陸誌（zhì）剛
（江（jiāng）蘇常熟發電有限公司，江蘇蘇州 215536）
摘 要：為實現卸船（chuán）機鋼絲（sī）繩的定期全自動潤滑保（bǎo）養，開（kāi）發卸船機鋼絲繩智能高壓（yā）稀油潤滑係統。該係統（tǒng）基於卸船機結構，設立分布式潤滑（huá）泵站、管路係統（tǒng）和潤滑點等，采用新的潤滑介質和潤滑方式，實現高壓稀油噴塗潤滑。根（gēn）據卸船機間隙性作業特（tè）點、鋼絲繩往返性運行特點，采用PLC係統和智能壓力控製（zhì），並與卸船機建立通信，實現隨（suí）卸船機作業而自動啟（qǐ）動、循（xún）環（huán）運行、間隙噴塗的全自動智能控製。選擇性的係統功能和模塊化的參數調整滿足各潤滑點的（de）精細（xì）化控製要求，避免常規油脂（zhī）刷塗潤滑方式中的各種弊端（duān），潤滑效果提升明顯。
關鍵詞：港口；卸船機；鋼絲繩；潤滑係統（tǒng）；智能控製；稀油；高（gāo）壓噴塗
0 引言
江蘇常熟發電有限公司配備的ZQX1500抓鬥橋（qiáo）式卸（xiè）船機額定起重量為42t。起（qǐ）升/開（kāi）閉鋼（gāng）絲繩選用（yòng）德國DIEPA的Φ40mm鋼絲繩（shéng）（6x36SW+IWRC-40-1770zs/sz型），抓鬥為四繩雙顎（è）板。
鋼絲繩作為抓鬥橋式卸船機的主要承重部件之一，影響（xiǎng）其使用壽命的主要因素包括過載使用、磨（mó）損損傷、壓潰和打結損傷、疲勞損傷以及腐蝕等。為了防止鋼絲繩生鏽，減少鋼絲繩彼此之間或鋼絲（sī）繩與滑（huá）輪表（biǎo）麵之間的磨損和斷絲，必須進行定期潤滑保養（yǎng）。否則，斷絲發展到一定（dìng）程度就無法保證必要的安全係數，此時鋼（gāng）絲繩應予以報廢（fèi），不能繼續使用。
隨著公司發電量的不斷增長，電煤年接（jiē）卸量（liàng）已達1000萬t。為保障4台卸船機的正常作業，開發1套智能高壓稀油潤滑係統，以期（qī）能（néng）減少鋼絲（sī）繩的異常磨損，延長其使用壽（shòu）命（mìng），降低維保更換費用，同時提高生產作業的安全性。
1 鋼絲繩常規潤滑方式存在的問題
目前橋式抓鬥卸船機在（zài）鋼絲繩潤滑方麵采（cǎi）用油脂塗刷（shuā）的方式，但（dàn）其存在（zài）以下問題：
1.1 潤滑量與（yǔ）鋼絲（sī）繩運行速度不匹（pǐ）配
油脂塗刷潤滑采用定時定量供油方式，但卸船機為間隙性運行設備，鋼絲繩通常處（chù）於高速（sù）運行或靜止這2種狀態。當鋼絲繩高（gāo）速運行時，就會出現（xiàn）潤滑不夠；當鋼絲繩處於靜止（zhǐ）狀態時，卻又會（huì）產生油脂並大量堆積在鋼絲繩表麵，當鋼（gāng）絲繩運（yùn）行時又會被高速甩落。因此，潤滑效果難以令人滿意。
1.2 潤滑不（bú）均勻（yún）
受油脂流動性差的（de）影響，塗刷潤滑的供油量通常較小且（qiě）壓力低，但作業中鋼絲繩的運行（háng）速度卻處於不斷變化的過程中（zhōng），故常出現潤滑不均勻的情況。
1.3 潤滑麵積小
刷（shuā）頭僅能接觸到鋼絲繩（shéng）上部表麵，故其僅能潤滑（huá）到上部繩麵，對於下部繩麵根本無法潤滑。
1.4 刷頭磨（mó）損及（jí）損（sǔn）壞
塗刷潤滑需在刷頭（tóu）與鋼絲繩接觸時才能進行（háng），這就無法避免刷頭的磨損。而且，在鋼絲繩的啟動/停止運行時，特別是在抓鬥閉合和起升操作（zuò）的啟動瞬間，鋼絲繩會產生（shēng）明顯（xiǎn）的跳（tiào）動，更易出現刷頭被擊（jī）打變形甚至損壞。
1.5 日常點（diǎn）檢確認困難（nán）
油脂塗刷在鋼絲（sī）繩表麵，不但很難有效滲透至繩芯（xīn），還易使鋼絲繩表麵黏結大量油脂及煤炭粉塵，造成日（rì）常檢查困難，導致操作人員難以（yǐ）有效地檢查、判斷鋼絲繩表麵磨損情況和斷（duàn）絲數量是否超標，直接影響作業安全。
2 高壓（yā）稀油智能潤滑係統的方案設計
2.1 鋼絲繩潤滑（huá）新工藝（yì）
針對目（mù）前抓鬥橋式卸船機鋼絲繩（shéng）潤滑工（gōng）藝（yì）存在的不足，考慮通過更換潤滑介質（稀油）來解（jiě）決上述問題。結合設備結構布局情（qíng）況（kuàng）和運行實際工況，設計鋼絲繩專用的智能高壓稀油潤（rùn）滑係統，通過高（gāo）壓將潤滑稀油霧化後（hòu）噴塗至鋼絲（sī）繩表（biǎo）麵（miàn），以提高鋼（gāng）絲繩的潤滑效果，減少其磨損、鏽蝕以及內部繩（shéng）芯潤滑不足等不良情況，延（yán）長鋼絲（sī）繩使用壽命，保障作業安全。
2.2 潤滑係（xì）統設計要求
2.2.1 係統（tǒng）結構的設置與要求
卸船機（jī）為高空（kōng）高速（sù）運轉設備，機房為上置式，起升、開閉鋼絲繩采用前後出（chū）繩的（de）布置方式。因此，潤滑係統的結構設置需重點考慮以下（xià）因素：
（1）卸船機（jī）上部空間有限，且懸臂梁需抬放操作，故適合係統安裝的位置較少（shǎo），因此潤滑係統體積不（bú）宜過大，重（chóng）量不宜過重。
（2）鋼絲繩跨越距離非常（cháng）長（單繩長度≥190m），為盡量做到對整繩進行（háng）充分潤滑，需設置多個潤滑點。
（3）潤滑油管路布置不宜過多、過長（zhǎng），否則壓降明顯，影響末端（duān）潤滑霧化效果。
因此，考慮（lǜ）采用潤滑泵站分布式布（bù）置，即在卸船機上合適位置分別布置若幹泵站，各泵站通過高壓（yā）油管將潤滑（huá）油輸送至各潤滑點。泵站（zhàn）內油箱（xiāng）、高壓油泵、電磁閥、控製係統、壓力開關及就地操作開關等設備應高度集中布置。
同時，還需考慮潤滑油的使用周期，盡可能地避免頻繁補油，油箱容積應（yīng）盡可能大一些。
2.2.2 潤滑點（diǎn）的確（què）定（dìng）與要求
由於卸船機作業環境較惡劣，潤滑油質難以保證，並且季（jì）節氣溫變化對潤滑油黏度會（huì）產生影響，潤滑（huá）點的位置應滿足便（biàn）於安裝、巡查（chá）以及遇噴嘴堵塞時能方便維（wéi）護、更換等條件，以保（bǎo）障（zhàng）潤滑油霧化及潤滑效果。
為實現對（duì）整繩的充分潤滑，各潤滑點應盡可能地均勻布置。
考慮（lǜ）到作業中鋼絲繩需頻繁換向，導致鋼絲（sī）繩上下跳動幅（fú）度較大。故潤滑（huá）點還應選擇在鋼絲繩跳動Z小的部位安裝，以避免被鋼絲繩擊打而（ér）損壞。
供油管路的鋪（pù）設除需避開鋼絲繩、小車等運動區域外，還應盡量縮（suō）短距離、減少直彎連接等。
因（yīn）此，根據卸船機上各改向滑輪組的布置圖（tú）及鋼絲繩的纏（chán）繞方（fāng）式，選定機房內卷筒機構上部及鋼（gāng）絲繩繞經的（de）部分滑輪組（zǔ）部位設置若（ruò）幹潤滑點。
2.2.3 係統的控製方式與要求
2.2.3.1 智能化控製要求
抓鬥橋式卸船機是間歇性（xìng）動作的大型起重機械，即以重複的、短時間的工作（zuò）循環來完成物料的轉（zhuǎn）運。所以在每1個工（gōng）作循環中，鋼絲（sī）繩（shéng）都做1次正向和反向運動。隻有充分利用這一特性，實現（xiàn）潤（rùn）滑係統（tǒng）的高壓油泵自動啟停、管路壓力自動保持、噴塗時間自動控（kòng）製及潤滑周期自動（dòng）循（xún）環等特性要求，才能保證潤滑效（xiào）果。
2.2.3.2 精細化控製要求
鋼絲（sī）繩油脂塗抹的潤滑方式（shì）存在（zài）潤滑油量不可控、潤滑塗抹不均（jun1）勻及（jí）潤滑周期調整不便等弊（bì）端。為了（le）避免上述不足，鋼（gāng）絲繩稀油高壓智能潤滑（huá）係統必須在潤（rùn）滑（huá）周期、潤（rùn）滑油量（liàng）、潤滑時間（jiān）以及噴油（yóu）壓力等方麵實現精細化控製。並且以上控製特性還能根據生產作業的實際（jì）情（qíng）況進行實時調整，以達（dá）到鋼絲繩潤（rùn）滑的有效性、可靠性、安全性和經濟性的統一。
2.2.3.3 手動與自動切換
為（wéi）了便於檢修、調試，鋼絲繩稀油高壓智能（néng）潤滑係統還應具備（bèi）手動操作模式。
2.2.3.4 故障報警要求
針對（duì）無人值守的全自（zì）動智能化潤滑係統，應考慮到設備故障、電（diàn）氣故障、管路泄漏及噴嘴堵塞等問題。因（yīn）此，潤滑係統還需具備油泵電機故障、油箱高低液位檢測及管路過壓/欠壓等故障的檢測和報警功能，不僅能實現故障（zhàng）時的（de）自動停止、手（shǒu）動故障（zhàng）複位功能，而且還能在卸船（chuán）機司機室觸摸屏上進行故障報警提醒。
3 高壓稀油智能潤滑係統的具體實施
3.1 工作原理
在係統工作時，高（gāo）壓齒輪泵將油箱內潤滑油吸出，經過過濾器、溢流閥、壓力開關、電磁球閥、流量調節閥和二次過濾器，再經管路係統輸（shū）送（sòng）至（zhì）噴（pēn）嘴，將霧化後的潤滑（huá）油噴出，對鋼絲（sī）繩進行定時定量帶壓潤滑（huá）。
3.2 主要組成與（yǔ）功能
高壓（yā）稀油智能集中潤滑係統主要由控製（zhì）係統、潤滑泵站、管路係統和執行機構等（děng）4大部分組成。
PLC控製（zhì）係統為潤滑係統的指揮控製中心，其主（zhǔ）要功能包（bāo）括（kuò）設備啟停、潤滑周期、潤滑時間和（hé）潤滑油量等的控製、運轉實時（shí）監控顯示（shì）、設備運轉（zhuǎn）信息收集、設備運轉參數（shù）修改和輸出報警等。
滑潤泵站為潤滑係統的壓油（yóu）設備，其主要功能（néng）是將專用（yòng）潤滑油加壓經各管路送達各預定潤滑點，再經噴嘴將霧化後的（de）潤滑油均（jun1）勻噴塗於（yú）鋼絲繩表麵（miàn）。
管路係（xì）統是連接整個係統、輸送（sòng）滑潤油的通路。
執行機（jī）構主要由流量調（diào）節閥和噴嘴組成，用於潤滑（huá）油霧成（chéng）型和噴塗。
通信線將各個潤滑泵站、主站控製係統和（hé）主機連接成通信網絡係統。
3.2.1 潤滑（huá）泵站結構
潤滑泵站主要（yào）由貯（zhù）油箱、高壓（yā）齒輪泵、電磁閥組、壓（yā）力控製器、過濾器和溢流閥等部件組成。潤（rùn）滑泵站結構原理見圖1。
圖1 潤滑（huá）泵站結構原理圖
圖2 潤滑點布置示意圖
圖3 電氣（qì）控製原理（lǐ）圖
圖4 PLC控製邏輯圖
圖5 壓（yā）力（lì）控製與故障電氣原理圖
（來源：港口科技）
