破碎机轴承状态监控及自动注油系统

谷云龙

摘要：针对焦化备煤工艺中的高效复合破碎机经常出现的振动过大、轴承温度异常的核心问题，设计了一种破碎机轴承状态监控及自动注油系统。轴承温度与加注的润滑脂量有着至关重要的关系，目前靠人工经验加注，控制具有很大的不确定性，该系统可以监控破碎机轴承的温度、振动状态，并根据温度变化实现自动注油。

关键词：破碎机；振动；温度；自动注油

0 引言

轴承对破碎机的正常运行起着至关重要的作用。一般来说，达到热平衡时，破碎机主轴承工作温度不应超过80℃，温升不超过35℃。空负荷运转时，主轴承温度不应大于75℃，温度不应大于30℃。在控制温度的同时，转子轴承座上测量的水平和垂直方向的双振幅不应大于0.2mm。若参数控制超出以上范围，轴承将可能出现烧坏或者抱轴现象，严重影响设备的正常出产。

轴承温度升高的原因除了安装问题外，很大程度上取决于轴承内润滑脂的量，润滑脂过多或过少不利于轴承的润滑或热传递，会引起轴承过热而损坏。而轴承的振动参数是判断破碎机安装质量、锤头磨损、是否进入杂质等的重要判定依据。本系统可以监控破碎机轴承的温度、振动状态，并根据温度变化实现自动注油。

1方案介绍

设该系统主要由PLC控制器、注油泵、电动球阀、柱塞分配阀、温度传感器、振动传感器、管路辅件等组成（图1）。

注油泵、电动球阀由PLC根据温度传感器反馈的信号、柱塞分配阀反馈的运动次数（注油量）信号实现逻辑控制。

振动传感器反馈主轴承1与主轴承2，水平与垂直方向的双振幅。

主轴承1、主轴承2、电机轴承的注油分别单独控制（使用电动球阀的打开与关闭实现），由温度反馈信号为输入，注油量信号为输出。

注油泵采用8L容积，满足破碎机一个月的使用需求，减少人工添加次数。

分配阀为0.2ml/行程/柱塞的高精度规格，更易实现温度变化与注油量之间的精确关系控制。

润滑脂流通的管路均使用不锈钢管，避免了使用软管引起的加注量误差的影响。

由于电机属于成熟结构，其轴承故障率极低，所以其两个轴承的加油方式采用同时同量。

图1 监控及自动注油系统

2控制方法与逻辑

（1）轴承在出厂前已加注一定注油量V0，在破碎机运转1小时左右达到热平衡时对应温度为T0；（图2）

（2）然后自动加注黄油0.2ml，并实时监测轴承的温度，当温度持续10分钟误差在正负1度时，认为轴承达到了热平衡，此时采集温度。

（3）重复（2），直至热平衡时温度达到一个最低点Tp，然后再加注润滑脂温度不降反升时，停止加注。

（4）随着运行润滑脂会损耗，当温度升高时，再加注黄油，自动调节直至达到Tp。

（5）当温度超过80℃，系统报警，提醒人为介入。

（6）当注油管路堵塞时，主油泵打开后，分配阀也将不会运动，PLC监测到分配阀无添加次数的反馈，判定为油路堵塞并报警。

（7）注油泵具有液位报警，当低于2L时会发出报警信号，提醒人为介入向桶内加入润滑脂。

（8）在运行同时采集轴承座上测量的水平和垂直方向的振幅，当达到0.2mm，系统报警，提醒人为介入。

（9）上述的温度、振动参数实时记录并可以拷贝，便于后期分析。

图2 注油量与温度的关系

3温度显示方法

设置轴承温度红、黄、绿温度段，以显示轴承温度状况。（图3）

轴承温度进入红色段，进行报警；轴承温度进入黄色段，则表明进入继续加注润滑脂温度将继续升高；轴承温度进入绿色段表明需继续加注润滑脂使温度降低。

图3 温度显示

4结论

破碎机轴承状态监控及自动注油系统是在传统破碎机基础上进行了智能化改进， 该系统可以监控破碎机轴承的温度、振动状态，并根据温度变化实现自动注油，实现自动化减人，避免轴承可能出现的烧坏或者抱轴的重大故障，保障了设备的正常出产，推动了焦化备煤向智能化方向发展。

作者简介：

谷云龙（1988-），通信作者，男，主要从事焦化备煤系统的装备研发。