第四章稀油潤滑系統(tǒng)設計1第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)稀油集中潤滑系統(tǒng)2第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

一概述隨著生產的發(fā)展，機械化、自動化程度不斷提高，潤滑技術也同樣由簡單到復雜，不斷更新發(fā)展，形成了目前集中潤滑系統(tǒng)。集中潤滑系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)點，因為壓力供油有足夠的供油量，因此可保證數(shù)量眾多、分布較廣的潤滑點及時得到潤滑，同時將摩擦副產生的摩擦熱帶走；隨著油的流動和循環(huán)將摩擦表面的金屬磨粒等機械雜質帶走并沖洗干凈，達到潤滑良好、減輕摩擦、降低磨損和減少易損件的消耗、減少功率消耗、延長設備使用壽命的目的。

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1、潤滑系統(tǒng)控制在整個潤滑系統(tǒng)中，安裝了各種潤滑設備及裝置，各種控制裝置和儀表，以調節(jié)和控制潤滑系統(tǒng)中的流量、壓力、溫度、雜質濾清等，使設備潤滑更為合理。為了使整個系統(tǒng)的工作安全可靠，應有以下的自動控制和信號裝置。

1）主機啟動控制在主機啟動前必須先開動潤滑油泵，向主機供油。當油壓正常后才能啟動主機。一般常采用在壓油管路上安裝油壓繼電器，控制主機操作的電氣回路。

4第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三2）自動啟動油泵在潤滑系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)油壓下降到低于工作壓力(0.05MPa)，這時備用油泵啟動，并在啟動的同時發(fā)出示警信號，紅燈亮、電笛鳴。3）強迫停止主機運行當備用油泵啟動后，如果系統(tǒng)油壓仍繼續(xù)下降(低于工作壓力)(0.08-1.2MPa)、則油泵自動停止運行并發(fā)出信號；強迫主機也停止運行，同時發(fā)出事故警報信號，紅燈亮、電笛鳴。5第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

4）高壓信號當系統(tǒng)的工作壓力超過正常的工作壓力0.05MPa時，就要發(fā)出高壓信號，綠燈亮、電笛鳴。值班人員應立即檢查并消除故障。啟動備用油泵、強迫主機停轉等，常采用電接觸壓力計及壓力繼電器來進行控制。5）油箱的油位控制油箱的油位控制常采用液位控制器。當油箱油位面不斷地下降，降到最低允許油位時，液位控制器觸點閉合，發(fā)出低液位示警信號，紅燈亮、電笛鳴，同時強迫油泵和主機停止運行。當油箱油位面不斷升高(可能是水或其他介質進入油箱內)，達到最高油液位面時，則發(fā)出高液位示警信號，紅燈亮、電笛鳴，應立即檢查，采取措施，消除故障。

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6）油箱加熱控制在寒冷地區(qū)或冬季作業(yè)時．應加熱油箱中的潤滑油，潤滑油溫度一般維持在40℃左右，以保持油的流動性，否則整個系統(tǒng)的控制因溫度低、油的黏度增加而發(fā)生困難。7）系統(tǒng)自動測溫裝置系統(tǒng)中有關部位的溫度在運行中都要進行定時測量，以便掌握運行情況。8）過濾器自動啟動當油流進出過濾器的壓差大于0.05-0.06MPa時，表明過濾器被阻塞。應自動啟動過濾器，以清除過濾器內濾筒周圍的雜質。

7第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三2、潤滑系統(tǒng)的布置1）耗油量不大的單體設備潤滑系統(tǒng)，通常安裝在該設備旁或附近的地坑中；重要的潤滑系統(tǒng)如主電機軸承的集中潤滑系統(tǒng)、軋鋼設備主機及其機組用的集中潤滑系統(tǒng)，則安裝在車間地平面以下的地下油庫內。2）稀油站各元件布置形式基本上分為兩種：（1）整體式結構。各潤滑元件都安裝在油箱頂上。結構緊湊，體積小，適合單機潤滑。（2）分散布置形式。油站各組成元件分別布置在地下油庫的地基基礎上。檢查、維修方便，供油量大。8第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三二回轉活塞泵供油的集中循環(huán)潤滑系統(tǒng)

1系統(tǒng)的組成回轉活塞泵供油的集中循環(huán)潤滑系統(tǒng)由以下設備組成：油箱、回轉活塞泵裝置、圓盤式過濾器、列管式油冷卻器、空氣筒、放泄閥等。該系統(tǒng)使用如下測量計器：壓力計、差式壓力汁、電接觸壓力計、水銀溫度計、電阻溫度計、電橋溫度計、蒸汽加熱油時用的溫度調節(jié)器、液位控制器、油標等。此外，還有各種不同用途的閥類——安全閥、截止閥、單向閥或逆止閥，油流指示裝置——給油指示器、油流指示器等，油、風、蒸汽、水等管道、接頭、閥門壓力箱等，如圖4-1所示。9第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三圖4-1帶回轉活塞泵的循環(huán)潤滑系統(tǒng)圖10第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三如圖4-1所示，當電動機3啟動時，帶動工作油泵4，從油箱內將油吸出，經(jīng)單向閥6送入圓盤式過濾器8中(通過圓盤式過濾器將油中的機械雜質清除)，過濾后清凈的油沿輸油管流人冷卻器15，在冷卻器15中冷卻后．沿輸油管道被壓送到所潤滑的機構摩擦副上(如齒輪副、軸承副等)。油流潤滑摩擦副后，流入回油管，并按一定的坡度自行返回油箱。當周圍空氣溫度很高時，或者是經(jīng)常處于高溫條件下工作的機構才需要連續(xù)冷卻。在正常溫度下(20~25℃)，潤滑油沿著設于冷卻器旁的繞行管道，繞過(不經(jīng)過)冷卻器，直接流向潤滑點。2回轉活塞泵潤滑系統(tǒng)的工作11第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

為了消除回轉活塞泵壓油時流量的不均勻性(或流量脈動)，在油泵壓油管路上裝有空氣筒(補償器)，空氣筒的上部充滿了與潤滑系統(tǒng)油路壓力相適應的壓縮空氣。在系統(tǒng)工作時，壓縮空氣由車間壓縮空氣的網(wǎng)路供給，這樣在空氣筒的上部就形成了具有一定壓力的空氣墊。當油泵向系統(tǒng)供油時，壓縮空氣調到適當?shù)膲毫ΑＴ谌肟陂y門關閉后，由于泵的流量不均勻，空氣筒中的油面將在一定范圍內波動。為了檢查油面的變化，在空氣筒上安裝了油面指示計。為了測量壓力的變化，在空氣筒上端安裝了壓力計。12第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)

稀油集中潤滑系統(tǒng)的設計計算

13第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

一稀油集中潤滑系統(tǒng)設計計算的任務和步驟

集中潤滑系統(tǒng)的設計計算的任務是根據(jù)礦山或冶金設備生產的工藝要求，設計和確定合理的集中潤滑系統(tǒng)(包括潤滑系統(tǒng)的型式、采用的潤滑設備——組成系統(tǒng)的各種潤滑元件及裝置的性能、規(guī)格、大小、數(shù)量，系統(tǒng)中各管路的直徑大小與合理的布置等)，使組成潤滑系統(tǒng)中的各種潤滑元件及裝置能相互平衡、相互適應或相互匹配，以滿足生產的要求。

14第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三由于潤滑系統(tǒng)的各種設備及元件己由國家專業(yè)部門負責設計、制造并成批生產，其性能規(guī)格已經(jīng)系列化和標準化了，所以設計計算也就是對標準的潤滑設備及元件作相應的比較，合理地選擇、配套，裝配出適合該機組(如軋鋼設備)需要的潤滑系統(tǒng)。15第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三稀油集中潤滑系統(tǒng)的設計計算步驟是：1)圍繞潤滑系統(tǒng)的設計要求，了解對所要潤滑的機組(或機械設備)的概況；2)搜集潤滑系統(tǒng)設計和計算時的必要參數(shù)和有關資料；3)確定潤滑方案；4)根據(jù)潤滑方案確定機組各機構運動副的摩擦損失功率，計算出所需潤滑油的總消耗量；5)選定集中潤滑系統(tǒng)的型式和數(shù)量；

16第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三6)選定并計算潤滑系統(tǒng)各項設備及元件的型式、規(guī)格、數(shù)量；7)選定管道尺寸，畫出管路布置簡圖，驗算管路液壓損失；8)寫出設計報告和計算書，根據(jù)設計計算書中提供的數(shù)據(jù)資料繪制潤滑系統(tǒng)及管路布置詳圖；9)對全部設計計算進行總結。17第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

二稀油集中潤滑系統(tǒng)設計計算步驟

1圍繞潤滑系統(tǒng)設計要求，了解需要潤滑機組的概況首先，應了解生產工藝對機械設備提出的要求，并應注意生產中各機組、機構運動副的特點：包括有多少潤滑點(即所需潤滑的部位)、運動性質、受載情況、工作速度、環(huán)境及溫度等；采用哪些潤滑方法給油較為合適；對采用同一品種潤滑油，工作性質相似的潤滑點，應盡量地放在一個系統(tǒng)中。另外，目前尚存在的薄弱環(huán)節(jié)也要有所了解，做到全面分析。

18第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三2收集潤滑系統(tǒng)設計計算的必要參數(shù)，確定潤滑系統(tǒng)方案

1）設計時所必須的參數(shù)有：（1）幾何參數(shù)，如潤滑點最高、最低、最遠的位置尺寸、范圍、各摩擦副有關的尺寸等；（2）速度參數(shù)，最高速度，最高轉速等；運動性質：變速運動、勻速運動、間歇運動、連續(xù)運動、擺動、可逆運動等；（3）力能參數(shù)，傳遞功率、最大受載及負荷特性等；最高最低工作溫度范圍、系統(tǒng)的流量、壓力等要求。19第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

2）確定潤滑系統(tǒng)方案在實際調查研究的基礎上，應考慮選用幾個什么樣的潤滑油站。這些油站是放在同一個地下油庫內，還是分別放在不同的幾個地下油庫內；也可以按具體情況裝在所潤滑機組附近的地坑內。根據(jù)所用潤滑油牌號不同，可以分別采用不同的潤滑油站及系統(tǒng)。例如電動機軸承比較精密、重要、處于高轉速下采用高質量的汽輪機油，并設專門的油站；根據(jù)機組不同布置，距離遠近不同，工況性質不同，則應將距離相近，工況相似設備的潤滑盡量納入同一個潤滑系統(tǒng)。在全面考慮反復比較的基礎上(有時也可以同時考慮設計出幾種可行的方案，并進行分析、比較)，最后才能確定潤滑系統(tǒng)的較好或最佳方案。20第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

3計算潤滑機組消耗的功率及潤滑油的消耗量根據(jù)初擬的潤滑系統(tǒng)方案，計算潤滑機組各運動副(包括齒輪副，蝸桿蝸輪副、滑動或滾動軸承副、平面運動副等)工作時克服摩擦所消耗的功率，計算出總效率，以便進一步計算潤滑油的總消耗量。1)計算摩擦消耗的功率和機械傳動效率我們計算運動副在傳遞動力時應考慮摩擦而消耗的功率。如齒輪、蝸輪嚙合摩擦損失，軸承摩擦損失，飛濺攪動的損失。也就是說，機械傳遞動力時，輸入的功率不能全部輸出，其中一部分用于克服運動副的摩擦阻力而做功。即：

21第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三[輸入功率]－[輸出功率]＝[摩擦功率]（2-1）

摩擦消耗的摩擦功率稱為機械傳遞過程中的“功率損失”或“摩擦功率損失”簡稱“摩擦損失”，也可以按效率來計算。式中——傳遞的效率。值越大即趨近于1，則傳遞的效率越高。說明由于摩擦阻力等種種原因消耗的無用功或功率損失少。(2-2)22第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

由于摩擦所消耗的功率變成了熱能散發(fā)出來，使摩擦副的溫度上升，發(fā)熱。這些熱量一部分由各運動零件及其相鄰的零、部件吸收，并又不斷地散發(fā)到外界大氣中。其余熱量則來不及排散轉移，越積越多，使摩擦副及其相鄰的零、部件繼續(xù)升溫發(fā)熱。而集中潤滑的目的之一就是用循環(huán)潤滑油液，經(jīng)過摩擦副的間隙，把潤滑點處產生的這類熱量及時帶走，以實現(xiàn)機械摩擦副的散熱、冷卻。因此，計算潤滑油消耗量的思路是根據(jù)熱量平衡的原則，求出各種摩擦副的傳遞效率，并換算成熱量。再算出為了吸收這些熱量，達到冷卻或熱平衡穩(wěn)定運轉所需潤滑油的消耗量。

23第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三計算機械傳遞效率如下：式中——齒輪嚙合或蝸桿傳動的效率；

——齒輪或蝸桿傳動時的滑動軸承或滾動軸承的傳遞效率；

——齒輪或蝸桿傳動(在封閉式箱體內)時，由于潤滑油飛濺和攪動損耗的效率；

——總的傳動效率。關于傳動效率計算的公式與方法，可參閱有關工程手冊。（2-3）24第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

2）計算所產生的熱量求出總效率后，可換算出齒輪副、蝸桿蝸輪副、軸承副、飛濺與攪動等全部克服摩擦而消耗功率所產生的熱量為：(2-4)式中—總傳遞效率；

—機械傳動輸入的功率，W。當輸入功率以馬力為單位時的熱功當量系數(shù)為632。輸入功率N以千瓦為單位的熱功當量系數(shù)為860。

25第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三3）計算散發(fā)的熱量在這同時，齒輪或蝸桿蝸輪傳動的殼體(變速箱)表面排散到周圍空氣中的熱量為：

式中k—傳熱系數(shù),k=7.5-15（kcal/（m2.h.℃））

—潤滑油的溫度，℃；

—周圍空氣的溫度，℃S—傳動裝置散熱的計算面積，m2；26第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三

式中S1—為內壁面被油浸著，而外面又被自