張發(fā)貴，張開林，王慶龍

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司設備能源部，云南文山 663701）

0 引言

球磨機是物料被初碎之后，再進行細磨粉碎的關鍵設備，當前廣泛應用于各類礦山、化工、建筑及冶金企業(yè)。云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司（以下簡稱公司）有3個內(nèi)部選礦車間和3個外委選礦車間，具備年360萬t原礦采選能力，選礦車間總共有大小球磨機20多臺/套。其中，銅街選礦車間共有5臺/套球磨機，一段磨為椎2100 mm×3000 mm格子型球磨機。球磨機的傳動系統(tǒng)全部采用齒輪邊緣傳動，齒輪直徑大、經(jīng)久耐用。傳動齒輪副的造價約占整個球磨機造價的10豫～15豫，潤滑是保證正常使用的前提，所以，良好的潤滑對于延長傳動齒輪副使用壽命、提高球磨機運轉率、降低維修費用，均具有重要意義。

1 問題的提出

公司各選礦車間球磨機的開式傳動齒輪，在2016年4月以前全部采用人工加注潤滑脂，所用潤滑脂為二硫化鉬鋰基脂。人工加注的缺點有：淤潤滑脂選用不當，人工間歇式加注，不能保證開式齒輪齒面的潤滑效果；于加注間隔時間得不到保障，不能保證潤滑脂均勻的散布，設備磨損快，使用壽命縮短，生產(chǎn)成本提高；盂潤滑脂飛濺嚴重，造成油脂浪費，影響環(huán)境衛(wèi)生及設備衛(wèi)生達標，還不易形成潤滑油膜，導致干摩擦；榆加注時設備在旋轉，對潤滑管理人員存在極大的安全隱患；虞大小齒輪更換周期短，大齒輪每年進行翻面，2 a進行更換，小齒輪每3～4個月進行一次更換，維修成本高、生產(chǎn)影響大。

針對以上不足，提出了對球磨機開式傳動齒輪潤滑系統(tǒng)進行改造的措施。

2 解決方案

為了保證球磨機開式齒輪的良好潤滑，降低球磨機使用成本、延長球磨機運轉周期，公司通過調研、考察和綜合分析，于2016年4月對銅街選礦車間椎2100 mm×3000 mm格子型球磨機進行開式齒輪潤滑系統(tǒng)的試點改造。主要是在球磨機上安裝1套南京貝奇爾機械有限公司的OGS111—411D32Y1型開式齒輪全自動噴油潤滑系統(tǒng)裝置。通過試點改造，也為公司其他選礦車間同類設備的潤滑尋找可行的方案。

2.1 OGS111—411D32Y1型全自動噴油潤滑系統(tǒng)簡介

OGS111—411D32Y1型全自動噴油潤滑系統(tǒng)已經(jīng)廣泛用于選礦設備大型開式齒輪副的潤滑冷卻，可有效延長大型、重載開式齒輪副的使用壽命，減少因設備故障停機導致的損失，降低維修費用。該系統(tǒng)對齒輪可潤滑寬度為（50～1060）mm，周期性穩(wěn)定的噴油為齒輪提供了持久可靠的油膜，程控器可以根據(jù)實際需要設置多種滑潤周期，能對故障進行監(jiān)控，“后吹”功能有效防止了噴嘴堵塞。系統(tǒng)還配有加熱器，可以對滑潤劑進行加熱。

試點選用的是單線開式齒輪潤滑系統(tǒng)，主要由空壓站、氣動桶泵系統(tǒng)、程控器和噴槍等組成：空壓站提供動力源，氣動桶泵負責油脂的輸送和揚送，程控器用于檢測供氣、供脂系統(tǒng)的控制和系統(tǒng)，噴槍用于噴射油脂（圖1）。

2.2 系統(tǒng)工作原理

潤滑系統(tǒng)由供脂和供油2部分組成。系統(tǒng)工作時，壓縮空氣分成2路：一路為油泵提供動力，另一路直接到達噴嘴板，噴嘴板根據(jù)被潤滑齒輪面的寬度安裝多個噴頭。由程控器的計時器進行時間設定，到達設定時間時，泵和噴嘴進氣閥電磁閥打開，氣動泵利用經(jīng)氣動三聯(lián)元件處理后壓縮空氣進行工作，潤滑油由泵的出油口輸出，流經(jīng)過濾器后到達單線分配器，并推動分配器內(nèi)活塞移動，活塞移動過程中將潤滑油壓至噴嘴處。此時，潤滑油將與到達此處的另一路氣源匯合，氣源將噴嘴處潤滑油打碎成霧狀并均勻地附在齒輪表面形成油膜，使齒輪潤滑狀態(tài)良好。在管路發(fā)生堵塞、油桶低液位或氣壓過低時，程控器將發(fā)出報警信號。潤滑工作結束后，程控器將控制油泵和空壓機停止工作，進入潤滑間隔期，節(jié)約能源。潤滑間隔期完成后，系統(tǒng)將自動開始進行下一次潤滑過程，依次循環(huán)（圖2）。

圖1 單線開式齒輪潤滑系統(tǒng)結構

2.3 技術參數(shù)（表1）

2.4 系統(tǒng)檢測

在系統(tǒng)運行過程中，可通過觀察安裝于分配器上運動指示桿在一個工作循環(huán)過程中的動作情況加以判斷是否正常。正常情況下，一個工作循環(huán)過程中指示桿將各伸縮一次，如果發(fā)現(xiàn)在工作循環(huán)過程中指示桿不動，說明該指示桿對應的出油口異常，必須及時進行檢查，看潤滑點部位是否堵塞、指示桿是否失效，直至把故障排除。也可以通過在分配器上安裝循環(huán)開關檢測循環(huán)次數(shù)及所處狀態(tài)，并通過供氣系統(tǒng)的進口上安裝的壓力表檢測進氣壓力進行系統(tǒng)檢測。

圖2 單線開式齒輪潤滑系統(tǒng)工作原理

表1 OGS111—411D32Y1型噴油潤滑系統(tǒng)技術參數(shù)

2.5 開式傳動齒輪對潤滑油的要求及選用

開式傳動齒輪潤滑要求潤滑油能滿足暴露條件下運轉潤滑的要求，并能保證開式齒輪正常運行和延長使用壽命。開式傳動齒輪多處在低速、重載和連續(xù)運轉的工作狀態(tài)，因此，對用于開式傳動齒輪潤滑的潤滑油需滿足以下要求：淤有足夠的黏度以獲得良好的油膜形成能力，最小油膜厚度越大、油膜比厚值隨之上升，齒輪的潤滑狀態(tài)也就越好；于良好的粘附性以保持其在齒輪摩擦表面不易甩脫；盂良好的減摩、抗磨、抗點蝕、抗極壓性以保護齒面不發(fā)生磨蝕；榆良好的物理、化學穩(wěn)定性（壽命長、損耗小、不易變質）；虞良好的防銹性、抗水性和抗污染能力；愚良好的安全性能，對環(huán)境及操作人員沒有危害，便于操作使用及維護。

對公司球磨機開式傳動齒輪的工況特點和載荷情況進行分析，潤滑油可以選用BIJUR DELION開式齒輪專用潤滑油和680#工業(yè)閉式齒輪油。兩類油品比較見表2。

表2 BIJUR DELION開式齒輪專用潤滑油與680#工業(yè)閉式齒輪油比較

通過對比分析，選用南京貝奇爾機械有限公司的BIJUR DELION開式齒輪專用潤滑油作為球磨機開式傳動齒輪潤滑油，該種潤滑油可以滿足開式齒輪對極壓性、粘附性、抗水性、消耗量等的要求。

2.6 球磨機安裝噴槍噴板位置的確定

噴槍噴板的位置及角度對噴油效果至關重要，要保證噴嘴噴出的潤滑油能全部或大部分噴在輪齒的嚙合面上（圖3）。因齒輪罩下部有人工加油和觀察孔，所以將噴板安裝在齒輪罩的上部。

3 潤滑系統(tǒng)改造后使用效果

經(jīng)過兩年多的試用，采用自動噴油潤滑系統(tǒng)對椎2100 mm×3000 mm格子型球磨機開式傳動齒輪實施潤滑，通過定時、定點、定量間歇性噴油，齒輪副兩摩擦面之間形成良好的油膜，完全滿足了大小齒輪的潤滑要求。通過試點改造，取得一系列的良好效果。

（1）延長了維修周期。改造前，大齒輪一年進行翻面使用，2年進行更換，小齒輪3～4個月進行更換。改造之后，大齒輪預計兩年多翻面使用，4～5年進行更換，小齒輪預計1～2年進行更換，提高了設備效能及產(chǎn)能。球磨機運轉率由改造前的86豫提高至98豫。

（2）保障了齒面油膜的均勻性和連續(xù)性，還能及時清除廢油、礦物顆粒、鐵屑等雜物，保證了設備周圍的環(huán)境衛(wèi)生，使設備使用壽命延長了50豫以上。

（3）降低消耗，減少成本。改造前，每周加注二硫化鉬鋰基脂 3 次，每次加注（3～4）kg，平均每天消耗 1.7 kg，改造后，110 d加注了BIJUR DELION開式齒輪專用潤滑油90 kg，平均每天消耗量在0.8 kg，潤滑油的用量比改造前節(jié)油50豫以上。更換1套小齒輪費用約8000人民幣元，更換1套大齒輪費用約25 000人民幣元，每年在試點改造的球磨機上節(jié)省大、小齒輪的更換費用約45 000人民幣元。公司有20多臺/套球磨機，如果全部實施改造，每年可節(jié)省更換大、小齒輪的費用90多萬元人民幣。如果再加上停機維修對生產(chǎn)造成的影響，自動噴油潤滑改造項目對節(jié)約成本、經(jīng)濟效益提高明顯。

（4）可以有效改善作業(yè)環(huán)境，避免油污對現(xiàn)場和設備造成的環(huán)境影響。

圖3 齒輪副自動潤滑噴嘴示意

4 結論

通過對椎2100 mm×3000 mm的格子型球磨機開式傳動齒輪潤滑系統(tǒng)的試點改造，改善了齒輪潤滑條件，降低了潤滑油料和大、小齒輪備件消耗，提高設備運轉率，對減少成本、改善工作環(huán)境和設備衛(wèi)生條件具有明顯成效。該項技術通過可編程控制器控制，實現(xiàn)開式齒輪傳動潤滑系統(tǒng)自動化控制過程。通過對系統(tǒng)潤滑情況的監(jiān)測和預警，并運用網(wǎng)絡對系統(tǒng)信息其進行傳輸，為球磨機開式齒輪傳動潤滑系統(tǒng)實現(xiàn)信息化管理找到了一個切入口。該潤滑系統(tǒng)安全可靠、適用，具有廣泛的應用前景。