陈兴发 吕建国 吕广仁
(内蒙古河套灌区总排干沟管理局,内蒙古 临河 015000)
摘 要:介绍2500ISKM型水泵干油自动润滑系统的工作原理与特点,该系统利用重锤式密封干油箱,解决了通常干油在吸油管道中流动性差的问题;采用液压调速系统驱动增压器,解决了有效贮能和连续供脂而液压系统间歇工作的技术难点;采用PLC可编程控制器,完成了全系统的自动调控功能;主要电子元件采用液压集成块连接方式,可靠地解决了系统泄漏问题。该系统既适用于水泵水中轴承干油润滑,也可用于需要长时间连续干油自动润滑的其它领域的同类设备。
关键词:水泵;干油;润滑系统;自动化
2500ISKM型斜轴水泵是引进日本技术,由我国上海水泵厂(现为凯士比泵业有限公司)制造的低扬程大流量水泵。1989~1990年河套灌区红圪卜排水站先后安装该型水泵6台,泵站设计净扬程2.7m,单泵设计流量16.7m
3/s,水泵转数为167r/min,单台配套机组容量630kW。
该型泵的水中轴承为干油润滑,设计指定润滑油为锂基脂(Iitiumsope base grease),油脂指标:针入度25℃60度1/10mm,355-385,滴点在170℃以上,供油方式为:水泵运行时要不间断供油,设计额定供油量为3ml/min以上;水泵停止运行期间每3d注1次油,供油量为50ml/次。
该水泵出厂时,水中轴承润滑采用手动干油泵人工加脂润滑,存在以下技术问题:①人工供脂不便于准确掌握额定供油量,不能保证水泵的有效安全润滑;②极易造成油料浪费;③需要多人操作运行,且供脂人员劳动强度大;④维修费用高,不利于降低泵站总体运行成本。
为了解决这一问题,内蒙古河套灌区总排干沟管理局会同包头钢铁学院,组成项目组,认真分析研究水泵干油润滑各项技术指标及润滑技术,在此基础上研究开发了2500ISKM型水泵干油自动润滑系统,实现了水泵干油润滑自动化,彻底解决了该站原有人工手动干油润滑运行中存在的问题。
1 工作原理及其特点
2500ISKM型水泵干油自动润滑系统是集机械、电器于一体,并由计算机控制的自动化润滑系统。系统主要由储油、蓄能和输油3部分组成,内分9个分部,有DJB-F200B电动加脂泵、重锤式密封干油箱、容积式液压调速系统、增压器、蓄能器(机械能)、双管双点给油器、压力操纵阀、计算机自动控制系统和手动加油泵等。3部分用一个可编程控制器(PLC)作为控制中心,实现干油润滑系统全程运行的自动化调控,并由模拟屏和控制柜上指示灯显示自动供油全过程。
该系统工作程序是:电动加脂泵将干脂注入重锤式干油箱内,箱内干油在重锤压力作用下注入增压器内,液压调速系统驱动增压器产生往复运动,把由此生成的高压强润滑脂强制注入蓄能器内,蓄能器内的高压强润滑脂通过压力操纵阀、电磁换向阀、双管双点给油器、计算机自动控制系统,定时定量地给水泵水下轴承供油润滑。运行中,当储油罐里的干油储量达到上限时,电动加脂泵自动停止工作;当储油罐里的干油储量消耗下降至下限时,电动加脂泵自动开启为储油罐补油。当液压系统驱动增压器向 蓄能器内强行注入干脂,使蓄能器内的压力达到上限值时(此值可按需设定,一般为7MPa),液压系统自动停止工作;当蓄能器通过其它有关分部 向水泵自动供脂润滑,使蓄能器内压力降至下限值时(此值可按需设定,一般为4MPa),液压系统自动开始工作,重新给蓄能器注脂增压。所有这些自动开启与自 动关闭动作都由PLC按照各部分传输的相应信号自 动完成调控,而且在完成相应动作的同时及时发出相应警报信号,以提示监控操作人员注意监测。
该系统全部工作程序实现了全自动化运行,而且具有1台或多台水泵同时运行时供油润滑的功能。系统结构及原理见图1。

1.滤油器;2.电机;3.限压式变量叶片泵;4.安全阀;5.压力表;6.调速阀;7.电磁换向阀;8.压力继电器;9.单向阀;10.增压器;l1.电动加脂泵;12.干油油箱;13.限位开关;14.单向阀;15.安全阀;16.压力表;17.压力继电器;18.蓄能器;19.电磁换向阀;2o.手动干油站;21.干油过 滤器;22.单向阀;23.手动换向阀;24.双线给油器;25.压力操纵阀;26.截止阀;27.压力继电器
图1 2500ISKM型水泵干油润滑系统示意图
2500ISKM型水泵干油自动润滑系统具有以下特点:
a.系统中设计了重锤式密封干油箱,解决了通常干油在吸油管道中流动性差的疑难问题,增强了增压器吸脂的可靠性。
b.采用了液压调速系统驱动增压器的方式,解决了干油强行打人蓄能器,并利用蓄能器的有效贮能,造成连续供脂而液压调速系统却间歇工作的技术问题,既合理利用了能源,又延长了液压系统主要零部件的工作寿命。
c.采用PLC完成了全系统的自动调控功能,而且模拟显示屏准确显示系统各部分的全程运行状况,进行自动化监控,极大地提高了安全润滑效果。
d.主要电子元件采用了液压集成块连接方式,可靠地解决了系统泄漏问题 。
e.系统保留了原有手动加脂泵人工加脂润滑的备用功能,构成了自动润滑和手动润滑两种功能齐备的重要特点。
f.系统既适用于水泵水中轴承干油自动润滑,也可用于需要长时间连续干油自动润滑的其它领域的同类设备,具有推广应用价值.
2 经济效益
a.节约锂基脂。该系统投入运行之前,红圪卜排水站水泵每年运行8个月,平均每天开泵3台,全年实用锂基脂10t。系统投入运行后,在同等运行时间和开泵台数情况下,全年仅用锂基脂5t,节约锂基脂50%。
b.人工手动操作供脂运行,每班组需操作人员3 人,而且必须不停顿地重复打油操作,劳动强度大。该系统投入运行后,每班组只需1人监控操作即可。按全月2大班4小班运行人员计算,减少操作供油人员编制8人,而且大大减轻了工作人员的劳动强度。
c.提高了水泵安全运行系数,降低了泵站运行成本,节约了运行费用。该系统自投入运行以来,全站6台水泵的水中轴承没有出现任何事故,保证了灌区的正常排水,促进灌区土地盐碱化改良。
d.增加了泵站的科技含量,提高了自动化管理水平。
e.经济效益和社会效益显著。根据初步测算,包括锂基脂、人工及设备保养维修等,该站每年可节约运行费近20万元。
2500ISKM型水泵干油自动润滑系统于1997年5月底投入运行,至今已连续运行3年多,累计已运行26400h无故障,充分显示了该系统主要技术指标、技术性能的可靠性和先进性。
来源:《水利水电科技进展》2002年第3期