值(如>3L/min)时,发出备妥信号允许磨主电动机启动。具体设计改进建议见图2。
   4 总结
  根据以上的设计改进建议,现场通过对润滑油站实施改造,并加强对磨机的管理,如对磨简体螺栓的定期和不定期紧固,滑履罩壳的重新密封处理,润滑油站的油质监控等,从而解决了一直困扰工厂的润滑油泵和高压溢流阀频繁损坏的问题。
  从本项目润滑油站出现的问题,总结的经验教训是:对润滑油站的设计和选型一定要充分考虑设备自身的特点、使用环境差异、生产管理状况、操作习惯等。通过对润滑油站完善的设计来降低对岗位操作人员的素质要求和弥补设备其他方面可能存在的问题,如对润滑油站的保养、操作和管理要求,滑履罩壳密封不严等。
来源:《水泥》2018(3)