往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸潤滑油邏輯控制革新

郭志彬

摘要：由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)制造水平得到了迅速發(fā)展，在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)中壓縮機(jī)的使用占領(lǐng)著重要地位，需不斷提高往復(fù)式壓縮機(jī)的質(zhì)量和工作效率，才能為工業(yè)生產(chǎn)添磚加瓦，幫助我國工業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。曲軸可以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的傳送，為其提供動(dòng)力，主要是將電動(dòng)機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊降耐鶑?fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的形式，是往復(fù)式壓縮機(jī)的主要部件。所以，本文主要闡述了通過往復(fù)式壓縮機(jī)的曲軸潤滑油系統(tǒng)的控制編程來運(yùn)行設(shè)備，并對潤滑油的選用提出了要求，使曲軸在最佳的環(huán)境中獲取做好的工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式壓縮機(jī);曲軸;pLC 編程

隨著近幾年我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，壓縮機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中起到的作用也越來越大，它對企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程起著不可忽視的作用。本 文論述了往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸潤滑油系統(tǒng)簡單工藝流程，并詳細(xì)描述了曲軸 潤滑油泵的自保工作過程。筆者根據(jù)進(jìn)幾年來對機(jī)組運(yùn)行情況了解，提出 統(tǒng)一的曲軸潤滑油邏輯控制，此程序?qū)λ型鶑?fù)壓縮機(jī)曲軸潤滑全部適用， 以供從事這方面的工作人員參考。

1.問題提出

往復(fù)式壓縮機(jī)是一個(gè)裝置的重要生產(chǎn)設(shè)備，主要是用來保證系統(tǒng)壓力 提高反應(yīng)質(zhì)量，它的運(yùn)行正常與否，將直接影響工藝裝置平穩(wěn)操作及產(chǎn)品質(zhì)量。曲軸是往復(fù)式壓縮機(jī)的主要部件之一，傳遞著壓縮機(jī)的全部功率。 其主要作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。所以 該機(jī)組潤滑油系統(tǒng)是保證機(jī)組安全運(yùn)行關(guān)鍵部分，通過多年來對多家制造 廠生產(chǎn)的往復(fù)式壓縮機(jī)檢維修維護(hù)，發(fā)現(xiàn)在往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸潤滑油邏輯 控制方面差異很大，在對曲軸潤滑油控制上，有的用繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制， 由于運(yùn)行時(shí)間過長，繼電器線圈觸點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)老化燒壞，使控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)和拒動(dòng)，機(jī)組無法安穩(wěn)運(yùn)行機(jī)組存在很大安全隱患，有的廠家用可編程邏輯控制器（PLC）編寫邏輯程序?qū)崿F(xiàn)控制，但是程序?qū)C(jī)組安全保護(hù)考慮不夠且漏洞很多，程序設(shè)計(jì)不合理，存在極大安全隱患，給往復(fù)式壓縮機(jī)安穩(wěn)長滿優(yōu)運(yùn)行帶來巨大隱患。

2.潤滑油系統(tǒng)導(dǎo)致的不良因素及選用規(guī)則

2.1粘度

可以通過粘度來區(qū)分潤滑油的質(zhì)量，粘度是非常重要的考察因素，即在溫度條件不變的條件下，摩擦系數(shù)與密度之比，可以得出，當(dāng)粘度很大時(shí)， 摩擦阻力將增加，導(dǎo)致功率將減小;如果粘度太小，將導(dǎo)致設(shè)備表面無法形成油膜，從而導(dǎo)致潤滑效果未達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)導(dǎo)致功率降低。溫度影響著潤滑油的粘度，所以必須確保潤滑油的穩(wěn)定性能，降低潤滑油溫度的大幅度波動(dòng)，通常情況下，在制造潤滑油時(shí)，采用各種手段降低潤滑油的升溫速度。當(dāng)最低潤滑油油溫低于 60℃時(shí)，它幾乎不受溫度的影響，溫度逐漸的升高，改變了潤滑油的粘度，可以通過溫度的變化來觀測其粘度指數(shù)，其粘度指數(shù)是評判的標(biāo)準(zhǔn)，代表著潤滑油的質(zhì)量，當(dāng)粘度指數(shù)達(dá)到80 或更高時(shí)，就確定潤滑油是高粘度指數(shù)類型。由于交流壓縮機(jī)在正常使用時(shí)，通常會(huì)發(fā)生劇烈的溫度變化，因此潤滑油的粘度指數(shù)必須滿足要求， 并也可以確保潤滑油的穩(wěn)定性。

2.2氧化穩(wěn)定性

氧化穩(wěn)定性代表著潤滑油抗氧化的程度，潤滑油長時(shí)間在空氣和氧氣 暴露，會(huì)導(dǎo)致潤滑油內(nèi)部的組成發(fā)生變化，從而導(dǎo)致潤滑效果下降。在往復(fù)式壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，氣缸的金屬表面上會(huì)黏附著潤滑油，形成一層油膜。 若油膜長期暴露在空氣中，則會(huì)產(chǎn)生瀝青，焦油和其他物質(zhì)，這將會(huì)導(dǎo)致潤滑油的質(zhì)構(gòu)發(fā)生變化，更可能導(dǎo)致通道，機(jī)油濾清器等被堵塞。當(dāng)潤滑油的氧化穩(wěn)定性差時(shí)，就會(huì)大大的降低潤滑油的使用期限，也會(huì)大大增加壓縮機(jī)的損害程度。因此，必須控制潤滑油的氧化穩(wěn)定性，并且在選擇潤滑油的時(shí)候，應(yīng)選擇氧化穩(wěn)定性更高的。

2.3閃點(diǎn)

閃點(diǎn)也是表示潤滑油質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)之一。當(dāng)潤滑油溫度升高到一定水平時(shí)，將形成油蒸氣，并且這些油蒸氣隨著蒸發(fā)量的增加，將導(dǎo)致蒸氣壓連續(xù)升高。當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，可以用明火直接點(diǎn)燃，此時(shí)的溫度就是 潤滑劑的閃點(diǎn)。閃點(diǎn)代表潤滑油內(nèi)部組成的差異，當(dāng)閃點(diǎn)太高時(shí)，意味著 潤滑油中的瀝青含量高，并且在長期使用期間可能會(huì)發(fā)生碳組分的積累， 當(dāng)閃點(diǎn)過低時(shí)，異使壓縮機(jī)內(nèi)部發(fā)生爆炸，進(jìn)而發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。閃 點(diǎn)是影響潤滑油質(zhì)量的重要指標(biāo)。往復(fù)式壓縮機(jī)選擇潤滑油時(shí)，應(yīng)選擇閃點(diǎn)高于 204℃。

3.往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸潤滑油邏輯控制的改進(jìn)措施

3.1改進(jìn)方法

圖 1 為往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸潤滑油系統(tǒng)工藝流程圖。

3.2邏輯編程

圖 2 為邏輯編程邏輯圖。

上圖為機(jī)組啟動(dòng)編程圖，機(jī)組的正常啟動(dòng)是在一定的前提條件下進(jìn)行 的，為了保障機(jī)組的運(yùn)行安全，在啟動(dòng)之前就需要做好所有的準(zhǔn)備工作。首先需要做好程序啟動(dòng)之前的準(zhǔn)備工作，將警報(bào)和聯(lián)鎖點(diǎn)消除之后，氣缸和曲軸箱加熱器才能處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。其次就是要做好潤滑油系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，要密切保障氣缸潤滑油泵和曲軸箱潤滑油泵處于正常運(yùn)行狀態(tài)， 并設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間，才能確保運(yùn)行穩(wěn)定。

3.3曲軸潤滑油邏輯運(yùn)行原理

在壓縮機(jī)開啟之后，需要手動(dòng)開啟曲軸泵，進(jìn)行機(jī)組內(nèi)部的初步潤滑， 將潤滑油油壓控制在 0.08～0.7MP_，為主機(jī)的開啟做好充足的準(zhǔn)備。接下來按主機(jī)啟動(dòng)鍵讓主機(jī)運(yùn)行，當(dāng)主機(jī)運(yùn)行大約 20s 之后，曲軸泵 A1 就會(huì)自動(dòng)停止，這時(shí)用于主機(jī)正常運(yùn)行的潤滑油油壓就會(huì)通過機(jī)械連軸泵 A2 來為主機(jī)提供潤滑油。主機(jī)在運(yùn)行的過程中，如果油壓低于 0.2MP_，曲軸泵 A1 就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)潤滑油油壓恢復(fù)正常時(shí)，就可以按曲軸泵停止按鈕，致使曲軸泵 A1 停止運(yùn)行。還可以在主機(jī)運(yùn)行的過程中，設(shè)置潤滑油油壓的最低值報(bào)警裝置，來提醒操作人員啟動(dòng)曲軸泵 A1。在聯(lián)鎖反應(yīng)之后， 主機(jī)在停止運(yùn)行或者正常運(yùn)行時(shí)，曲軸泵 A1 在啟動(dòng)運(yùn)行大約 3min 之后就會(huì)自動(dòng)停止，這樣才能保證在潤滑油滿負(fù)荷的狀態(tài)下，避免突然停止運(yùn)行， 還能夠保障曲軸充分潤滑。當(dāng)外曲軸泵 A1 在啟動(dòng)運(yùn)行大約 3min 之后，應(yīng)當(dāng)手動(dòng)停止運(yùn)行，致使曲軸泵充分潤滑，避免機(jī)組受到傷害。

3.4應(yīng)用效果與創(chuàng)新點(diǎn)的分析闡述

根據(jù)上述邏輯寫出曲軸潤滑油邏輯后，單元的穩(wěn)定停機(jī)次數(shù)大大減少， 這套邏輯程序工作情況平穩(wěn)，可在機(jī)組運(yùn)行后延遲切換曲軸預(yù)潤滑、曲軸 泵和軸頭機(jī)械泵、機(jī)油泵低壓自啟動(dòng)這些按鈕，使機(jī)組停機(jī)并保持預(yù)潤滑3 分鐘后，機(jī)油泵再進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)，該程序的穩(wěn)定性可靠性大大增強(qiáng)，經(jīng)過多次仿真實(shí)驗(yàn)并投人使用在多臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的潤滑油系統(tǒng)中，該單元 沒有出現(xiàn)故障或拒絕運(yùn)行，確保了該單元的安全運(yùn)行并大大提高了其安全 系數(shù)，解決了該設(shè)備生產(chǎn)中的重大隱患。由于該單元的互鎖控制系統(tǒng)非常 大，因此本文僅介紹該單元的主曲軸潤滑油控制系統(tǒng)。技術(shù)創(chuàng)新這項(xiàng)點(diǎn)以 是往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸潤滑油邏輯表為理論基礎(chǔ)，它使用可編程控制器編寫 了一個(gè)邏輯程序，該程序在完成后對曲軸，曲軸泵和軸頭機(jī)械泵進(jìn)行完全預(yù)潤滑、單元正在運(yùn)行后進(jìn)行延遲切換，機(jī)油泵低壓自動(dòng)啟動(dòng)，單元停機(jī)并保持潤滑 3 分鐘后機(jī)油泵自動(dòng)啟動(dòng)，這三個(gè)部分是保護(hù)曲軸和確保發(fā)動(dòng)機(jī)安全的關(guān)鍵。

結(jié)束語

著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，壓縮機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越大，對整個(gè)生產(chǎn)過程乃至企業(yè)的整體效益都有一定的影響。筆者根據(jù)進(jìn)幾年來對機(jī)組運(yùn)行情況了解，提出統(tǒng)一的曲軸潤滑油邏輯控制，此程序?qū)λ型鶑?fù)壓縮機(jī)曲軸潤滑全部適用，以供從事這方面的工作人員參考。

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