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轴承知识
水泥厂1号立磨主减速机稀油站故障分析及改造
王学伟
(四川川润智能技术有限公司)
  本文主要针对xxx水泥立磨润滑油系统在运行中发生故障频繁,多次引起磨机跳闸,非计划停运次数较多。根据磨机的运行工况、稀油站系统中各设备的运行特点、历次所发生的异常跳闸原因进行深入分析和总结,发现该稀油站油箱容积偏小,油箱内杂质得不到有效沉淀时间,又重新进入循环,导致油泵磨损严重,出力降低,低油压跳闸等缺陷,严重影响球磨机及整个机组的安全稳定运行。通过对稀油站进行改造后,经过半年多的连续运行,球磨机故障减少很多,保证了球磨机安全稳定运行,提高了整个机组的安全性和经济性,效果非常显著。
  1 前言
  xxx水泥厂立磨磨机各配置1台XXX公司的稀油站。每台油站配备一个5000L油箱和四台进口高压润滑油泵两台低压润滑油泵,通过出口分配阀将油分配到磨机轴瓦端做高压顶轴及到齿轮箱内部作低压润滑油和冷却油用,油箱上设有18KW/组加热器,系统上设有压力、温度、流量控制元件,通过PLC采集就地油站和DCS远程站的控制信号后,经过内部逻辑运算和通信后,可实现就地-远方的启停控制功能。
  由于该磨机稀油站在结构和设计上存在许多问题,自2008年6月投产以来,经常发生油泵磨损严重,更换油泵频繁,油泵磨损后,造成出力降低,严重影响球磨机及整个机组的安全稳定运行。
  2 磨机油站存在问题及分析
  2.1磨机高压流量小,顶不起
  要确保磨机正常运行,轴瓦间隙>0.08mm以上,每个轴瓦顶升流量要求更为重要,要确保轴瓦间隙>0.08mm以上,每个轴瓦顶升流量要求必须>2.2l/min,总量最小要求>2.2l/min。况且随着间隙增大到0.1~0.12mm,流量急剧增大。而原设计F4-F7润滑系统顶升装置时泵的流量最大16L/min,因此顶升系统流量偏小,很难满足目前生产要求。
  2.2油箱容积过小,油内杂质得不到有效的沉淀
  在稀油站上设计有5000L的油箱,通过油泵进行内部油循环,经分析油箱容积较小,油内杂质得不到有效时间的沉淀,未沉淀的油又连续进行循环,由于油内含有大量的杂质致使油泵磨损严重和堵塞管道及分配阀,油泵磨损后造成出力减少,油压和流量偏低,低油压保护动作而跳磨;管道堵塞后,系统回油不畅,造成磨机轴瓦损坏;分配阀堵塞后,会导致分配阀卡涩、不动作,不能及时分配供油而发生断流,造成轴瓦缺油、油压和流量偏低跳磨、顶轴高度满足不了要求不能启磨,严重影响球磨机及整个机组的安全稳定运行。为了解决这疑难问题,在机组大小修和停磨检修后及时清理油箱及更换润滑油,但都不能满足长期运行要求,运行时间长后问题又重新暴露。
  2.3油泵设计位置过低,油泵磨损严重
  在油箱底部设计有两台齿轮油泵,一台运行一台备用。油泵设计在底部,沉淀后的大量杂质又打回系统,造成油泵磨损和系统堵塞,引起磨机故障发生。更换油泵频繁,据统计一年要更换10台左右,维护费用较高。
  2.4油箱加热器功率偏少,油温过低,延缓启磨时间
  原设计在油箱内只设计一组18KW加热器,在冷态和冬季启磨时,要事先提前3~4小时进行加热,有时还需在油箱外部用烤灯协助加热,启磨时间较慢。油温低后,会造成系统流通不畅,导致主轴承瓦口漏油。
  2.5油泵出口冷却器设计选型过小,夏季油温过高,容易跳磨
  原油站在夏季环境温度较高时,油循环得不到冷却,油温较高导致主瓦温度高而跳磨,长期在油箱外部和油管道上用轴流风机帮助降温。
  3 稀油站改造
  3.1将油箱容积由原来5000升增大到10000升,并且油泵布置在油箱顶部,,油箱增大后,油内杂质有足够沉淀时间,油循环流动慢,大量杂质沉淀在油箱底部,油泵布置在上部,抽出的上部油质杂质含量少,清洁度高,杂质不会堵塞管道,减少泵的磨损,清洗滤网次数少,提高了设备的可靠性。
  3.2油箱增大后,将油箱内加热器功率增大,共6组,每组6KW,加热器功率比以前大(原3组,功率为6KW),磨机启动前30分钟投加热器就可满足油温要求,特别是在冬季,大大地缩短启动时间,提前带负荷,赢得经济效益。
  3.3因原设备已使用11年之久,有些备件型号已经更新换代,甚至不再生产,采购和更换难度、采购成本也不断增加。
  加之该改造项目计划在2018年年修期间进行,安装、施工、调试时间非常有限,如采用对原润滑系统,特别是对油箱进行改制,现场改造施工组织要求较高。
  4 改造内容
  鉴于以上分析,本次改造主要包括对原高、低压润滑装置及顶升系统全面改造。具体改造内容主要包括:高、低压润滑泵系统、输送管道等、相关电气控制部分改造等。
  4.1低压润滑泵流量增大,泵电机功率加大,提高系统的润滑和冷却能力,并通过低压润滑泵供给高压顶升泵油源,顶升系统两级增压;
  4.2高压顶升泵流量增大,泵电机功率加大,高压泵设计流量为40L/min,共16个顶升点,使每个顶升点的流量达到2.5L/min,从而使顶升能力充分满足使用,达到合适的顶升高度,并考虑足够余量;
  4.3增大系统的冷却能力,低压泵和高压泵流量的增大,势必影响油温的提升,原有冷却装置的冷却能力需要提高;
  4.4增大过滤器的过滤能力,低压泵和高压泵流量的增大,势必造成回油流量的增大,原有过滤装置的过滤能力需要提高;
  4.5流量控制阀等更换,原流量控制阀由于使用时间长,规格型号等更新换代;
  4.6校核计算输油管道的流量能力测算和核定工作,油箱容积计算;
  4.7对相关改善部分电气部分的工作,主要包括温度控制,流量、压力等控制及修改,顶升装置的压力报警,高低温度报警,过滤器堵塞报警,系统自动测温,连续冷却控制油温,系统保护,溢流控制等及原程序的修改工作。
  通过如上的设计改造,使顶升润滑顶升高度满足要求,低压润滑冷却能够充分润滑,并迅速带走轴瓦摩擦产生的热量,从而确保设备的可靠运行。通过高低压润滑顶升装置的彻底改造,使轧机大电机轴瓦设备达到作业需求。
  5 验收标准
  设计、制造、检验标准均采用国家标准《建设工程工厂设计统一技术标准》。
  标准件的名称、代号、规格型号、强度等内容的标准符合GB。
  备件设计执行我国现行国家标准(GB)及有关部颁标准和重型机械行业标准。所设计选用备件规格需与现场实际使用的备件通用或可以互换。
  6 经济效益分析
  通过对稀油站进行改造投入使用一年来,稀油站原存在问题基本上得到解决,磨机故障率降低,机组安全性得到保障,大大地降低了维护工作量和维护成本,产生了较大的经济效益。例如,原来一年要更换油泵和分配阀10台(每台7000元)、更换油50吨左右、因磨机故障投燃油助燃及影响机组负荷等全部费用共计50万元,而改磨机稀油站共计40万元,半年时间就把投资收回,并且减少了工作量和其他间接费用,提高了机组的经济性。
(来源:水泥技术)
发布时间:2020-03-25


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