Централізована регульована імпульсна система змащення “олія-повітря”

Централізована регульована імпульсна система змащення "олія-повітря", що містить насос, розвантажувальний клапан тиску, блоки імпульсних живильників, що сполучені з напірною магістраллю насоса та зі змішувальними пристроями з Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаним для змащення різних деталей машин, що знаходяться в рухливому контакті, зокрема, до змащення зубцюватого зачеплення венцової шестірні, приводної вала-шестірні і и опор катання млинів гірничо-збагачувальних комбінатів і глиноземних заводів В даний час змащення відкритих зубцюватих зачеплень приводної вала-шестірні і венцової шестірні, закріпленої на барабані млина, робиться консистентним графітовим змащенням УСсА ДСТ 3333-80, що періодично наноситься на поверхню венцової шестірні Для кращого змазування поверхні зубів, змащення повинне подаватися протягом не менш 2-х оборотів венцової шестірні Наприклад при діаметрі венцової шестірні 5500мм і її ширині 800мм, що відповідає розмірам венцової шестірні барабанного млина ММС-70-23, рекомендується змащення подавати через 1 годину 91 гр чи через 4 години в КІЛЬКОСТІ 455гр (Довідник машинобудівника за ред Н С Ачеркана, т 4, книга 1, стор 401, Маш літ, 1962 р) Окрім цього, консистентне графітне мастило УСсА необхідно рівномірно розподілити по ширині зубцюватого колеса В разі порушення цих умов збільшується знос зубців і втрати на тертя, поверхні що контактують, працюють в умовах напівсухого і граничного тертя "ОЛІЯ-ПОВІТРЯ" трьома каналами, з яких два є вхідними каналами для стиснутого повітря і для мікродози змащення ВІДПОВІДНО, й один вихідний канал для мастильноповітряної суміші, що через блоки форсунок зв'язані з вузлами тертя в опорах кочення привідного вала-шестірні і з робочою стороною поверхні зуба вінцевої шестірні, реле тиску та реле рівня олії і блока керування, яка відрізняється тим, що розвантажувальний клапан тиску виконаний у вигляді регульованого гідроакумулятора, а як насос використано багатоходовий плунжерний насос послідовної дії, додатково встановлені манометр тиску олії в напірній магістралі змащення і манометр тиску повітря після очищувача повітря в магістралі стиснутого повітря Збільшується тертя також і від того, що консистентне графітове змащення УСсА містить сторонні домішки (наприклад нерозчинене вапно і т п ), що утримується у мастильному шару і сприяє утворенню задирів і прискорює знос Крім зазначених недоліків відомо і те, що з консистентними змащеннями неможливо забезпечити рідинне тертя, а значить знизити втрати зачеплення, що дуже істотно, якщо врахувати, що потужність електродвигуна для зазначеного млина складає 1600квт, а для млинів МГР 5500 - 7500 і МБ 90 - ЗО ВІДПОВІДНО 2 х 1750квт і 3960квт, а під вищення к п д хоча б на 1% складає приблизно 35 - 40квт/годину Для змащення опорних вузлів кочення приводної вала-шестірні, що передає обертання венцової шестірні барабану млина, використовують консистентне закладене змащення для ПІДШИПНИКІВ При цьому втрати на тертя настільки великі, особливо в ЛІТНІЙ період часу, що корпуса опор катання приводної вала-шестірні додатково охолоджують (обдувають зовні корпуса стисненим повітрям) при цьому підшипники катання часто виходять з ладу Підшийники працюють в умовах напівсухого і граничного тертя, йде великий знос контактуючих поверхонь У такий спосіб використання консисте О (О (О 00 о ю 50866 стильні системи об'ємного мікродозування Метонтних змащень для ПІДШИПНИКІВ катання опор вадичні рекомендації Москва 1990 р ЕНІМС стор 8, ла-шестірні і консистентних графітових змащень мал 3) У цій мастильній системі по команді приУСсА ДСТ 3333-80 украй не ефективно і викликає ладу керування поперемінне включаються пневвеликі втрати і знос, а також вимагає додаткового морозподільники, що приводять до роботи двоохолодження Контактуючі поверхні працюють в сторонній пневмопривід плунжерного насосу умовах повної відсутності гідродинамічного тертя Мастильний матеріал з резервуара нагнітається На деяких глиноземних заводах (наприклад насосом в живильник "олія-повітря", який роздає МГЗ м Миколаїв, Україна) змащення венцової шемастильний матеріал до точок змащування і після стірні барабанного млина робиться високов'язкою завершення змащувального циклу, що контролюолією Ця олія наноситься на поверхню зубів цирється датчиком положення, прилад перестає викуляційною мастильною системою Після змащендавати команди на електромагніти пневморозпоня зубів венцової шестірні і валу-шестірні олія ДІЛЬНИКІВ Прилад керування починає збирається в ПІДДОНІ млина і зливається в бак з відраховувати "Паузу" (тобто, час між мастильниякого нагнітаючий насос через фільтр знову подає ми циклами) Потім повторно починається цикл змащення на поверхню зубцюватого зачеплення змащення Контактуючі поверхні працюють у змішаному режимі напівсухого і граничного тертя Змащення У випадках низького рівня мастильного матестає більш ефективним, шестірні менше нагріваріалу в резервуарі, що контролює реле рівня, чи ються, однак у випадку прориву пульпи з глинозенизького рівня тиску, що контролює реле тиску, чи мом, що попадають у піддон для олії, олія забруднеспрацьовуванні живильника, контрольованого нюється і виходять з ладу насоси і фільтри Млин датчиком положення, прилад видасть сигнал про необхідно зупиняти на ремонт Робиться повна несправність у системі і при необхідності блокує заміна олії Таким чином недолік циркуляційного привід об'єкта, що змазується змащення зубцюватого зачеплення є в низькій Недоліком цієї мастильної системи є складнадійності його через влучення пульпи і глинозему ність виготовлення живильників послідовної дії, у змащення необхідність стиснутого повітря високого тиску, неможливість регулювання дози змащення, немоЗмащення опор приводної вала-шестірні також жливість використання цієї системи для великогаяк і раніше - закладне, підшипники працюють в баритних вузлів тертя Як прототип обрано винахід умовах повної відсутності гідродинамічного тертя СРСР № 1643854 F16 N 7/32, 29/04 23 04 91 бюл Відома система змащення розпиленою олією (а/с №15 Система змащення валкових опор прокатної СРСР 907333 F16 N 7/32) для змащення шестеклеті ренних валків Система містить колектор, оснащений пристроями для гідравлічного розпилення олії, Система змащення складається з резервуара, що розташований поблизу зубчастих коліс, причонасоса, фільтра, напірної магістралі, зв'язаної з му ділянка подачі олії виконана з газопроникними резервуарами живильників "олія-повітря" через стінками й укладена у камеру-змішувач з'єднану з ВІДСІЧНІ клапани, керовані командами реле рівня, а трактом подачі повітря (газу) також прогресивними розподільниками, з'єднаними з живильниками "олія-повітря", через клапани Надлишок мастильного матеріалу віддаляєтьпереключення із магістраллю стиснутого повітря, ся через дренажну систему, а надлишок повітря постаченої стабілізатором тиску і мультиплікато(газу) очищається і віддаляється через фільтрром з ВІДСІЧНИМ клапаном, зворотного клапана і віддушину блоків датчиків швидкості, навантаження і тиску, Таку систему змащення неможливо викорисустановлених на прокатній клеті підшипникових товувати для відкритих зубчастих передач, відсутопор валків і нагнітачів магістралі ні і пристрої для подачі мікродоз змащення для змащення опор катання приводної вала-шестірні, Система працює таким способом До точок наявність закритого корпуса змащення (підшипникових опор) мастильний матеріал подається по нагнітальній магістралі або Відома імпульсна мастильна система "оліяживильниками "олія-повітря" або прогресивними повітря" Шестеренний мастильний насос подає в розподільниками Причому вибір режиму роботи напірну магістраль рідке мастило через розвантаздійснюється блоком керування в залежності від жувальний клапан тиску до імпульсних живильнипоказання датчиків швидкості і навантаження, ків, що у змішувачі змішується з потоком стиснутоустановлених на клеті При нормальному (сталого повітря і виходить зі змішувача у вигляді му) режимі роботи подача змащення здійснюється мастильно-повітряної суміші і направляється під живильниками "олія-повітря" (величина подачі дією стиснутого повітря до крапок змащення (Капорядку 20 - 50см3/година) на точку змащення талог Willy Vogel Aktiengesellschaft 5012GB crop При пікових режимах швидкостей і навантажень, а D39-D44cxeMaD41) також при пусках клеті, після тривалої зупинки, Недоліком даної системи змащення "оліяподача виробляється прогресивними розподільниповітря" є те, що її неможливо використовувати ками (величина подачі може коливатися від 40 для змащення зубцюватого зачеплення венцової 100см /хв) Рівнобіжне з'єднання живильників з шестірні і вали-шестірні ( не відповідають Ані парозподільниками зменшує шерційність у роботі раметри мастильних матеріалів по в'язкості, Ані системи Швидкість подачі мастильного матеріалу мастильні параметри і конструкція насоса) Тому розподільниками невелика, а при рівнобіжному неможливо забезпечити стійкий гідродинамічний з'єднанні доза подана розподільником через кларежим тертя Крім того тиск змащення низький і не пан переключення, що у цей момент відкриваєтьрегулюється ся, з високою швидкістю проштовхується потоком Відома мастильна система "олія-повітря" (Ма 50866 повітря, що йде від живильника "олія-повітря" Таким чином, час від подачі датчиками швидкості і навантаження сигналу до подачі ПІДШИПНИКОВІЙ опорі макродози мастильного матеріалу зводиться до мінімуму Для поліпшення стабільності подачі мастильного матеріалу і збільшення економічності системи змащення блоки живильників олія-повітря і прогресивні розподільники встановлені в безпосередній близькості від точок змащення на клеті, а живильники олія-повітря постачені автономними резервуарами для мастильного матеріалу При такій установці довжина нагнітаючої (олієповітряної) магістралі мінімальна, тому мастильний матеріал від живильників "олія-повітря", що рухається у виді плівки на стінках трубопроводу транспортується стабільно без розривів і осідання в місцевих опорах, у такий спосіб здійснюється близький до оптимального режим змащення ПІДШИПНИКІВ, а втрати енергії зводяться до мінімуму Заправлення резервуарів живильників "оліяповітря" виробляється від сигналів реле рівня Реле рівня подає команду на включення електродвигуна насоса і відкривання ВІДСІЧНИХ каналів По команді від реле верхнього рівня електродвигун насоса відключається, а ВІДСІЧНІ клапана закриваються По сигналу від датчиків тиску, встановлених у підшипникових опорах, проте, що тиск упав нижче припустимого, блок керування дає команду на відкриття пневмоклапана При цьому порожнина високого тиску мультиплікатора з'єднується з повітряною магістраллю і після того, як тиск у підшипникових опорах підніметься до заданого рівня, клапан закривається Для транспортування мастильного матеріалу до живильників "оліяповітря" підводиться стиснене повітря Магістраль стиснутого повітря постачена стабілізатором тиску, що забезпечує постійний тиск після себе, необхідний для стабільної роботи системи "оліяповітря" і підтримки постійного надлишкового тиску у вузлах тертя Надлишковий тиск у вузлах ПІДШИПНИКІВ є додатковим фактором герметизації Система змащення валкових опор прокатної клети має наступні недоліки складність системи і по конструкції і по управлінню оскільки вона розрахована на нормальний режим роботи і піковий режим швидкостей і навантажень, а також при пусках клетей подача змащення додатково виробляється прогресивними розподільниками (величина подачі від 40 до 100см /хв) у той час як у нормальному режимі роботи подача змащення на точку змащення від 20 до 50см3/година, тобто в 120 разів менше, ніж при піковому режимі, а для того, щоб відрізнити нормальний режим від пікового потрібні датчики швидкостей, датчики навантажень, додаткові перемикачі, запірні клапани все це ускладнює і систему змащення, і їїкерування, звісно, що збільшення КІЛЬКОСТІ мастила, що подається, не веде до збільшення товщини мастильної плівки, тому немає необхідності ускладнювати систему змащування та встановлювати додаткові датчики швидкості і навантаження і додаткові живильники, не використовуючи інше, більш в'язке мастило для них, іншим недоліком системи змащення валкових опор прокатної клеті є те, що вона призначена жорстко для даної пари валків, за одним циклом обов'язково слідкує інший такий же і т д тому що тут відсутній час "Пауз" - це час між двома циклами змащення Змінюючи час "Пауз" можна регулювати КІЛЬКІСТЬ циклів змащення в одиницю часу і тим самим можна чи зменшувати (збільшувати) КІЛЬКІСТЬ змащення для вибору оптимального режиму, недоліком системи змащення валкових опор прокатної клети є і те, що система інерційна, тобто проходить визначений час від подачі датчиком сигналу про граничні значення чи швидкості навантаження про те, що необхідно подати більшу КІЛЬКІСТЬ змащення включення прогресивних живильників (розподільників) у роботу В основу винаходу поставлена задача удосконалити прототип системи змащення валкових опор прокатної клеті Це дозволить виключити додаткове охолодження корпусів ПІДШИПНИКІВ приводної вала-шестірні млинів, виключити влучення здрібненого матеріалу, зокрема пульпи глинозему в олію і забезпечити гідродинамічне тертя й у зубцюватому зачепленні приводної вала-шестірні зі свинцевою шестірнею, і в підшипниках катання приводної вала-шестірні Умовно вважаємо, що піковий режим роботи це є постійний режим і по ньому підбираємо оптимальні параметри змащення тоді відпадає необхідність у дублюванні живильників(живильники "олія-повітря" і прогресивні живильники), дає необхідність у датчиках швидкості і навантаження тому що система заздалегідь підготовлена У результаті досвідчених досліджень установлено, що для всіх зубчастих коліс при правильно обраному режимі змащення можна досягти такого режиму їхньої роботи, при якому усуваються причини розриву й ушкодження мастильної плівки в місцях контакту зубів, навіть при граничних навантаженнях на зубчасту передачу Вплив мінеральних і синтетичних олій на підвищення припустимого навантаження і запобігання зубів від зносу залежить, головним чином, від їхньої в'язкості ЧИМ вище в'язкість ТИМ сприятливий їхній вплив на зменшення зносу (Змащення металургійного устаткування П К Гедын, М И Калашникова "Металургія" Москва 1971 р стор 240) Поставлена задача зважується завдяки тому, що централізована регульована імпульсна система змащення "олія-повітря" утримуюча насос, розвантажувальний клапан тиску, імпульсні живильники, встановлені в напірній магістралі насоса, змішувальні пристрої з трьома каналами з яких два є вхідними каналами для стиснутого повітря і для мікродози змащення й один вихідний канал для мастильно-повітряної плівки, що через блоки форсунок зв'язаний з вузлами тертя у опорах к приводної вала-шестірні і з робочою стороною поверхні зуба венцової шестірні, приладів виміру тиску олії і стиснутого повітря, реле тиску, реле нижнього рівня олії і блоку керування, ВІДПОВІДНО до винаходу розвантажувальний клапан виконаний у виді регульованого по тиску гідроакумулятора, який підтримує тиск в напірній магістралі системи, 50866 8 манометр 8 і очищувач повітря 9 3 блоків імпульаж доки не спрацюють усі імпульсні живильники, а сних живильників 6, сполучених із змішувальними насос багатоходовий плунжерний послідовної дії з пристроями 22, виходять мастильно-повітряні маелектроприводом ОДНОВІДВІДНИЙ чи багатовідвідгістралі 5, з'єднані з блоками форсунок 4 і корпуний (наприклад за ДСТ 3564-84) причому імпульсні сами підшипникових опор катання 1 приводні важивильники перезаряджаються під час роботи ла-шестірні 2, що знаходиться в зубцюватому насоса перед його відключенням, і в змішувальні зачепленні з венцовою шестірнею З У напірній пристрої через задані проміжки часу подається магістралі 13 встановлений манометр 12 і реле доза чистої, свіжої олії високої в'язкості, а у вузли тиску 11, запобіжний клапан 18 Керування систетертя напиляється безупинно турбулентним повітмою змащення здійснюється блоком керування 10 ряним потоком у виді крупнодисперсної краплі олія Мастильна система працює таким способом При в достатній КІЛЬКОСТІ і необхідній в'язкості для підвключенні приводу насоса, насос 15 починає потримки гідродинамічного режиму тертя навіть при давати мастильний матеріал з ємності 19 через граничних навантаженнях усмоктувальний канал 17 у напірній канал 21, у При цьому досягається вхідний канал акумуляторного регульованого роззменшується витрата мастильних матеріалів вантажувального клапана 14 і через нагарну магісдо ЗО разів, траль 13 у дозуючу порожнину імпульсних живизабезпечується рідинний режим тертя завдяки льників 6 3 кожним ходом плунжерного якому знижуються втрати у вузлах тертя (у зубцюбагатоходового насоса КІЛЬКІСТЬ змащення збільватому зачепленні між венцовою шестірнею і пришується і починає рости тиск (спочатку рівний веводною валом-шестірнею, і в підшипникових ополичині настроювання підпірного клапана) При рах приводної вала-шестірні), досягненні тиску в напірній магістралі 13 достатзбільшується ДОВГОВІЧНІСТЬ ПІДШИПНИКІВ (занього для спрацювання імпульсних живильників 6 вдяки змащенню чистою, свіжою олією), також живильники спрацьовують і видають строго фіксозбільшується ДОВГОВІЧНІСТЬ венцової і приводної вану дозу змащення в змішувальні пристрої 22, які вала-шестірні, транспортують її у виді плівки по внутрішній повезавдяки використанню багатоходових плунжерхні мастильно-повітряної магістралі 5 турбулентрних насосів послідовної дії, величина тиску нагніним повітряним потоком Мастильно-повітряні матаючої магістралі системи змащення за допомогою гістралі 5 закінчуються форсунками, розвантажувального клапана може регулюватися встановленими в корпусах підшипникових опор (від 2,0 до ЮМПа), а це дозволяє використовувати катання 1 чи блоками форсунок 4, встановлених для змащення самі високов'язкі олії (ISOVG1000, рівномірно по ширині венцової шестірні 3 ПовітISOVG1500 і ІНШІ), збільшувати довжину нагнітаюряним турбулентним потоком олія наноситься, у чих трубопроводів системи змащення і працювати виді крупнодисперсних крапель, на робочі поверхпри знижених температурах, ні зубів венцової шестірні, що знаходиться в зачепри нарощуванні централізованої регульовапленні з приводною валом-шестірнею 2, крупнодиної імпульсної системи змащення "олія-повітря" сперсні краплі рідкого мастила зливаючись один з додатковими імпульсними живильниками до додаодним утворюють мастильну плівку достатньої ткових крапок змащення зміниться тільки триватовщини на всій поверхні зубів вала-шестірні 2 і лість мастильного циклу (час роботи насоса), венцової шестірні 3 для забезпечення гідродинамічного режиму тертя в зубцюватому зачепленні виключається забруднення мастильного матеріалу, відпадає необхідність у додатковому охолоПри надходженні мастильно-повітряного змадженні корпусів підшипникових опор приводної щення в порожнину підшипникових опор катання вала-шестірні надлишковий тиск повітря в порожнині підшипника створює ефективний бар'єр проникненню в порожТехнічна сутність і принцип дії запропонованої нину підшипника бруду, газів і розчинів, а також централізовано регульованої імпульсної системи відбувається додатковий ВІДВІД тепла змащення олія-повітря пояснюється схемою (див фіг) Безупинна подача чистої, свіжої олії у виді плівки - ефективний бар'єр від забруднень у виді На фіг приведена пнемопдравлічна схема надлишкового тиску в порожнині підшипника, відМастильна система складається з ємності 19, повідає роботі ПІДШИПНИКІВ в умовах змащення заповненої рідким мастильним матеріалом, у якій близький до ідеальних, тому і ДОВГОВІЧНІСТЬ ПІДШИустановлено реле рівня 16 Насосний агрегат 15, ПНИКІВ збільшується в десятки разів з'єднаний усмоктувальним каналом 17 з напірним каналом 21 через вхідний канал акумуляторного Після спрацьовування імпульсних живильнирегульованого розвантажувального клапана 14, з ків, тому що вони не є проточні, а насос продовжує якого виходять ще два канали, що переходять у працювати, тиск у напірній магістралі 13 продовнапірну магістраль 13 і зливальну магістраль 20, жує підвищуватися і при досягненні тиску в напірз'єднану з ємністю 19 для рідкого мастильного ній магістралі 13, рівному настроюванню регулюматеріалу через зворотний клапан Блоки імпульсвального по тиску гідроакумулятора них живильників 6 з'єднані паралельно один однорозвантажувального клапана 14, він спрацьовує му з напірною магістраллю 13 і магістраллю стисПри цьому напірна магістраль 13 з'єднується зі нутого повітря 7 через змішувальні пристрої 22 зливальною магістраллю 20 Після спрацьовуванПричому змішувальні пристрої - це мастильний ня регульованого розвантажувального клапана і апарат з самостійними підводами олії та повітря, падіння тиску в напірній магістралі 13 до рівня тиста загальним відводом мастильно-повітряної суку підпірного клапана, імпульсні живильники переміші У магістралі стиснутого повітря встановлений заряджаються і підготовляються до наступного 50866 циклу змащення Реле тиску 11 видає сигнал у блок керування 10 і насосний агрегат 15 відключається, а мастильна станція переходить у режим «Паузи» між циклами змащення Величина «Пау 10 зи» установлюється на блоці керування і після закінчення «Паузи» блок керування 10 дає команду на включення насосного агрегату 15 і відбувається черговий цикл змащення Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71