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油雾润滑的工作原理、技术特点及结构要求

来源: 集中润滑系统 日期: 15/01/09 分享
 
油雾润滑是一种新型的稀油集中润滑方式, 可以广泛应用于滚动轴承、齿轮、蜗轮、链轮及滑动导轨等各种摩擦副。 油雾润滑具有润滑效果优异、耗油量小、散热好、能提高滚动轴承 极限转速、设备简单、重量轻、占地面积小、成本及维修费用低 , 以 及便于集中管理等特点。
一、工作原理        
当电磁阀 通电接通后 ,  压缩空气经分水滤气器过滤 , 进入调压阀减压,使压力达到工作气压,经减压后的压缩空气经电磁阀空气加热器进入油雾发生器,在发生器内,高速流动的气流产生涡流效应,将油吸入发生器雾化室进行雾化,油雾经油雾装置出口排出,通过系统管路凝缩嘴送至润滑点。在油雾的形成、输送、凝缩、润滑过程中的较佳参数如下 : 油雾颗粒的直径一般为 1-3μm; 空气管线压力为0.3-0.5MPa;油雾浓度 ( 在标准状况下 , 每立方米油雾中的含油量 ) 在  3-12g/m3 ;油雾在管道中的输送速度为 5-7 m/s;输送距离一般不超过150m; 凝缩嘴根据摩擦副的不同,与摩擦副保持5-25mm的距离。 
二、油雾润滑技术特点
       油雾可形成优质洁净的润滑油膜,极大改善润滑效果;可降低轴承运行温度 10-15℃;润滑油总耗用量可降低 40%以上;油雾使轴承腔内有微小正压,防止了潮气和 外来污染物的进入,使轴承保持非常清洁,并得到充分保护;对于 A/B 泵配置及季节性运转的的机泵,在其非运行期间整个轴承腔仍得到充分保护。
三、机泵群油雾润滑系统
系统可以产生由1-3微米的油雾颗粒组成的含油量仅为5 PPM 的油雾流,再通过管道将油雾送到每台机泵需要润滑的部位。油雾可远距离输送,只要油雾输送管道的水平累计长度不超过100米的机泵都可得到同一主机提供的油雾。颗粒极小的油雾能够在金属表面形成润滑效果更好的一层油膜,减小了摩擦及发热,使轴承温度明显下降。由于充满油雾的轴承腔对外有微小的正压,从而使外来的潮气和污染物不易进入轴承腔,使轴承腔内即清洁又能得到充分的保护。油雾的生成由装备微电脑的主机控制。由于采用了浓度极稀的油雾,每个润滑部位的油雾可精确计量,润滑油的总耗用量可大大降低。双路设计,主、辅助油雾发生器半自动启动。设备的金属部件全部由不锈钢制造,无碳钢件。操作者控制的面板即全数字型电子显示经过简化和改进,改善了操作和使用。油雾发生及输送为纯机械结构,整个系统运行涉及极少活动部件,系统运行可靠性极高。
油雾发生原理:油雾主机使用压缩空气在油雾发生器中将油箱中的润滑油雾化;润滑油被雾化成 1~2个微米的粒子,油雾被喷入油箱,然后经输出阀选择自油雾输出口输出。                                                                                         
四、机泵群油雾润滑系统主要结构
机泵群油雾润滑系统包含了空气供给系统、油料供给系统、与空气供给系统和油料供给系统相联的油雾发生器、输送油雾的管道、凝缩嘴、油雾回收箱和控制系统。                                          
4.1 空气供给系统:空气供给系统用于供给可控流量的压缩空气。它包括分水滤气器、压力表、调压阀、压力变送器、气缸。分水滤气器用来过滤压缩空气中的杂质和分离其中的水分,以得到纯净、干燥的气源;压力表显示进入气泵的压缩空气的压力;电磁阀控制气路的通断;气路有三个分支,每个分支上都有球阀和调压阀,分别控制主油雾发生器的空气通断和压力、辅助油雾发生器的空气通断和压力、供油泵的空气通断和压力;调压阀和压力变送器用来控制稳定压缩空气的压力,使供给油雾发生器的空气压力不受压缩 空气网路上压力波动的影响。当主路空气向相应的主油雾发生器供气时,辅路空气关闭,以防进入主油雾发生器的空气进入辅油雾发生器。空气供给系统还包含两个气缸,两个气缸控制主、辅油箱的油雾输出口的通、断。                                                   
4.2 油料供给系统:油料供给系统包含了泵、大油箱、主油箱和辅油箱。大油箱、主油箱和辅油箱分别有注油口、油位计、排污口,油可以通过注油口注入,也可用泵经过滤器把大油箱的油送到主油箱和辅油箱。                                               
4.3 油雾发生器:油雾发生器是油雾润滑系统的主要部分,润滑油就是在这里被压缩空气雾化。油雾发生器包含主油雾发生器和辅油雾发生器,它们分别包含了一个雾化头和一个加热器。雾化头装于相应主、辅油箱上面,加热器自雾化头延伸至油箱的油料中。加热器包含了一个垂直腔体,腔体内设有加热元件用以加热进入雾化头的油和空气。雾化头包含一个向下收敛的涡流室和一个截头圆锥体室。被加热的油和空气在此处混合变成油雾,喷入相应的油箱。产生的油雾通过机柜的顶部进入输出管路。              
4.4 凝缩嘴:凝缩嘴有多种型式。根据不同类型的摩擦副、油雾压力以及所需的油雾量,需安装不同的凝缩嘴。凝缩嘴使油雾重新凝聚成较大的油滴,这样才能保证摩擦副表面形成良好的油膜,起到润滑效果。       需润滑的设备与凝缩嘴的连接处只需做微小的改动即可。                                             
4.5 控制系统:控制系统由控制显示板、状态灯、雾压传感器、温度传感器、油位传感器、油雾浓度传感器组成。油雾润滑系统控制台上有两个显示板,其中一个为主路液晶显示板,另一个为辅路控制显示板。      
油雾系统机柜上方有两盏灯,油雾发生器处于正常状态绿灯亮, 油雾发生器处于不正常状态红灯亮。雾压传感器控制油箱内油雾的压力,当油雾低于调定值时,雾压控制器发出信号,向油箱补气。温度传感器用于空气加热器的通断。空气温度有一设定范围值,当温度达到设定上限值时,自动切断加热器;当油温降至设定下限 值时,加热器接通;若控制失灵,空气温度达到设定值上限继续上升时,温度报警控制器发出信号,切断电源。加热器元件通过温度传感器与低空气压力报警连锁。如果工作 压力设定得低于低报警设定值,加热器就不会起作用。这就保证了 在加上电源前空气流过油雾发生器。油位传感器用于控制油泵向油箱供油。当油位低于设定的最低油位时,泵开始工作,把油从大油箱吸出,注入主油箱。油雾发生 器具有最大约 300 立升的大量油储量。根据需要,气动泵将油从大 油箱传送到主或辅油雾发生器。对主油雾发生器的注油是自动维持的。当油雾产生并输出油雾发生器时,主或辅油箱内的油位下降。 当油位下降到一个确定的油位时,液位传感器收到来至油位的信号。 然后液位传感器就接通一个DC 电磁阀,然后起动泵。泵注油至主油箱直到油位设定值,传感器将空气电磁阀断电。通过传感器提供连 锁使得在低油位报警时断开空气加热器。辅油箱加油是手动维持的。油雾浓度传感器用于检测油雾浓度,当油雾浓度高于设定值时, 调整油雾发生器上的针阀,降低油雾浓度至设定值。
五、油雾润滑对泵的结构要求
5.1机泵采用油雾润滑的界定原则
油雾润滑包含纯油雾润滑(Dry Sump)和吹扫型油雾润滑(Wet Sump),这两种润滑方式可以同时出现在同一个油雾系统中。
纯油雾润滑适用于泵功率小于1000Kw,转速大于600转/分、小于3000转/分,轴承为非轴瓦、非圆锥滚子轴承的悬臂(包括卧式泵和立式泵)、双支撑离心泵。
泵轴承带有滑动轴承、圆锥滚子轴承时采用吹扫型(Wet Sump)油雾润滑。
5.2油雾润滑对泵结构的要求
轴承箱顶部的排气应去掉,堵住接口。
带有外部冷却, 如冷却水或轴上装有风扇, 这些泵在使用纯油雾润滑时,应去掉外部冷却。外部冷却在设计时是用来冷却轴承箱里的油的。如果泵使用吹扫型油雾润滑,则需要保留。
使用闭环的油雾润滑系统时,轴承箱的轴封(油封)应使用磁力密封。
使用纯油雾润滑时,甩油环/甩油盘、恒位油杯都不再需要。如果采用吹扫型油雾润滑,则需要保留甩油环/甩油盘,恒位油杯由油雾润滑厂家采用相应的组件替代。泵供货商需要提供恒位油杯的安装孔,尺寸为1/4”NPT内螺纹。
使用纯油雾润滑时,轴承箱里不再需要设置油的回流道。如果采用吹扫型油雾润滑,回流道应保留。
5.3油雾润滑对双支泵
双支泵有两个轴承箱,在叶轮的两侧各一个。通常径向轴承为单列,推力轴承为双列。某些大型的加料泵,带有滑动轴承,这时必须使用吹扫型油雾润滑(湿轴承箱)。
在每一个轴承箱上只需要使用一个油雾引入口,一个油雾排出口,油雾引入口应位于轴承箱的12点钟位置,排出口应位于轴承箱的6点钟位置,且油雾引入口和排出口应位于轴承的两侧(参见图三),这样将加强油雾流经滚动体。油雾引入口和排出口尺寸均为1/4”NPT内螺纹。
使用纯油雾润滑时,轴承箱里不应设置油的回流道。使用吹扫型油雾润滑时,回流道需要保留。
使用纯油雾润滑时,轴承箱上部的排气口应堵住。
使用纯油雾润滑时,甩油环/甩油盘、恒位油杯都不再需要。如果采用吹扫型油雾润滑,则需要保留甩油环/甩油盘,恒位油杯由油雾润滑厂家采用相应的组件替代。泵供货商需要提供恒位油杯的安装孔,尺寸为1/4”NPT内螺纹。
美国ALEMITE油雾润滑系统,carbon shield是专业的 油雾润滑系统,在国外已经被广泛应用,Alemite阿勒米特油雾润滑系统,主要应用于造纸行业、食品加工、纺织、木材加工、采矿、化工、机床等机械设备上。
油雾润滑系统典型应用:滚动轴承、滑动轴承、齿轮、链条、高速运转机械、主轴、输送机等机械设备。
Alemite油雾润滑系统是一种低成本,环保,安全的一种集中润滑系统,由润滑器、油雾传输、
管道和喷嘴、润滑附件组成。Alemite油雾润滑系统可连续,高效的自动将润滑油雾化成小颗粒,并精确地将新鲜、洁净的雾状润滑油传送到多个润滑点,均匀的覆盖被润滑部件,对部件进行润滑和冷却。油雾喷嘴可根据被润滑体的运转速度选择适应的类型,每台润滑器可带动多个喷嘴。油雾润滑是唯一 一种可连续润滑多个不同类型的运动件或备用件的润滑系统,广泛应用于各种转速的运动件润滑,比如轴承润滑,齿轮润滑、链条润滑,可持续适量润滑并保持设备洁净。
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