1、1PROTOS 卷烟机 VE、SE 润滑系统降温措施摘 要：文章针对 PROTOS 卷烟机组中 VE、SE 的各润滑部位在长时间运行工作时，因润滑油温度不断升高，使设备的机械零件磨损和密封件老化加快，导致设备故障和产品质量事故等问题出现，进行探讨和实施 PROTOS 卷烟机 VE、SE 润滑系统降温措施。 关键词：机械磨损；密封圈老化；降温 中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0126-02 在 PROTOS 卷烟机组中，VE、SE 部分其各润滑部位在设备长时间运行时，因产生的热量不断积聚，导致润滑油温度不断升高，从而使机械零件磨损加快，造成设备
2、故障，尤其是密封圈的老化而发生润滑油泄漏，污染烟支、造成产品质量事故。因此，该设备的密封件平均半年需更换一次，使设备检修工作量增大，且费时费力，并影响设备的有效作业率。据此问题，现将 VE、SE 部分的润滑系统进行改进，以减少这一现象的发生。 1 现行情况分析 在 PROTOS 卷烟机组中 VE、SE 部分机械传动的润滑油都是由设备的主油箱供给，当设备在长期运转时，设备的 VE、SE 部分其各润滑部位产生的热量通过润滑油回积聚到主油箱中，造成主油箱油温越来越高，通过不断循环润滑的温度积聚，使设备运行油温在 60 左右，特别是 SE2部分的蜘蛛手齿轮箱，其是采用封闭式油浴润滑，在卷烟设备长时间连
3、续运转产生的热量就会产生积聚，根据测量，其油温达到 65 左右工作，从而导致各润滑部位机械零件磨损加剧，造成设备故障，骨架油封在高温环境中工作，极易老化造成泄漏，污染烟支造成质量事故。 2 改进思路 由上可知，在 PROTOS 卷烟机中，造成传动部分磨损过快和润滑油泄漏的主要原因是油温过高。众所周知，设备传动机构在运行中，如果长时间在高温下工作，其传动机构材料就会发生软化，并加速表面氧化，加剧磨粒磨损，导致吸附膜脱吸或反应膜破裂，引起较快的粘附磨损，提高磨损度。温度升高使润滑剂加速氧化，产生较多的氧化物，使腐蚀磨损加剧，温度升高润滑剂粘度下降，油膜承载能力降低，油压降低，无法充填较大的摩擦副的
4、间隙，无法形成良好完整的吸附膜。我们知道润滑油粘度与温度的关系为：=0exp（ln0+9.67）（1+5.110-9P）z（-138）/（0-138） ）-So-1，式中，0 为环境温度或参考温度 K，0 为 P=0 和温度为 0 时的粘度， 为油温 K，P 为润滑油压力，Z=/5.110-3（ln0+9.67） （粘压系数 =2.6） ，So=（-138）/ ln0+9.67， 取值 2.6，当油温 为 45 ，环境温度为 30 ，油压为 0.5 MPa 时，润滑油粘度为 68.4。而当油温 提高到 60 时，润滑油粘度降为 56.2。由此可见，润滑油的粘度当温度达到一定值后随温度的升高而急
5、剧下降，控制温度就直接的控制了粘度，粘度太高，油膜难以形成，粘度太低，油膜层太薄，润滑效果也会下降，3所以润滑油的温度一般控制在 3545 之间。润滑油温度的高低不但影响传动零件的磨损，更影响密封件的寿命，大家知道，对于橡胶制品来讲，使用温度每升高 10 ，老化速度约增加一倍，而密封件老化就会造成润滑油的泄漏，污染烟支造成质量事故。因此，要想降低设备故障，减少密封件的老化需降低润滑油的温度，而卷烟机主油箱的油温无单独降温装置，温度无法得到释放。因此需增设一款冷却降温装置，将主油箱的润滑油循环至该降温装置，冷却润滑油的温度，以到达理想的油温。同时将蜘蛛手的润滑方式由油浴式封闭润滑改为循环式流动润
6、滑，用流动的润滑油将蜘蛛手齿轮箱内温度降下来。为增设冷却降温装置，我们经过对 PROTOS 设备和车间现场进行调查研究，发现清洁用的正压气就是很好的冷却介质，我们知道换热量的计算公式为：Q=CW（Tn1-Tn2） ，式中，Q 为换热量 KJ；C 为油的平均比热，查表得 C=2.12 KJ/kg?，W为/h 通过的油的重量，其计算公式为：W=A3 600，Tn1 为油的进口温度；Tn2 为油的出口温度；假定 Tn1 为 60，Tn2 为 45，油泵的压力为 P1=0.5 MPa，出油口压力为 P2=0 出油管的内径为6 mm，油的密度为 =0.95，可以得出换热量为 0.068 KJ，通过公式
7、F=Q/K?T?，式中，F 为换热面积 m2；K 为141.5 不锈钢管的传热系数，K=10 080 KJ/m2?， 为设计裕度，取 =0.85；T 为冷热介质平均温差；T=（Tn1-Tc2）- （Tn2-Tc1）/ln（Tn1-Tc2）/ln（Tn2-Tc1） ，Tc1 为空气的进口温度，取 22 ；Tc2 为空气的出口温度，取 28 ，通过计算可以得出换热面积 F=8.2 m2，由此我们设计出一款利用正压气实现降温的装置。这套装置可以重复使用正压气，概能实现降温，4又能节约能源。 3 方案实施 增设一款冷却降温装置，其降温工作原理是采用设备的清洁风作为冷却介质，在冷却降温装置中通过流动的清
8、洁风将润滑油中的热量传递出去。具体实施是将原设备主油箱油泵出口的油管接入新增冷却降温装置的进油口，再将冷却降温装置的出油口连接原设备滤清器，使润滑油经过设备滤清器后分别送到各润滑部位，然后回流到设备主油箱再循环供给润滑；冷却介质的实施是将原 MAX 设备清洁风进气管接入冷却降温装置中的进气管，再将冷却降温装置的出气管接到原 MAX 设备清洁风的进气阀岛（如图 1 所示） ，使冷却降温装置通过润滑油和清洁风之间的交互式流动，把润滑油中的热量经 MAX 设备清洁风传递出来（如图 2 所示） ，再供给到设备各润滑部位。该降温装置，不需增加任何外部动力及冷却媒介实现降温效果。 蜘蛛手封闭式油浴润滑方式
9、改为循环油润滑，需将原蜘蛛手主轴和偏心套做一下改进，具体改进方法是将原设备蜘蛛手主轴和偏心套各增加一泄油口（如图 3 和图 4 所示） 。润滑油循环过程为从设备新增冷却降温装置增加一条供给油路接至原蜘蛛手的进出气管（该管原主要保证蜘蛛手箱体内与大气相连通） ，通过进出气管将润滑油接注入蜘蛛手箱体中。箱体中的润滑油随箱体旋转在离心力作用下同时做圆周运动，当润滑油运动到最高点时会被收集到油勺中，在重力作用下，润滑油沿油勺进入主轴中心孔至泄油口，再经偏心套泄油口到回油管（如图 5 所示） ，最后回到主油箱，完成润滑油的循环流动过程。 54 改进后实际运行效果 以上改进措施在设备上实施后运行 24 h
10、，测量了各润滑部位温度，具体如表 1 所示。 由表 1 可见，经过以上改进措施后，设备各润滑部位温度得到明显降低。自 2010 年 3 月份，设备经此改进后、连续运行至今已 19 个月，设备运行情况良好，故障明显降低，设备无任何泄漏现象，原需每月对设备检修一次，现只需每季度检修一次即可，有效减少设备检修时间，提高设备有效作业率，降低零配件的消耗，其整体效益，在日常生产中体现。 5 结 语 通过对 PROTOS 卷烟机润滑系统实施降温措施后，其 VE、SE 部分各润滑部位零件磨损明显改善，设备运行更加稳定，密封件寿命明显增加，达到了预期的效果。 参考文献： 1 汪德涛.润滑技术手册M.北京：机械工业出版社，1989. 2 中国机械工程学会.机修手册M.北京：机械工业出版社，1984. 3 润滑工程编写组.润滑工程M.北京：机械工业出版社，1986. 4 徐灏主.机械设计手册M.北京：机械工业出版社，2000.
