THRH-III智能润滑系统在烧结机上的应用
时间:2011-01-05 16:14来源: 作者:杭州得润宝油脂有限公 点击:次
THRH-III智能润滑系统在烧结机上的应用
卜必明 杨俊德
梅山钢铁公司 江苏南京 210039
中南大学地球科学与信息物理学院 湖南长沙 410083
摘 要：南京梅钢4号烧结机采用了THRH-III型智能干油集中润滑系统，该系统润滑点采用容积式精确计量、堵漏准确报警，不仅给油量和给油周期可数字化调整，还实现了润滑系统的计算机监控，使润滑系统接入工厂计算机网，实现了润滑监控的自动化。
关键词：烧结机 智能润滑系统 容积式计量 计算机远程监控
The Application of THRH-III Intelligent Lubrication System
on Sintering Machine
Biming Bu Junde Yang
(Baosteel Group Shanghai Meishan Co., Nanjing, Jiangsu 210039，School of GeoScience and Infos-Physics, Central South University, Changsha, Hunan 410083)
Abstract: The No. Four sintering machine in Baosteel Group Shanghai Meishan Co., Ltd adopts the THRH-III Intelligent Grease Centralized Lubrication System. The lubrication points in the system uses accurate volume measurement， leakage alarm device. The volume and period of oil supply can be digitally adjusted. It also implements computer monitoring of the lubrication system. By connecting the lubrication system to the factory computer network, the automated lubrication monitoring is realized.
Keywords: Sintering Machine, Intelligent Lubrication System, Volume Measurement, Remote Computer Monitoring
1 前言
烧结机是钢厂的关键设备，随着润滑行业技术的发展，钢厂设备管理水平的提高，智能集中润滑系统在烧结机上的应用越来越广泛。烧结设备所处的环境比较恶劣，粉尘污染严重，润滑点数量多、分布广。部分设备的润滑点处于高温区，维护人员在烧结机工作时不易接近。其台车滑道的密封装置，需要润滑油多，加油频繁，一旦缺油，需要及时发现，否则会造成滑板磨损快，烧结机漏风严重，并导致烧结料品质下降。传统的润滑系统不能实时监控每个润滑点的工作状态，延误了润滑的处理时间，有时造成巨大经济损失。
南京梅钢4号烧结系统由中冶长天工程技术有限公司设计，干油润滑系统采用智能润滑，润滑系统型号为THRH-III。经过一年多的使用，取得了显著的效果。
2 THRH-III智能润滑系统结构
图1是THRH-III智能润滑系统图。
THRH-III智能润滑系统主要由远程监控计算机、PLC现场控制柜、润滑油泵、补油泵、换向阀、电磁分油箱、单线给油管、电气线路（包括分油箱控制总线）和计量测控装置（包括容积式流量计、压力传感器）等部分组成。
3 THRH-III智能润滑系统工作原理
3、1 基本工作原理
THRH-III型智能润滑系统的基本工作原理是：
1．PLC现场控制柜内的PLC从其输入端口读取各种输入信号（如操作按钮的位置、计量脉冲信号、其它传感器信号等），按照设计好的控制流程进行逻辑分析与连锁处理（如油泵启停逻辑、给油电磁阀开闭
逻辑、给油量闭环控制逻辑、故障判断逻辑等），再发出相应控制输出指令到PLC的输出端口，PLC的输出端口连接执行机构（如油泵电机接触器启停、给油器电磁阀开闭、声光报警指示等），执行机构发出相应动作。
2．当润滑周期开始时，PLC启动润滑油泵，润滑油泵将储脂桶中的润滑油吸入油泵并加压输出到单线给油管；同时，给油管上的压力传感器实时检测给油压力，当检测到给油压力达到设定值时，按程序设定向本润滑周期的各润滑点发给油命令。
3．PLC发给控制柜内通讯控制器的给油命令包括润滑点编号和命令类别，通讯控制器进行协议转换，并通过分油箱控制总线广播传输到所有电控分油箱中的智能总线控制器中。智能总线控制器根据润滑指令控制相应电磁阀通断，每次只向其控制的一个
润滑点给油。安装在分油箱中的容积式流量传感器在线计量该润滑点的实际给油量，并有智能总线控制器按照PLC命令中的给油量进行闭环控制。
4、当某个润滑泵油位低时，PLC启动补油泵，控制换向阀向该油泵补油，补油达到上限位置，自动停止补油。
5、两个润滑泵一台工作一台备用，当启动工作泵不能正常泵油时，系统自动启动备用泵进行润滑作业，并报润滑泵故障。
6、PLC按照不同润滑周期选择不同的润滑点循环顺序给油。
7．PLC存储各润滑点实际给油累计量和故障记录，供生产维护管理用。
8. PLC与上位计算机或DCS连接后实现润滑设备的实时监控，并可进行数据记录和统计分析。
3、2 精确给油闭环控制原理
精确给油闭环控制原理图如下：
分油箱中的智能总线控制器具有逻辑判断及控制功能，它将容积式流量计反馈的润滑点实际给油量与给油量设定值进行比较，确定电磁阀的给油时间，实现无差闭环控制。容积式流量计分辨力和电磁阀的关闭速度决定给油量的控制精度（一般为0.5ml）。抵消了压力、温度、油品、装置特性、尺寸误差等因素对给油精度造成的干扰，从而实现精确润滑。
3.3 容积式流量计
容积式流量传感器的组成示意图如下图－3.
图—3 容积式流量计的组成示意图
容积式流量计的计量原理为：
容积式流量计内有固定容积的油腔，一个磁性滑芯，一个计量发信器。压力油进入油腔后推动磁性滑芯靠近脉冲发生器，当油腔充满时，磁性滑芯与计量发信器接触，计量发信器发出一个计量脉冲。每流过一份固定容积润滑油，计量发信器便发出一个计量脉冲。PLC通过脉冲计数累计润滑油量（即加到润滑点的润滑油容积值）。容积式流量计有多种规格，每个脉冲代表的润滑油量从 0.5mL/脉冲到５mL/ 脉冲。容积式流量计的输出脉冲仅与其中通过的润滑油的容积量油管，与油的压力无关。
3.4 电控分油箱
电控分油箱的组成示意图如下图－4。
电控分油箱由四部分组成：智能总线控制器、容积式流量传感器、多路电磁阀组和箱体。为了清洁减少堵塞，一般分油箱入口安装过滤器。智能总线控制器接受来自分油箱控制总线的命令信息，并根据通讯协议进行解码逻辑处理，然后选择一路电磁阀工作。电磁阀控制油路的通油和断油，润滑点切换和给油量计量由PLC、容积式流量传感器、智能总线控制器共同完成。过滤器将来自给油管润滑脂中夹带的渣屑过滤，以免堵塞油路。
每台电控分油箱有一路进油口，1～5路出油口，每个出油口对应一个润滑点。各路电磁阀工作时互不关联，其通油和断油仅仅分别受智能总线控制器控制。富余出油口可以直接封堵，无须打并。扩大系统规模或增加润滑点只需增加电控分油箱数量，分配新的润滑点编码，延长给油管和电气线路。
图—4 电控分油箱组成示意图
3.5 报警处理
故障检测和报警处理是THRH-III型智能润滑系统是实现可靠润滑的主要手段。主要措施为：
1．给油管上压力变送器检测给油管压力。当给油管压力高于设定上限或低于下限时发出油泵故障报警信号，若设计有备用油泵，则还自动切换到备用油泵运行；
2.储脂桶油位传感器检测桶内润滑脂油位，当油位溢出或油空时发出油位报警信号，若设计有自动补脂装置，则自动控制补脂泵向储脂桶补油或停止补油；
3.电控分油箱内的容积式流量传感器还检测润滑点堵漏状态，若未向某润滑点发出给油信号或已发出停油信号，但容积式流量传感器检测到该润滑点仍有润滑油流出，则发该点泄漏故障信号。反之，若已向某润滑点发出给油信号，但油流开关没有检测到该润滑点有润滑油流出，则发该点堵塞故障信号。
4.总给油管容积式流量计配合检测给油管堵漏状态。若未向任何润滑点发出给油命令，但容积式流量计有给油反馈信号，则发出总给油管泄漏故障信号。若检测到处于末端的一批润滑点都发出堵塞故障信号或所有润滑点都出现堵塞故障，则给油管出现堵塞故障。
5．安装在重要润滑点处的温度传感器检测摩擦副处的温度，当摩擦温度高于设定上限值时发出摩擦过热故障信号。
6．安装有环境温度传感器，自适应运行环境温度变化。当环境温度增高或降低时，自动修正给油管压力上/下限报警值。如夏天高温时润滑油流动性好，较低的压力便能正常给油。冬天低温时润滑油流动性差，需要较高压力才能正常给油。若不修正报警判定值，则易出现误报警。
7．报警信号可在控制柜面板上进行声光指示，也可在中文操作屏上查询显示详细情况，还可通过外接报警器进行远程连锁报警。
8、上位计算机实时监控润滑系统的工作状态，并通过显示屏画面显示。并可进行数据记录和统计分析。当喷脂润滑系统工作时时，控制系统依次打开喷嘴前的电磁阀（以下简称喷嘴阀，工作时一个时刻只打开一个电磁阀）。
4．应用效果
四烧400平米烧结机自投产以来运行平稳，其采用的THRH-III型智能润滑系统相对于原来烧结机采用的传统润滑系统有如下优点：
1、延长了设备的使用寿命，合理定量的润滑减少了设备的故障率，提高了设备的运转率，提高了设备的产能。
2、滑道磨损大大减少，不仅减少备件消耗，还减少漏风，提高了烧结料的品质。
3、滑道润滑减少了台车的运行阻力，减少了设备的动力消耗约5%~20%。
4、润滑点实时监控，提高了润滑维护工作的生产效率。润滑点堵塞发现及时，润滑点故障后50分钟内即可发现，为故障处理提供了及时的依据，同时减轻了工人的劳动强度。
5、润滑油的精确计量避免了以往的过量给油，较其他烧结机节约润滑油35%。
5 结论
烧结机主体润滑设备的好坏，直接影响烧结料的合格率和烧结机的使用寿命。南京梅钢四烧采用的THRH-III型智能润滑系统，其技术含量高，给油精确可靠，监控报警准确，使烧结机主体设备的润滑又上了一个新台阶，是烧结机主体设备润滑的发展趋势。
参考文献：
[1] 胡邦喜. 设备润滑基础. 北京：冶金工业出版社，2002：339-397
[2] 汪用澎、张信.大型烧结设备. 北京：机械工业出版社，1997.8.
[3] THRH-III型智能润滑系统说明书.中南大学科技开发总公司，2008.10
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