遞進(jìn)式分配器缺陷分析及其改良應(yīng)用.doc

遞進(jìn)式分配器的缺陷分析及其改良應(yīng)用 摘要：遞進(jìn)式分配器內(nèi)部油道細(xì)長(zhǎng)且復(fù)雜，高壓下經(jīng)過(guò)其中的潤(rùn)滑油脂易于沉積硬化堵塞油道，致使集中潤(rùn)滑系統(tǒng)癱瘓；潤(rùn)滑泵出口設(shè)置壓力表或在遞進(jìn)式分配器進(jìn)、出油口間設(shè)置壓差傳感器等改良措施或可以在一定條件下優(yōu)化設(shè)備潤(rùn)滑效果。關(guān)鍵詞：遞進(jìn)式分配器 堵塞油道 壓力表 改良 在機(jī)電設(shè)備集中潤(rùn)滑領(lǐng)域，遞進(jìn)式分配技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，其性能特點(diǎn)是分配精確，適合于稀油和低粘稠度油脂的潤(rùn)滑分配。近年來(lái)，由于應(yīng)用習(xí)慣和過(guò)度宣傳效應(yīng)，也常被廣泛應(yīng)用于高粘稠度油脂的潤(rùn)滑分配，尤其是在風(fēng)電集中潤(rùn)滑系統(tǒng)中。但是，限于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，遞進(jìn)式分配技術(shù)在應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組的潤(rùn)滑分配時(shí)，很容易造成堵塞以至于整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)癱瘓故障。潤(rùn)滑油脂變質(zhì)硬化的原因 潤(rùn)滑油脂是由起潤(rùn)滑作用的基礎(chǔ)稀油和稠化劑等通過(guò)物理過(guò)程混合而成，稠化劑分散在基礎(chǔ)稀油中，形成結(jié)合強(qiáng)度較低的三維結(jié)構(gòu)的膠束纖維結(jié)構(gòu)骨架，基礎(chǔ)稀油被吸附和固定在結(jié)構(gòu)骨架中，使油失去流動(dòng)性。在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，基礎(chǔ)稀油會(huì)從結(jié)構(gòu)骨架中分離出來(lái)，特別是在管道壓力輸送中，擠壓和揉搓加劇了基礎(chǔ)稀油分離，隨著基礎(chǔ)稀油逐步分離析出，稠化劑逐步皂化沉積，最終如肥皂一般硬。長(zhǎng)期的氧化變質(zhì)也加劇油脂變質(zhì)硬化。在潤(rùn)滑部位適量的分油是有益于潤(rùn)滑，但在管道輸送中分油造成的皂化沉積會(huì)造成流通截面逐漸縮小，增加管道阻力。 遞進(jìn)式分配器結(jié)構(gòu)分析分析各排油口每循環(huán)排油量均為0.2ml的帶有十個(gè)和十六個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的遞進(jìn)式分配器（圖1），十個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的遞進(jìn)式分配器有五個(gè)帶五段直徑和兩個(gè)臺(tái)肩的精密柱塞所構(gòu)成的柱塞副，有多條交叉的細(xì)長(zhǎng)孔，一個(gè)進(jìn)油口，十個(gè)排油口，各排油口排油順序依次為左側(cè)1、3、5、7、9，右側(cè)2、4、6、8、10，然后一直按此順序往復(fù)循環(huán)，每次運(yùn)行結(jié)束可能會(huì)停在其中任一排油口，其中，排油口9和10排出的油在分配器內(nèi)流道長(zhǎng)度最長(zhǎng)（表1），約為271毫米。圖中示出了排油口9實(shí)時(shí)排油情況，排油道分困油區(qū)和交換區(qū)，困油區(qū)油脂只隨柱塞做往復(fù)移動(dòng)不參與交換，交換區(qū)油脂量為0.2ml，從排油口9排出；壓油道也分困油區(qū)和交換區(qū)，困油區(qū)油脂也只是往復(fù)移動(dòng)不交換，交換區(qū)油脂來(lái)自進(jìn)油口。等到排油口10排油時(shí)，原排油道變?yōu)閴河偷溃瓑河偷雷優(yōu)榕庞偷?，兩?cè)交換區(qū)作用相反。十六個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的遞進(jìn)式分配器有八個(gè)柱塞副，一個(gè)進(jìn)油口，十六個(gè)排油口，分配器內(nèi)流道長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)406毫米。 圖1 遞進(jìn)式分配器原理圖 表1 遞進(jìn)式分配器內(nèi)最長(zhǎng)流道長(zhǎng)度流通截面mm3孔22.5孔寬0.7柱塞臺(tái)肩2處總長(zhǎng)10潤(rùn)滑點(diǎn)最大流道長(zhǎng)度mm751801627116潤(rùn)滑點(diǎn)最大流道長(zhǎng)度mm12027016406堵塞原因分析及現(xiàn)象以十個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的遞進(jìn)式分配器為例，排油口9和10的排油過(guò)程最復(fù)雜，兩側(cè)困油區(qū)內(nèi)有相當(dāng)一部分油脂被永遠(yuǎn)困在里面，只能往復(fù)擠壓而不能排出。在遞進(jìn)式分配器安裝運(yùn)行的最初一段時(shí)間，由于油脂新鮮，遞進(jìn)式分配器內(nèi)部油道內(nèi)還沒(méi)有油脂皂化沉積，阻力不超過(guò)2MPa。但是隨著時(shí)間推移，在如此細(xì)長(zhǎng)的流道內(nèi)，在幾兆帕甚至二十幾兆帕壓力擠壓和揉搓下,基礎(chǔ)稀油分離加劇，很容易就流走，而稠化劑逐步皂化，一點(diǎn)點(diǎn)沉積硬化，原本就細(xì)長(zhǎng)的流道就像血管一樣越來(lái)越細(xì)，特別是各寬0.7毫米長(zhǎng)8毫米的柱塞臺(tái)肩間隙處和困油的那部分油道，極易梗塞（圖2）。隨著分配器內(nèi)部油道阻力越來(lái)越大，甚至達(dá)到十幾兆帕，當(dāng)管路系統(tǒng)總的阻力超過(guò)潤(rùn)滑泵出口設(shè)定的溢流閥壓力（一般為3035MPa）時(shí)，該排油口就停止排油。而遞進(jìn)式分配器遞進(jìn)排油的結(jié)構(gòu)使得其它排油口也無(wú)法排油，造成整個(gè)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)癱瘓。此時(shí)，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的維修人員和清潔的環(huán)境，分配器一般無(wú)法修復(fù)，只能更換。通常情況下，堵塞最先發(fā)生在遞進(jìn)式分配器內(nèi)流道距離最長(zhǎng)的排油口。 圖2 柱塞臺(tái)肩間隙處油脂沉積硬化 從表1 可見(jiàn)，十六個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的遞進(jìn)式分配器潤(rùn)滑點(diǎn)更多,內(nèi)部流道更長(zhǎng)也更復(fù)雜，更易于堵塞。因此，集中潤(rùn)滑系統(tǒng)管路越長(zhǎng)、遞進(jìn)式分配器潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)越多，油脂越粘稠，集中潤(rùn)滑系統(tǒng)由于堵塞而癱瘓的時(shí)間就越提前，當(dāng)然也與氣溫和油脂的品質(zhì)有一定關(guān)系，有的集中潤(rùn)滑系統(tǒng)僅僅兩三年時(shí)間就因此而癱瘓。絕大多數(shù)遞進(jìn)式分配器堵塞的案例并不是由于油脂內(nèi)混入了雜質(zhì)，而是由遞進(jìn)式分配器自身結(jié)構(gòu)原理所造成的，這得到了大量應(yīng)用案例的印證。 遞進(jìn)式分配技術(shù)改良應(yīng)用由于遞進(jìn)式分配器非常容易堵塞，所以用戶(hù)會(huì)在遞進(jìn)式分配器上設(shè)置堵塞報(bào)警器，但是一旦報(bào)警，就意味著整個(gè)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)已經(jīng)癱瘓，潤(rùn)滑點(diǎn)不再有潤(rùn)滑脂供應(yīng)，應(yīng)該迅速修理，這往往讓人措手不及。例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)，一般的保養(yǎng)周期是半年，如果保養(yǎng)時(shí)沒(méi)報(bào)警，保養(yǎng)剛結(jié)束不久堵塞報(bào)警，讓人莫衷一是，因此在遞進(jìn)式分配器上設(shè)置堵塞報(bào)警器，不能解決遞進(jìn)式分配器堵塞這一技術(shù)難題，也不能實(shí)現(xiàn)故障預(yù)報(bào)，給管理工作造成極大困擾，大大增加管理成本。有以下改良方案可供參考選擇，方案一：在潤(rùn)滑泵泵油口處接壓力表（圖3），在集中潤(rùn)滑系統(tǒng)安裝調(diào)試好后記錄下壓力表讀數(shù)。隨著時(shí)間推移，管道系統(tǒng)阻力會(huì)越來(lái)越大，壓力表讀數(shù)也會(huì)越來(lái)越大，在定期保養(yǎng)時(shí)觀(guān)察記錄壓力表讀數(shù)，當(dāng)壓力有規(guī)律地達(dá)到一定值時(shí)，即使遞進(jìn)式分配器能夠排油，也應(yīng)該考慮更換。例如，如果潤(rùn)滑泵泵油口設(shè)置的安全閥壓力為30MPa，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到2025MPa左右時(shí)，即可考慮更換遞進(jìn)式分配器，做到計(jì)劃管理，否則要不了多久，要么分配器堵塞報(bào)警，要么安全閥溢流，這兩種情況都使得潤(rùn)滑點(diǎn)不再能得到油脂供應(yīng)，影響設(shè)備潤(rùn)滑。 圖3 潤(rùn)滑泵泵油口處接壓力表方案二：在遞進(jìn)式分配器進(jìn)油口和其內(nèi)部流道距離最長(zhǎng)的排油口之間接壓差指示閥或傳感器（圖4