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工程機(jī)械特別是屬于大型、高價(jià)值設(shè)備，長期處于重載荷、振動(dòng)沖擊大、粉塵大工況條件下，由于作業(yè)條件艱苦、維護(hù)管理不規(guī)范，軸承等部件嚴(yán)重潤滑不良。因此對(duì)集中潤滑產(chǎn)品的品質(zhì)和日常維護(hù)保養(yǎng)提出更高、更嚴(yán)格的要求非常必要，以確保工程機(jī)械可靠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，軸承使用中的損壞約55%是潤滑不良造成的，導(dǎo)致潤滑不良的原因，包括潤滑油品選擇不當(dāng)、潤滑油品加注不科學(xué)不及時(shí)、集中潤滑產(chǎn)品損壞、油封密封不嚴(yán)造成油脂泄漏或污染、軸承內(nèi)廢舊油脂和磨屑不能及時(shí)排出等因素。
一、相關(guān)的潤滑油脂特性及變質(zhì)硬化原因
潤滑油脂是由起潤滑作用的基礎(chǔ)稀油和稠化劑等通過物理過程混合而成，稠化劑分散在基礎(chǔ)稀油中并形成潤滑油脂的結(jié)構(gòu)骨架，使基礎(chǔ)稀油被吸附和固定在結(jié)構(gòu)骨架中，在儲(chǔ)存和使用過程中基礎(chǔ)稀油會(huì)逐步從中分離出來，用分油量來判定。微量的分油是有利的，過量的分油加速油脂變質(zhì)。
油脂變質(zhì)硬化有化學(xué)和物理兩方面原因，摩擦高溫引起基礎(chǔ)油氧化變質(zhì)，沉淀變稠，也引起稠化劑骨架結(jié)構(gòu)破壞而加劇基礎(chǔ)油分離，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中揉搓和攪拌形成的剪切作用及旋轉(zhuǎn)的離心力作用都加劇了基礎(chǔ)油分離。
當(dāng)分油量超過20%時(shí)，潤滑脂基本上不能再正常使用，隨著基礎(chǔ)稀油逐步分離析出，剩余的舊油脂逐步皂化，最終如肥皂一般硬。磨損產(chǎn)生的金屬磨屑和其它污染物等既加速軸承磨損，也加劇油脂變質(zhì)硬化。
二、遞進(jìn)式分配器原理分析
常用的遞進(jìn)式集中潤滑系統(tǒng)的遞進(jìn)式分配器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身有其固有的缺陷，運(yùn)用于油脂潤滑其堵塞是不可避免的，以下詳細(xì)分析。
以10孔遞進(jìn)式分配器為例(圖示)，分配器共10個(gè)排油孔，閥體內(nèi)設(shè)5個(gè)閥腔分別與A、B、C、D、E5個(gè)相同的柱塞閥芯精密滑動(dòng)配合，運(yùn)行時(shí)設(shè)定從9孔先排油，排油順序依次為9(A向右)、2(B向右)、4(C向右)、6(D向右)、8(E向右)、10(A向左)、1(B向左)、3(C向左)、5(D向左)、7(E向左)，依次循環(huán)，互相關(guān)聯(lián)。閥體內(nèi)油道眾多，類似迷宮式分布，存在有兩段油脂永遠(yuǎn)排不出去的油道困油區(qū)，9和10兩排油孔排油時(shí)需流經(jīng)兩段困油區(qū)，在閥體中流經(jīng)距離最長，達(dá)270mm,油道孔徑很小，在2mm和3mm之間。而16孔遞進(jìn)式分配器在閥體中流經(jīng)距離更長，最長可達(dá)400mm。
三、遞進(jìn)式集中潤滑系統(tǒng)故障原因分析
工程機(jī)械用遞進(jìn)式集中潤滑系統(tǒng)一般在柱塞潤滑泵出油口處設(shè)有安全閥，開啟壓力出廠設(shè)置在30～ 35MPa不等，系統(tǒng)安裝調(diào)試結(jié)束時(shí)，泵出口壓力一般在十幾兆帕內(nèi)，有的僅有幾兆帕。
油脂在長期高壓輸送過程中，基礎(chǔ)油不斷析出，稠化劑沉積粘附于管路管壁和遞進(jìn)式分配器細(xì)長油道管壁，形成“梗阻”，管道總阻力逐漸加大，當(dāng)達(dá)到安全閥開啟壓力時(shí)，安全閥開啟溢流，油流停止，系統(tǒng)報(bào)警;或者在管道總阻力達(dá)到安全閥開啟壓力前管路脹破，一般發(fā)生在母分配器前管路。
遞進(jìn)式分配器閥體內(nèi)油脂永遠(yuǎn)排不出去的油道困油區(qū)，加劇了堵塞的快速形成。
任一路遞進(jìn)式分配器末端管路堵塞后，該分配器遞進(jìn)式排油循環(huán)停止，發(fā)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致上一級(jí)母分配器堵塞，該母分配器遞進(jìn)式排油循環(huán)也停止，進(jìn)而使所有遞進(jìn)式分配器停止工作，集中潤滑系統(tǒng)癱瘓。
遞進(jìn)式分配器故障源判斷困難，往往需成組更換分配器，維修成本很高。
堵塞是遞進(jìn)式分配器用于粘稠油脂的必然結(jié)局。
四、新型單線集中潤滑系統(tǒng)
單線集中潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，包括柱塞潤滑泵(帶主卸荷閥)、單線分配器組(帶輔助卸荷閥)、監(jiān)控器、油壓傳感器及主油管路、分油管路和線路附件組成。柱塞潤滑泵通過主油管路分別連接各并聯(lián)分配器組，主油管路末端設(shè)油壓傳感器，每個(gè)分配器進(jìn)油口都并聯(lián)導(dǎo)通主油管路，分配器排油口連接相應(yīng)潤滑點(diǎn)，分配器上可設(shè)置指示桿。
單線分配器組(帶輔助卸荷閥)結(jié)構(gòu)
單線分配組由輔助卸荷閥和若干分配器構(gòu)成,輔助卸荷閥包括卸荷閥體、卸荷閥芯和閥芯回位彈簧，分配器由計(jì)量閥和兩位三通閥構(gòu)成。輔助卸荷閥進(jìn)油口接主油管路來油，出油口接通各分配器進(jìn)油口
計(jì)量閥由彈簧、活塞、定量接頭和分配器閥體豎腔構(gòu)成，計(jì)量閥活塞上腔(即彈簧腔)與分配器排油口相通;兩位三通閥由傘形體和分配器閥體橫腔構(gòu)成，位于分配器進(jìn)油口處，傘形體可在兩個(gè)閥位移動(dòng)。
單線分配器組(帶輔助卸荷閥)原理
1、柱塞潤滑泵運(yùn)行時(shí)，主油路壓力工作油從輔助卸荷閥進(jìn)油口進(jìn)入，克服輔助卸荷閥閥芯回位彈簧力，推動(dòng)閥芯移動(dòng)至設(shè)定行程后，導(dǎo)通各分配器進(jìn)油口，分配器傘形體自第一個(gè)閥位移動(dòng)至在第二個(gè)閥位，分配器進(jìn)油口與計(jì)量閥活塞下腔相通，壓力油進(jìn)入計(jì)量閥活塞下腔并克服彈簧力推動(dòng)活塞上移，把彈簧腔油脂壓向分配器排油口，同時(shí)把指示桿推出。
2、柱塞潤滑泵停止運(yùn)行后，輔助卸荷閥前主油管路壓力下降，輔助卸荷閥閥芯在回位彈簧作用下回位，閥芯回移封閉輔助卸荷閥進(jìn)油口與各分配器進(jìn)油口之間通道，閥芯進(jìn)一步回移相應(yīng)行程，使各分配器進(jìn)油口壓力急劇減小，在分配器計(jì)量閥彈簧作用下，計(jì)量閥活塞下移，分配器傘形體回移至第一個(gè)閥位，此時(shí)，計(jì)量閥活塞上下腔相通，在彈簧力和活塞上腔真空吸力作用下，活塞下腔油液被壓入活塞上腔存儲(chǔ)起來，指示桿回位。
單線分配器組(帶輔助卸荷閥)性能優(yōu)勢
1、無論有幾個(gè)分配器組，各分配器組的進(jìn)油口都直接并聯(lián)接在潤滑泵油口管路上，任何一組堵塞不影響其它組正常運(yùn)行，布置方案也優(yōu)于遞進(jìn)式分配器的母子孫式結(jié)構(gòu)。
2、每個(gè)分配器組不管帶幾個(gè)分配器，每個(gè)分配器的進(jìn)油口都直接并聯(lián)接在潤滑泵油口管路上，任何一個(gè)堵塞不影響其它分配器正常運(yùn)行，優(yōu)于遞進(jìn)式分配器逐點(diǎn)排隊(duì)遞進(jìn)供油。
3、每個(gè)分配器的進(jìn)油口都直接接在潤滑泵油口管路上，分配器的進(jìn)油口到排油口油道短，且都一樣長，也不存在困油區(qū)，油道不會(huì)堵塞。而遞進(jìn)式分配器則遲早會(huì)堵塞。
4.新型單線式分配器，可利用堵頭調(diào)節(jié)潤滑點(diǎn)數(shù)，定量接頭還可方便調(diào)節(jié)油量。而遞進(jìn)式分配器則不可以。
5、故障發(fā)生時(shí)故障源易于查找，可分解維修，不必成組更換，維修成本低。遠(yuǎn)優(yōu)于遞進(jìn)式分配器。
6、故障率低，運(yùn)行可靠，確保軸承可靠潤滑。
五、軸承自動(dòng)換脂系統(tǒng)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
廢油收集單元主要由液壓泵、換向閥、廢油吸排器、廢油收集器、監(jiān)控器、傳感器、管路附件等組成。
工作原理：
在監(jiān)控器程序控制下系統(tǒng)開始工作，液壓泵運(yùn)行，通過電磁換向閥和兩路動(dòng)力油管交替驅(qū)動(dòng)吸排脂器，一路動(dòng)力油管有來自液壓泵的油壓時(shí)，另一路動(dòng)力油管導(dǎo)通油箱卸壓，油缸活塞推動(dòng)柱塞泵柱塞至左端極限位置，把柱塞泵工作腔的廢油脂壓排入廢油收集瓶，動(dòng)作完成后，電磁換向閥換向，左側(cè)動(dòng)力油管導(dǎo)通液壓泵產(chǎn)生油壓，右側(cè)動(dòng)力油管導(dǎo)通油箱卸壓油缸活塞把柱塞泵柱塞壓至右端極限位置，柱塞泵工作腔產(chǎn)生真空吸力并導(dǎo)通軸承內(nèi)腔從中吸出廢舊油脂。
1.及時(shí)清理軸承內(nèi)腔帶有磨屑的廢舊油脂，減少軸承摩擦，利于軸承散熱，降低軸承磨損。
2.消除軸承內(nèi)腔壓力，保證內(nèi)腔暢通，
確保新油脂順利注入軸承內(nèi)。
3.軸承油封也不再會(huì)被脹破，避免了油脂泄漏污染環(huán)境，也避免了污染物從油封脹裂處侵入軸承內(nèi)腔。
4.和集中潤滑系統(tǒng)配套使用，使軸承內(nèi)腔始終保持適量油脂，非常有利于潤滑油膜的形成和保持，軸承壽命將得到大幅度提高。
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