改进2860钞票纸机润滑方式

陆 刚

作者通联：昆山钞票纸业有限公司 江苏昆山市 215300

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2860钞票纸机是昆山钞票纸业有限公司1996年从意大利引进的世界上钞幅最宽的钞票纸生产线，在许多生产工艺和设备上都达到较先进水平，但其烘缸油浴式润滑方式存在不足，烘缸轴承温度高，润滑油氧化失效快，轴承瓦座内的杂质无法排放。

一、工作原理及相关参数

1.润滑站工作原理

参照图1，油液由齿轮泵从油箱吸出，经单向阀，双筒网式过滤器，列管式油冷却器送到润滑点。根据润滑点的要求，通过调节安全阀确定使用压力，当系统的压力超过调定压力时，安全阀自动打开，部分油液流回油箱。正常工作时，油泵一台工作一台备用，若设备耗油量由于某种原因需要增加或管路泄漏时，则系统压力下降到调定值时，压力控制器使备用泵自动开启，与工作泵一起工作，直到压力正常时备用泵自动停止。若油压继续下降到另一更低调定值时，则通过另一压力控制器发出警报，并停主机（在联锁状态下）。供油口还设有旁通阀门，当供油流量需调小时，可调整旁通阀门的开启度，适当向油箱放油。

双筒过滤器平时一组滤芯工作，一组滤芯备用，进出口处装有压差发讯器，当压差超过0.15MPa时，切换到备用滤芯工作，此时可取出原工作滤芯清洗或更换。

2.润滑站油箱

图1

油箱装有铂热电阻，根据供油温度要求，调定最高和最低两个界限。在油温过低时，油泵不能启动，信号灯亮，电加热器自动通电对油液进行加热。当油温升至高点时，电加热器自动切断，停止加热。供油口也装有铂热电阻，当供油口温度高于设定温度时，自动打开电磁水阀门，冷却器进入工作状态，对供油温度进行冷却，直到油温恢复正常为止（当供油口油温降到设定的最低温度时，自动关闭电磁水阀门）。如果冷却器已投入使用，系统油温还继续上升，达到设定的最高温度时，温度控制器发出温度过热报警信号。冷却器设有旁路直通管道，当不用冷却器或需检修时，可关闭进出油口阀门，同时打开旁通阀门，让油经由直通管道输出或卸下冷却器进行维修，而不影响稀油站工作。

二、设计过程

1.主要技术参数

烘缸轴承型号23034cck/w33，轴承载荷49000N，轴承工作温度 85～100℃，蒸汽压力 0.4MPa，轴承转速 12.8r/min（车速按60m/min计算），润滑点28个，最远润滑距离26m，最大润滑高度10m。

2.确定润滑油牌号

根据MOBIL公司提供造纸机润滑油的资料选用MOBIL DTE PM 220（ISO VG 220）。

3.确定润滑油总量

（1）根据MOBIL提供的纸机干线部分轴承润滑油流量，设定表1。

表1 润滑油流量选定表

（2）蒸汽和冷凝水经过轴颈的轴承的润滑流量。

（3）对实心轴上的轴承，流量可为以上值的75%。

由于4号纸机烘缸轴承型号为23034cck/w33，轴承内径170mm，蒸汽压力0.4MPa，查表得单个轴承的润滑油流量为1.892L/min，则整个干部轴承润滑油流量为93L/min。

3.润滑站的确定

根据总流量93L/min和南方润滑液压设备有限公司（江苏省启东市）提供的标准润滑站资料，选择型号为XYZ-100G的稀油润滑站。

4.润滑系统监测及报警装置选配

为了保证润滑系统向各润滑点持续供油以防止因供油不足而损坏，常在系统中配置监测及报警装置。润滑系统中常见的故障有油泵失效，供油管路堵塞，轴承过热及磨损甚至咬粘，分流器工作不正常，污染严重，给油循环时间不准确等。因此，在润滑系统中设计以下测量装置。

（1）测温。在油箱上安装热电偶与冷却水的自动阀连接，利用油温的高低变化控制冷却水自动阀的开关。

（2）测压。在润滑泵出口处安装压差报警器，当压差过高时发出报警信号。

（3）油面及流量测量装置。在油箱中安装油标，在管道中安装流量计或流量监控计来观测流量。

5.管路尺寸和布置

（1）进油管装在W33轴承油槽的上部。

（2）出油管直径应为进油管的2倍，（进油管选为8mm的铜管，出油管选1/2英寸管子）。

（3）出油管线倾斜离开轴承。

（4）管线长度尽可能断，弯头尽可能少。

（5）由于轴承直径为170mm，位于轴承座处的进出油管口均为一孔，进油管选1/4英寸，出油管选1/2英寸。

（6）设置节流分配器用来调节、分配、观察到各润滑点的流量。

三、校核阶段

1.冷却器换热面积的校核

需要的冷却面积

式中F——需要的冷却面积，m2

T——热负荷（为了降低润滑油温度冷却器必须排除的热量），kJ/min

式中[Q]——润滑油的输出量，L/min

C——润滑油的比热容 取C=0.5×4.18kJ/kg·℃

R——润滑油的容重 取R=0.9kg/L

t1和t2——润滑油进和出冷却器的温度，℃，取t1=50～55℃，t2=42～47℃

t3和t4——冷却水进和出冷却器的温度，℃，一般情况下t4=t3+4，在南方取t3=25℃。

K管——总传热系数，kJ/m2h℃

因[Q]=100L/min，取 t1=55℃，t2=46℃，则 T=2445.3，kJ/min。又因公司在南方地区，所以取t3=25℃，t4=29℃。根据厂家资料K管=200×4.18kJ/m2h℃，得出F=5.17m2＜[F]=6m2。冷却器换热面积达到要求。

2.润滑站最高供油压力的校核

式中[P]——润滑站的额定供油压力，MPa

∑Hi——包括过滤器，冷却器等的进出油压差，和喷嘴处的阻力。可取下列数值：过滤器（圆盘式或网式0.05～0.06MPa，列管式冷却器 0.02MPa，板式冷却器 0.15～0.2MPa，喷嘴处的阻力0.05～0.06MPa。本例采用列管式冷却器，其他取最大值时，∑Hi=0.14MPa。

H静——静压高度等于从油泵中心到该系统最高润滑点的垂直高度，m(油柱)，取最大润滑高度 10m，H静=0.1MPa。

H直+H局——直段管路的沿程损失和局部阻力损失，一般取0.08MPa。

H吸——从油泵中心到吸油口的高度，一般取0.5m，H吸=0.005MPa。

H总=0.253MPa，[P]=0.4MPa，得出[P]＞H总，泵的供油压力符合要求。

3.润滑站流量校核

选用的的润滑站流量Q=100L/min＞93L/min（计算得到），满足使用要求。

四、投入生产后性能评估

采用压力式集中润滑站能可靠的连续供油，油泵一用一备，在管道中安装流量计或流量监控计来观测流量。可以对润滑油进行冷却或加热，能达到最佳的润滑效果。对润滑站出油口进行精过滤，回油口粗过滤，并采用双筒磁芯过滤器，可实现不停车的情况下，进行滤芯的更换和清洗。每年能节省费用约50万元，提高钞票纸产量2%。