冶金起重机主起升用大减速器润滑.pdf

第 2 8 卷 2 0 1 0 年第5 期 总第 1 4 9 期 冶金起重机主起升用大减速器润滑 王荣纲姜扬 大连华锐重工起重机有限公司 大连1 1 6 0 5 2 使用与维护 摘要对 冶金起 重机 主起升机 构用圆柱 直齿 大减速 器润滑 系统的润滑原理及 电控 系统方案进行 了介绍 。 关键词 冶金起 重机 主起 升大减 速器 润滑 I 前 言 近年来 ， 采用 圆柱直齿大减速器方案作为主 起升机构的起重机越来越多。鉴于在 大减速器 的 齿轮尺寸 比较大 ， 采用 飞溅润滑齿轮 的效果很不 理想 ， 所 以 ， 大减速器通常设置独立 的润滑 系统 。 在减速器工作的时候 ， 润滑系统 随之工作 ， 各级齿 轮得到润滑。 2 润滑原理及电控系统 2 ． 1 润 滑原理 大减速润滑系统的功能就是对大减速器的齿 轮进行润滑 ， 以提高润滑效果。润滑系统由齿轮油 泵装置 、 磁性过滤器 、 压力表 、 压力表开关 、 压力继 电器 、 给油指示器 、 内螺纹球阀及各种管件组成。 齿轮油泵装置作 为整个润滑 系统 的动力 源 ， 由电动机和齿 轮油泵组成 ， 负责润滑 系统油 的循 环驱动 。系统设 置两台齿轮泵 ， 采取一用一备 的 配置。齿轮泵装置的参数 型号为 WB Z 2 6 3 ， 公称 压力 0 ． 6 3 MP a ； 齿轮油泵型号为 C B 3 6 3 ， 公称流量 6 3 L ／ mi n ， 吸人高度 5 0 0 mm； 电动机型号为Y1 0 0 L ， 一 4 一 B 3 ， 功率 2 ． 2 k W， 转速 1 4 2 0 d mi n 见图 1 。 通常希望油泵能够先于减速器齿轮系统一段 时间 例如 l O s 工作 ， 但是很难实现， 实际操作过 程中， 在起升或下降将近终点的时候 ， 经常频繁点 动 ， 往往齿轮油泵装置没有启动或刚启动的时候 ， 工作 过程 就结 束 了 ， 润 滑 系统没 有 起 到润 滑作 用 。所以 ， 有 的制造厂商将齿轮泵组与主起升 电 动机或制动器联动 ， 也就是说 ， 电动机通电的状况 等问题 ， 又对收线速度 、 收线挡板 闭合时间以及打 捆单元初始位到位信号从程序上做 了一些改进 ， 并对现场磨损严重的收线挡板予以更换 ， 通 过对 打捆程序进行扩充完善等措施 ， 二 次打捆 中出现 的问题得 以成功解决。 下 ， 起 升机构工作 ， 齿轮 油泵就工作 ， 对减速器齿 轮进行润滑。 图1 润滑系统示意 1 一 给油指示器 ； 2 一 压力表及压力开关或继 电器 ； 3 一 大减速器 4 一 润滑管路 及附件 ； 5 一磁 性过滤器； 6 一 齿轮油泵装置 齿轮泵装置的电动机均为 Y系列电机 ， 适合连 续 工作的状态 S 1 工作制 ， 而起升机构的_T作 特 点就是断续工作 s 3 工作制 ， 而且经常点动， 在不 调速 的直接启动状况下 ， 电动机 的启动 电流是额 定 电流的 2 ． 5 倍或以上 ， 值比较大 ， 频繁的启 、 制动 工况下 ， 齿轮泵装置容易损坏。为解决这种状况 ， 一 个 比较合理的方案就是将整车的电源作为齿轮 泵装置 的电源 ， 泵断电的判断条件为主起 升电动 机断 电3 0 m i n ， 根据现有 的钢厂工艺 ， 极少存 在每 个工作循环中主起升电动机断电3 0 m i n 以上 ， 把主 起升 电动机断电3 0 m i n 作为判断条件 ， 来判断起重 机是否在工作 。断电超过 3 0 mi n ， 认为起重机已经 停止 工作 ， 泵 当然应该停止工作 ， 否则 ， 泵一直工 3 结束语 二次打捆程序经过现场调试 ， 使用效果非 常 理想 ， 既保证 了生产的顺利进行 ， 又满足 了客户对 线材打捆质量的要求 。工程技术人员也在此 次调 试中提高了认识 ， 积累了处理问题的宝贵经验 。 2 0 0 9 0 9 1 6 收 稿 1 使用与维护 第2 8 卷2 0 1 0 年第5 期 总第 1 4 9 期 作 。断电时间可 以根据每个工作循环 的时间长短 来设定 。每个工作循环的时间较长 ， 则可 以设 的 长些 ， 相反的条件下 ， 判断时间可以设的短 。 在保持经 常检查 和较好 的润滑条件下 ， 连续 工作制 S 1 电动机的寿命 与电动机轴承的寿命相 当。轴承 的寿命通常 为2 5 0 0 0～5 0 O 0 0 h ， 约 3 ～6 年 。在齿轮泵装置的寿命为 3 ～6 年 的情况下 ， 用 户还是可以接受的。 大减速器是 主起升机构 的关键部位 ， 润滑系 统对保持减速器 良好运行状 态起着重要 的作用 ， 不 管在 任何 状况 下 ， 大减 速器 都要 保持 良好 润 滑 。因此 ， 对两组齿轮泵装置的使用方式建议“ 一 用一备” 。两组齿轮泵装置 的进 、 出口处设置内螺 纹球 阀， 正常工作状态下 ， 工作 的齿轮泵装置两只 球 阀均应保持常开状态以保证油路通 畅 ， 另外一 只齿轮泵装置 的进 、 出 口的球 阀关 闭。当齿轮泵 装置发生故障 的情况下 ， 该 泵的进 出 口的球 阀都 应关闭， 另外一只齿轮泵装置的进 、 出 口的球阀打 开， 完成系统 的润滑。 通常的润滑系统根据液压设备所处环境及对 温升的要求 ， 还要考虑加热 、 冷却等措施 。采用 圆 柱直齿 的大减速器的润滑系统润滑油的温升不是 很高 ， 不需要加额外的油冷系统 。 为防止系统 中杂质流 回油箱 ， 对润滑 的油液 实行净化 ， 系统在 回油路上设置磁性过滤器 。磁 性过滤器 由三层钢 网和两层磁铁组成 ， 外壁 和底 部为钢板 ， 上面开 口为进油 口， 靠近底部侧面为出 油 口， 它主要用来吸附铁屑 ， 净化润滑油。 在泵 的输 出油路还设置给油指示器 ， 它的主 要作用 观察供 油情况及油 的流 向 ， 便于对 油量 的 调节 。 为便于润滑 系统 的维护 和监测 ， 在系统 中的 主要路段要装设 必要 的检测元件 压力表。压力 表是 以大气压 力为基 准 ， 用于测量小于或大于大 气压力的仪表 。一般状况下 ， 压力表可用于环境 剧烈振动场所 ， 可耐受介质的脉动， 冲击及突然卸 荷 。如果使用 中因环境温度过高 ， 仪表指示值不 回零位 ， 可用细针在仪表橡皮塞上通一小孔 ， 使仪 表 内腔与大气相通 即可。 压力开关是一种简单 的压力控制装置 ， 相 当 于小型的截止阀或节流阀， 它 的工作原理是 当被 测压力超过额定值时 ， 弹性元 件的 自由端产生位 移 ， 直接或经过 比较后推动开关元件 ， 改变开关元 一 8 一 件 的通断状态或调节开 口度大小 ， 达到控制被测 压力的 目的。另外 ， 它有阻尼作用 ， 可减轻压力表 急剧跳动 ， 防止损坏。 压力表和压力开关可连接在一起使用， 连接方 式有直接连接和间接连接两种 ， 前者是压力表和开 关直接连接 ， 后者通过管道与压力表相互连接 。 压力继电器是利用液体 的压力来启 、 闭电气 触点 的液压 、 电气转换元件 。当系统压力达到压 力继电器的调定值时， 发出电信号， 使齿轮泵动作 断 电， 使 油路卸 压 ， 系统停止工作 ， 对齿轮泵起安 全保护作用等 。可 以根据系统 的压力设计需要 ， 通过调节压力继电器 ， 实现在某一设定的压力时 ， 输出一个电信号的功能。 压力继电器必须放在压力有明显变化 的地方 才能输出电信号。所以， 通常将压力继电器放在 润滑 系统 的出油 回路上 ， 若将压力继电器放在 回 油路上 ， 由于回油路直接接 回油箱 ， 压力也没有变 化 ， 所以压力继电器也不会工作。 通常压力表和压力开关的组合与压力继 电器 并不 同时安装 ， 可 以选择 安装压力表和压力开关 的组合 ， 也可以单独安装压力继电器。 2 ． 2润 滑的 电控 系统 电控系统非常重要 ， 一套适宜 的控制方案不 仅可以对大减速器进行良好的润滑， 同时可以使 各元件更长时间的保持良好工作状态 ， 延长使用 寿命 ， 从而达到减少维修次数 、 降低使用维护等二 次成本的目的。 目前在起重机大减速器润滑系统的电控设计 方案主要分为电动机直接启动、 普通继电器启动 和 P L C 程序控制启动。以下分别介绍三种方案的 特点。 2 ． 2 ． 1 润 滑 电动机 直接 启 动 如图2 所示 ， 减速器润滑电动机与起升机构制 动器并联 ， 即起升机构启动 ， 制动器打开 ， 则减速 器润滑 系统同时启动。此方案在大减速器润滑系 统 中应用较为多见 ， 其优点为电路结构简单 ， 启动 功能 明确 ， 所需 电气元件少 ， 实时随动性能好 ， 且 制造和使用维护成本均较低。但不足之处也很明 显 ， 由于起升机构 的动作频繁 ， 尤其是突发性启 、 停点动操作较多 ， 导致润滑电动机工作频繁 ， 负载 增大 ， 容易发热甚至烧毁 ， 应用此方案时需考虑加 大润滑电动机容量， 并且两台润滑电动机的启动 切换， 必须换接动力线， 以保证其一用一备的整体 第2 8 卷2 0 1 0 年第5 期 总第1 4 9 期 使用与维护 要求， 有一定的现场维护工作量。 Q1 l一 起升制动器油泵电机 图2 润滑电动机直接启动电路 2 ． 2 ． 2普 通继 电器 线路 启动 普通继 电器线路启动如图 3 所示 。这种控制 方式能较好发挥继 电器逻辑控制功能 ， 充分考虑到 两 台电动机用 、 备特点 ， 控制系统 限制 了两 台电动 机 同时启动 ， 可任意选择其中一 台电动机工作 ， 能 够较好的去除现场切换 电动机动 力线的工作量 。 Q1 油泵电动机 油泵电动机 断 电延时油泵电动机 油泵电动机 I 启动 2 启动 图3 普通继电器线路启动电路 通过继 电器延 时功能 ， 避免 了润滑 电动机频繁启 停的情况 ， 且电动机启动人为可控。该电路逻辑 关系清晰 ， 时间调整方便 ， 维护较为直观 。但是 ， 此方案 的缺点是 电气元件增多 ， 应有一定附加成 本 ， 要求起升控制柜和操作台 内有一定 的元件安 装空间 。而且如果增加对于油温 、 压力等信号 的 全面考 虑 ， 电路 复杂且衍 生 电路较 多 ， 易 于引起 故障。 2 ． 2 ． 3 P L C逻辑控制程序线路启动 P L C逻辑控制功能如 图4所示 。这种控制方 式能较好融合润滑 电动机直接启动 和继电器启动 的优 势 ， 发挥 P L C在 逻辑控制 简 明 、 时间准 确整 合、 操作反应迅速 、 易于扩充更改等功能， 非常完 美地解决润滑系统 的电控问题 ， 对减速器的机械 机构有较好 的保护作用 ， 并且可以充分考虑油压 、 油温 、 油位等信号。同时 由于 P L C可全程监控 ， 维 护直观方便 ， 易 于更 改。不足是 自控元件成本稍 大 ， 对于使用人员有一定的编程要求 。 图4 P L C逻辑控制程序线路启动电路 通过上述 的分析 ， 结合 多年的设计经验 ， 在圆 柱直 齿 大减 速器 润 滑方 案 的选择 上 ， 推荐 采 用 “ P L C逻辑控制程序线路启动” 的方案 ， 这是因为此 方案 在 实际使 用 过程 中 ， 应用 效 果现 场反 馈 良 好 。此方案能较好保证润滑系统的功能集成 、 逻 辑可控 和运行稳定 。既减 少了现场维护 工作量 ， 又避免了润滑 电动机频繁启动 ， 延长其使用寿命 ， 降低维护成本。 3 结束语 大减速器 的润滑在冶金起重机 主起升机构的 使用维护的过程 中， 属于 比较重要的部分。 了解 润滑系统的原理 、 了解每个元件的功能以及选择 合适 的控制方式 ， 可 以有效地延长各元件的使用 寿命 ， 减少 故障率 ， 从 而减 少维修时 间和维修次 数 ， 延长大减速器各级齿轮副 的使用寿命 ， 达到提 高大减速器的使用寿命 的目的。而且可 以极大地 降低用户的使用维护成本。 2 0 0 9 -0 8 -0 4收稿 ～ 9 一