三峡升船机设备润滑管理的研究与思考

闫晓青，万 韬

(长江三峡通航管理局，湖北 宜昌 443002)

0 引言

通常认为摩擦学包含摩擦、磨损和润滑技术。摩擦引起机械传动过程能量损失，磨损导致机械部件接触表面的损伤，润滑则可以减少摩擦，降低设备机件的磨损，延长设备使用寿命，使设备处于良好的运转状态。三峡升船机是目前世界上提升高度与重量最大的全平衡垂直升船机，设备润滑点达两千多个，做好设备润滑管理是升船机日常维护一项非常重要的工作。传统的“五定”(定点、定质、定时、定量、定人)润滑管理模式已经不能适应升船机设备润滑管理的要求。为此，本文从设备润滑管理模式研究出发，提出以“节能、节材、减排、减振、发展生态润滑”为概念的三峡升船机“设备三层润滑管理”模式，为三峡升船机运行维护中设备润滑管理提供了有效、科学、绿色的方法，以期对升船机设备管理模式深入、系统研究提供新思路。

1 设备润滑管理概述

设备润滑是一门技术性和可操作性极强的学科，一方面它是摩擦学理论研究的重要分支，另一方面设备润滑管理形成规章文件，对指导设备管理实践具有重要意义。

1.1 设备润滑的理论意义

简言之，设备润滑就是在一对摩擦接触面之间加注润滑材料，从而使两接触表面间形成润滑油薄膜，以防止两摩擦接触面直接接触产生干摩擦。两接触面之间形成润滑油薄膜可以承载较大的法向接触正应力，并且可以降低两接触面切向阻力，这样就可以达到降低两摩擦接触面之间的摩擦，减少机械设备部件的磨损。最简单的摩擦系统如图1所示。

1.2 设备润滑管理发展现状

自20世纪以来，地球自然资源短缺，环境恶化，人们对可持续发展、环境的关注度越来越高。一些学者认为，在机械设备生产与运行过程中由于设备润滑、废弃润滑油管理和处理不当，都会引起能源消耗和严重的环境污染问题。在此背景下，2001年由中国机械工程学会摩擦学分会理事长张嗣伟教授以节约能源、环境友好、可持续发展为理念首次提出“绿色摩擦学(Green Tribology)”这一概念2-4。

图1 最简单的摩擦系统

2 三峡升船机设备三层润滑管理

三峡升船机投入运行后运行负荷大、频次高，传统的以“五定”为核心的润滑管理模式已经不能满足升船机运行效率及降低运行成本的要求5-7。因此，为了保证三峡升船机连续、均衡运行，本文以绿色摩擦学概念为基础，通过对升船机设备润滑物资管理、技术管理、组织机构管理等的研究，提出了三峡升船机设备三层润滑管理模式。

2.1 设备三层润滑管理模式

三峡升船机设备三层润滑管理模式应包括润滑物资管理、润滑的技术管理及润滑组织机构管理。具体管理模式如图2所示。润滑物资管理包含润滑油脂采购、润滑油脂检测、废弃油脂回收、润滑油脂库存管理及润滑工器具管理等，是三层润滑管理模式的基础层，为整个升船机设备润滑管理提供后勤保障；润滑技术管理主要负责发布设备润滑计划、设备润滑状态检测管理、设备润滑台账管理、润滑作业管理等，作为三峡升船机润滑管理的业务层，是整个润滑管理模式的核心，设备运转状态的正常与否体现了设备润滑管理的水平；润滑组织机构人员管理作为设备润滑管理的行政管理层，负责润滑工作人员调拨，配备足量的润滑作业人员，负责润滑作业人员和技术管理人员的业务能力和技术培训，并直接指导、参与润滑工作实施。

图2 设备三层润滑管理模式

2.2 设备三层润滑管理流程

在三峡升船机设备三层润滑管理模式中，润滑物资管理、润滑的技术管理及润滑组织机构管理三者密不可分，相互渗透，组成了不可分割的有机体。设备三层润滑管理流程如图3所示。

设备三层润滑管理流程起点是设备润滑计划的制定与发布，润滑工程师及润滑技术管理人员依据设备润滑台账、重要设备润滑技术档案、设备耗油定额、设备历史润滑资料等设备润滑基础资料制定设备润滑计划及方案，设备润滑计划及方案发布后由机械员和润滑工操作执行，同时机械员负责润滑过程中数据的记录，整理后反馈给润滑工程师；润滑物资管理伴随整个设备润滑管理的始末，为设备提供合格、充足的润滑油品，为润滑工提供完好的润滑工器具，最终将润滑过程的油脂消耗量反馈给润滑工程师，以便优化润滑计划，改进润滑方案。润滑检验及效果是三峡升船机设备润滑后对设备运行状态进行监测，并在运行过程中对润滑效果进行检视，及时发现设备润滑过程存在的缺陷并加以解决。设备润滑改进则是对升船机运行过程中发现的设备润滑问题进行分析，从设备润滑装置改进、润滑油脂更新换代、润滑技术研究等方面提出改进建议，为润滑工程师及管理人员制定更加合理的润滑计划提供理论依据。

图3 设备三层润滑管理流程

3 设备三层润滑管理系统预研究

根据设备三层润滑管理模式和润滑管理业务的具体要求，设备润滑管理可划分为6大板块：系统管理、润滑油脂管理、油脂检测管理、润滑计划管理、状态监测管理、润滑作业管理，设备三层润滑管理系统功能结构如图4所示。

3.1 功能结构

(1) 系统管理通过基于角色的用户权限的三级控制策略，实现设备三层润滑管理系统的权限控制，为整个系统提供安全保障，同时系统管理中的人员管理对应升船机管理处的管理组织机构，负责定义和统一管理升船机管理处管理润滑人员。

(2) 润滑材料管理包括润滑油脂采购、润滑油脂的库存管理，负责油脂的采购、出入库、油脂的回收处理等，为设备润滑实施提供优质的润滑油脂保证。

(3) 油脂检测管理主要负责油脂的检测，包括油脂入库前的检测和设备润滑油脂的抽检，产生检测报告并对油脂使用进行审批。

(4) 润滑计划管理的主要功能包括企业的润滑基础资料的统一管理、润滑清册的管理和整体润滑计划的制定和审批，指导日常维护保养润滑计划的实施。

图4 设备三层润滑管理系统功能结构

(5) 状态监测管理负责设备和设备状态监测系统交互，获取并管理状态监测数据，并根据监测数据产生检测状态报告，对设备润滑状态进行分析和判断。

(6) 润滑作业管理是润滑管理系统的执行部分，负责实际润滑油脂的使用申请和领用，并对实际润滑操作记录进行管理。

3.2 体系结构

为满足三峡升船机设备润滑管理需求，避免传统C/S模式客户端臃肿、系统升级难、可维护性差等缺点，本文将采用基于B/S模式的J2EE的多层结构体系构建设备三层润滑管理系统，如图5所示。该体系结构主要有三层：Web层、业务层和数据库层。其中Web层主要是用户界面层，提供润滑管理系统操作界面，负责用户数据提交和传输；业务层负责处理润滑管理的日常业务操作，如数据库查看、增加、修改、删除、统计等功能；数据库层包含润滑管理系统所有的数据和数据文件，为系统提供良好、完整的数据信息服务。

图5 设备三层润滑管理系统体系结构

该系统体系结构紧密地结合了Internet/Intranet技术，能很好地适应三峡局局域网和广域网环境的要求，客户端只需要浏览器即可通过Web服务器连接EJB组件完成润滑管理业务工作，状态监测系统也可以通过网络将数据实时地上传到统一的数据库供系统分析，同时由于J2EE本身的多层体系结构也使系统具有良好的可靠性和扩展性，很容易与其他系统集成。

4 结语

计算机和网络技术的飞速发展为升船机设备润滑数据的管理、分析提供了一条全新的路径，同时升船机也对润滑管理方式提出了更高的要求。本文提出的三峡升船机三层润滑管理系统体系结构和功能结构，研究了三峡升船机设备润滑管理系统的数据库构成及数据管理，实现了三峡升船机润滑管理系统化要求，对三峡升船机运行实践中设备管理模式进行更为深入和系统化研究提供了理论基础。

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