陸 剛

作者通聯(lián)：昆山鈔票紙業(yè)有限公司 江蘇昆山市 215300

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2860鈔票紙機(jī)是昆山鈔票紙業(yè)有限公司1996年從意大利引進(jìn)的世界上鈔幅最寬的鈔票紙生產(chǎn)線，在許多生產(chǎn)工藝和設(shè)備上都達(dá)到較先進(jìn)水平，但其烘缸油浴式潤(rùn)滑方式存在不足，烘缸軸承溫度高，潤(rùn)滑油氧化失效快，軸承瓦座內(nèi)的雜質(zhì)無(wú)法排放。

一、工作原理及相關(guān)參數(shù)

1.潤(rùn)滑站工作原理

參照?qǐng)D1，油液由齒輪泵從油箱吸出，經(jīng)單向閥，雙筒網(wǎng)式過(guò)濾器，列管式油冷卻器送到潤(rùn)滑點(diǎn)。根據(jù)潤(rùn)滑點(diǎn)的要求，通過(guò)調(diào)節(jié)安全閥確定使用壓力，當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過(guò)調(diào)定壓力時(shí)，安全閥自動(dòng)打開(kāi)，部分油液流回油箱。正常工作時(shí)，油泵一臺(tái)工作一臺(tái)備用，若設(shè)備耗油量由于某種原因需要增加或管路泄漏時(shí)，則系統(tǒng)壓力下降到調(diào)定值時(shí)，壓力控制器使備用泵自動(dòng)開(kāi)啟，與工作泵一起工作，直到壓力正常時(shí)備用泵自動(dòng)停止。若油壓繼續(xù)下降到另一更低調(diào)定值時(shí)，則通過(guò)另一壓力控制器發(fā)出警報(bào)，并停主機(jī)（在聯(lián)鎖狀態(tài)下）。供油口還設(shè)有旁通閥門，當(dāng)供油流量需調(diào)小時(shí)，可調(diào)整旁通閥門的開(kāi)啟度，適當(dāng)向油箱放油。

雙筒過(guò)濾器平時(shí)一組濾芯工作，一組濾芯備用，進(jìn)出口處裝有壓差發(fā)訊器，當(dāng)壓差超過(guò)0.15MPa時(shí)，切換到備用濾芯工作，此時(shí)可取出原工作濾芯清洗或更換。

2.潤(rùn)滑站油箱

圖1

油箱裝有鉑熱電阻，根據(jù)供油溫度要求，調(diào)定最高和最低兩個(gè)界限。在油溫過(guò)低時(shí)，油泵不能啟動(dòng)，信號(hào)燈亮，電加熱器自動(dòng)通電對(duì)油液進(jìn)行加熱。當(dāng)油溫升至高點(diǎn)時(shí)，電加熱器自動(dòng)切斷，停止加熱。供油口也裝有鉑熱電阻，當(dāng)供油口溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)電磁水閥門，冷卻器進(jìn)入工作狀態(tài)，對(duì)供油溫度進(jìn)行冷卻，直到油溫恢復(fù)正常為止（當(dāng)供油口油溫降到設(shè)定的最低溫度時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉電磁水閥門）。如果冷卻器已投入使用，系統(tǒng)油溫還繼續(xù)上升，達(dá)到設(shè)定的最高溫度時(shí)，溫度控制器發(fā)出溫度過(guò)熱報(bào)警信號(hào)。冷卻器設(shè)有旁路直通管道，當(dāng)不用冷卻器或需檢修時(shí)，可關(guān)閉進(jìn)出油口閥門，同時(shí)打開(kāi)旁通閥門，讓油經(jīng)由直通管道輸出或卸下冷卻器進(jìn)行維修，而不影響稀油站工作。

二、設(shè)計(jì)過(guò)程

1.主要技術(shù)參數(shù)

烘缸軸承型號(hào)23034cck/w33，軸承載荷49000N，軸承工作溫度 85～100℃，蒸汽壓力 0.4MPa，軸承轉(zhuǎn)速 12.8r/min（車速按60m/min計(jì)算），潤(rùn)滑點(diǎn)28個(gè)，最遠(yuǎn)潤(rùn)滑距離26m，最大潤(rùn)滑高度10m。

2.確定潤(rùn)滑油牌號(hào)

根據(jù)MOBIL公司提供造紙機(jī)潤(rùn)滑油的資料選用MOBIL DTE PM 220（ISO VG 220）。

3.確定潤(rùn)滑油總量

（1）根據(jù)MOBIL提供的紙機(jī)干線部分軸承潤(rùn)滑油流量，設(shè)定表1。

表1 潤(rùn)滑油流量選定表

（2）蒸汽和冷凝水經(jīng)過(guò)軸頸的軸承的潤(rùn)滑流量。

（3）對(duì)實(shí)心軸上的軸承，流量可為以上值的75%。

由于4號(hào)紙機(jī)烘缸軸承型號(hào)為23034cck/w33，軸承內(nèi)徑170mm，蒸汽壓力0.4MPa，查表得單個(gè)軸承的潤(rùn)滑油流量為1.892L/min，則整個(gè)干部軸承潤(rùn)滑油流量為93L/min。

3.潤(rùn)滑站的確定

根據(jù)總流量93L/min和南方潤(rùn)滑液壓設(shè)備有限公司（江蘇省啟東市）提供的標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑站資料，選擇型號(hào)為XYZ-100G的稀油潤(rùn)滑站。

4.潤(rùn)滑系統(tǒng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警裝置選配

為了保證潤(rùn)滑系統(tǒng)向各潤(rùn)滑點(diǎn)持續(xù)供油以防止因供油不足而損壞，常在系統(tǒng)中配置監(jiān)測(cè)及報(bào)警裝置。潤(rùn)滑系統(tǒng)中常見(jiàn)的故障有油泵失效，供油管路堵塞，軸承過(guò)熱及磨損甚至咬粘，分流器工作不正常，污染嚴(yán)重，給油循環(huán)時(shí)間不準(zhǔn)確等。因此，在潤(rùn)滑系統(tǒng)中設(shè)計(jì)以下測(cè)量裝置。

（1）測(cè)溫。在油箱上安裝熱電偶與冷卻水的自動(dòng)閥連接，利用油溫的高低變化控制冷卻水自動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)。

（2）測(cè)壓。在潤(rùn)滑泵出口處安裝壓差報(bào)警器，當(dāng)壓差過(guò)高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（3）油面及流量測(cè)量裝置。在油箱中安裝油標(biāo)，在管道中安裝流量計(jì)或流量監(jiān)控計(jì)來(lái)觀測(cè)流量。

5.管路尺寸和布置

（1）進(jìn)油管裝在W33軸承油槽的上部。

（2）出油管直徑應(yīng)為進(jìn)油管的2倍，（進(jìn)油管選為8mm的銅管，出油管選1/2英寸管子）。

（3）出油管線傾斜離開(kāi)軸承。

（4）管線長(zhǎng)度盡可能斷，彎頭盡可能少。

（5）由于軸承直徑為170mm，位于軸承座處的進(jìn)出油管口均為一孔，進(jìn)油管選1/4英寸，出油管選1/2英寸。

（6）設(shè)置節(jié)流分配器用來(lái)調(diào)節(jié)、分配、觀察到各潤(rùn)滑點(diǎn)的流量。

三、校核階段

1.冷卻器換熱面積的校核

需要的冷卻面積

式中F——需要的冷卻面積，m2

T——熱負(fù)荷（為了降低潤(rùn)滑油溫度冷卻器必須排除的熱量），kJ/min

式中[Q]——潤(rùn)滑油的輸出量，L/min

C——潤(rùn)滑油的比熱容 取C=0.5×4.18kJ/kg·℃

R——潤(rùn)滑油的容重 取R=0.9kg/L

t1和t2——潤(rùn)滑油進(jìn)和出冷卻器的溫度，℃，取t1=50～55℃，t2=42～47℃

t3和t4——冷卻水進(jìn)和出冷卻器的溫度，℃，一般情況下t4=t3+4，在南方取t3=25℃。

K管——總傳熱系數(shù)，kJ/m2h℃

因[Q]=100L/min，取 t1=55℃，t2=46℃，則 T=2445.3，kJ/min。又因公司在南方地區(qū)，所以取t3=25℃，t4=29℃。根據(jù)廠家資料K管=200×4.18kJ/m2h℃，得出F=5.17m2＜[F]=6m2。冷卻器換熱面積達(dá)到要求。

2.潤(rùn)滑站最高供油壓力的校核

式中[P]——潤(rùn)滑站的額定供油壓力，MPa

∑Hi——包括過(guò)濾器，冷卻器等的進(jìn)出油壓差，和噴嘴處的阻力?？扇∠铝袛?shù)值：過(guò)濾器（圓盤式或網(wǎng)式0.05～0.06MPa，列管式冷卻器 0.02MPa，板式冷卻器 0.15～0.2MPa，噴嘴處的阻力0.05～0.06MPa。本例采用列管式冷卻器，其他取最大值時(shí)，∑Hi=0.14MPa。

H靜——靜壓高度等于從油泵中心到該系統(tǒng)最高潤(rùn)滑點(diǎn)的垂直高度，m(油柱)，取最大潤(rùn)滑高度 10m，H靜=0.1MPa。

H直+H局——直段管路的沿程損失和局部阻力損失，一般取0.08MPa。

H吸——從油泵中心到吸油口的高度，一般取0.5m，H吸=0.005MPa。

H總=0.253MPa，[P]=0.4MPa，得出[P]＞H總，泵的供油壓力符合要求。

3.潤(rùn)滑站流量校核

選用的的潤(rùn)滑站流量Q=100L/min＞93L/min（計(jì)算得到），滿足使用要求。

四、投入生產(chǎn)后性能評(píng)估

采用壓力式集中潤(rùn)滑站能可靠的連續(xù)供油，油泵一用一備，在管道中安裝流量計(jì)或流量監(jiān)控計(jì)來(lái)觀測(cè)流量?？梢詫?duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻或加熱，能達(dá)到最佳的潤(rùn)滑效果。對(duì)潤(rùn)滑站出油口進(jìn)行精過(guò)濾，回油口粗過(guò)濾，并采用雙筒磁芯過(guò)濾器，可實(shí)現(xiàn)不停車的情況下，進(jìn)行濾芯的更換和清洗。每年能節(jié)省費(fèi)用約50萬(wàn)元，提高鈔票紙產(chǎn)量2%。