一、 润滑行业现状和问题
润滑与机械设备的运转紧密相关,高效合理的润滑技术是保证和改进机械设备节能、高效、长期正常运转的基本措施,是机械运转的命脉,是为国民经济发展和人民生活服务的应用科学,因而先进的润滑技术和高性能的润滑剂的开发和应用,是保证人民生活和工作及各行各业机械节能、高效正常运转的前提。因此各工业发达国家都十分重视先进合理润滑技术的研究开发和应用推广。
在润滑领域,分为干油润滑、稀油润滑、自润滑等形式。其中以干油润滑应用最为广泛,也是现有机械设备高效正常运转的有力保障。干油润滑系统由于输送的润滑剂属于非牛顿流体,润滑剂形态趋于液体和固体之间,计量、泵送难度极大,所以干油润滑系统的定量、控制及检测一直是世界性难题。从上世纪20年代开始,国外发明了双线集中润滑系统,上世纪30年代发明了单线集中润滑系统。后引入我国,并实现本地化生产,延用至今,各生产厂家均已生产制造为主,系统研发也只局限于外形及安装方式的改变,均无更大突破。
传统的双线集中润滑系统和单线集中润滑系统在其结构和原理上采用全机械结构,所以系统存在无法克服的问题:系统开始供应时,系统中所有润滑点同时供油,为保证重要轴承的润滑(供油周期短,需油量大),系统供油周期设置为该轴承所要求的供油周期,这对于其他轴承来讲就造成了润滑脂的极大浪费,并对环境及设备冷却水造成了极大的污染。系统供油过程状态不可见,并且是否供油不易查看,出现故障后更不宜查找,一般都是发现轴承润滑不良而报废时才发现润滑系统出现了问题,这就对生产造成了极大的浪费。
北京中冶华润科技发展有限公司在2000年自主研发了智能润滑系统,该系统打破了传统集中润滑系统的思路,采用新型控制机构及检测传感器对每个润滑点实施精确供油控制与供油过程状态的检测。系统采用可编程控制器(PLC)作为系统的控制中心,并架设了现场数据总线(CAN
BUS)对各润滑轴承的润滑状态实现实时监测。系统设置上位机电脑监控系统(HMI),实时准确显示现场任一轴承的润滑状态。供油过程智能化,系统供油出现故障,系统自动采取相应措施完成供油,严重错误无法自处理时,输出故障报警,并向上位监控系统输送故障码标识故障类型及故障具体位置。系统现场数据总线配合现场轴承各种传感器收集现场各重要轴承的相关工作信息(振动、轴温),并传送至控制中心,并参与润滑控制,实现智能无人值守工作,大大提高机械设备的安全运行系数,提高生产效率。
同时,系统对各个润滑点实施按需给油,系统中任意润滑点的供油量都可灵活调节,使得各润滑点的润滑脂按需分配,并实现少量多餐的补油方式,使每一点润滑脂都得到合理利用,节油效果明显,相对于传统集中润滑系统节油30%~45%,轴承平均使用寿命同比延长50%~150%
。智能润滑系统是建立在传感器及分散性控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)的基础之上。随着传感器技术的发展而不断升级。
中冶华润智能润滑属国内外首创,处于世界领先地位,现已在美国、加拿大、欧盟、独联体、巴西、印度等国家申请了专利。智能润滑系统现已出口到巴西、印度、土耳其、墨西哥、阿联酋、越南、老挝、泰国等国家。现公司正积极开拓美洲市场及欧洲市场。公司已在美国建立分公司,并计划在欧洲建立研发中心。
二、市场需求和产业化前景分析
当前各行业节能减排任务重,冶金、矿山、有色等领域正在进行设备更新及技术更新,使用智能集中润滑系统对设备减少设备故障,节约润滑油,保护环境有重大意义,这是智能润滑系统推广的一个关键时期。冶金、矿山、有色等行业对智能润滑系统需求旺盛,产品供不应求。据统计,目前全国润滑行业一年的市场份额在10~15亿元之间。
随着石油价格的不断走高,润滑脂的价格也水涨船高,在钢铁企业利润急剧下降的情况下,节约用油迫在眉睫。在大型关键设备,传统润滑无法完成设备数字化及集中控制等工艺要求。传统的单双线集中润滑系统在其结构和原理上存在不足,不能满足现代化工厂的要求。关键还在于传统润滑系统无法检测各轴承的供油状态,且出现故障更无法确定故障点的位置。致使整个系统处于不可控状态。这是设备管理的最头疼的事。设备管理人员急需一种润滑系统能解决以上问题,智能润滑系统构建了自己的现场数据总线,且智能系统的控制终端深入现场,对现场的润滑设备和主机设备的运行信息都可以进行数据的实时收集。通过智能润滑系统的庞大状态数据库,可对主机设备建立设备预警系统。设备预警信息可参于智能润滑系统的给油控制,因此市场需求空间非常之大。
智能润滑的国际市场潜力更大,现有的润滑系统由于其本身原理特性决定其故障难以判断,维护成本高,人力检修成本更高;而智能润滑可实现无人值守,故障自处理,可远程操作判断故障状态,并精确定位故障位置等,从而大大减轻工人劳动强度,提高劳动效率,改善工人的工作环境,这在美洲及欧洲发达国家高人力成本的背景下更具竞争力。智能润滑近几年加强国际宣传力度,并在美国、加拿大、俄罗斯、墨西哥等国家多次参展,参展效果极好,并迎来了世界多家企业洽谈质询。2010年在台湾中钢交流效果显著,并且中钢提出全厂推广的计划。
智能润滑系统现已配套各种重型机械。各新建钢铁生产线,大型工程机械,风力发电等诸多领域。随着智能润滑系统的发展和推广,其必将引领并主导干油润滑行业的发展。
智能润滑产业刚刚起步,属于高新技术产业,市场推广受到到成本高、技术研发的高投入、生产加工能力受限、及传统润滑陈旧思想的制约。目前,公司正在积极扩大生产规模,加大市场开发力度和宣传力度,加大科研投入,从而加快智能润滑取代传统润滑的脚步,进而快速推动智能集中润滑的产业形成。
三、重点领域及任务
中冶华润的主要智能集中润滑产品有:CAN总线智能集中润滑系统、ZDRH系列智能集中润滑系统、ZPGR系列智能集中润滑系统、PYRH系列智能喷油润滑系统、稀油站、液压站等及配套用各种规格润滑泵、电磁给油器、加油泵等,应用于冶金、矿山、港口、电力、石化、有色、建材等行业。
中冶华润智能润滑技术通过十余年的发展,积数年润滑领域的研究,于2000年自主研发出国内外第一套智能集中润滑系统,该系统改变了传统润滑思路,目前已广泛应用于国内,并逐步向国际市场迈进。
智能润滑的发展离不开传感器技术、分散性控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)。这些技术的发展都会对智能润滑系统带来新的功能和亮点。智能润滑系统需要继续开发各种现场信息收集用的稳定的传感器。通过智能润滑系统的发展带动干油润滑领域的传感器技术的发展,并形成集群效应,从而分散智能润滑系统的开发成本及生产制造成本,扩大生产力满足市场需求。加快智能集中润滑系统的集成化、小型化进程。加大国内推广力度。并推行国际标准,提高智能集中润滑系统国际占有率。
3.1智能集中润滑系统在冶金领域的应用
智能润滑系统在冶金行业有着广泛的应用。原料车间应用于翻车机、大型堆取料机、皮带传送机的润滑;烧结车间应用于烧结机、环冷机、冷矿筛、链篦机、回转窑、造球机、干燥机等;炼铁车间应用于高炉炉顶、高炉热风炉阀门、高炉槽下系统、水淬系统、主输送皮带驱动等部位;炼钢车间应用于混铁炉、转炉、方坯连铸机、板坯连铸机、冷床、输送辊道等设备;轧钢车间全线设备应用,如加热炉、输送辊道、轧机、矫直机、卷取机、冷床等设备。
智能润滑的应用有效解决冶金领域生产设备的润滑难题,并对设备进行精确供油,对其故障准确定位。有效节约润滑脂,减少轴承磨损延长设备检修周期,减少设备备件消耗,节约设备成本和维护成本,进一步帮助企业完成节能减排目标。
3.2智能集中润滑系统在矿山领域的应用
智能润滑在矿山设备领域有着非常成功的应用,比如:电铲设备、球磨机设备、大型转机设备、破碎机设备、大型运输矿车的润滑等,并实现以上多台设备润滑的集中管理。有效节约设备管理成本,节约润滑脂用量,延长设备使用寿命。
3.3智能集中润滑系统在有色领域的应用
智能润滑系统在有色金属生产设备应用非常成功,主要应用于球磨机、造球机等。有效节约润滑脂,减少轴承磨损延长设备检修周期,减少设备备件消耗,节约设备成本和维护成本。
3.4智能集中润滑系统在电力领域的应用
智能润滑在电力领域应用于新兴清洁能源---风力发电机组的润滑配套;在火力发电厂的磨煤机、堆取料机等设备上有着广泛应用。智能润滑系统的应用,有效节约了润滑脂,减少轴承磨损延长设备检修周期,减少设备备件消耗,降低设备成本和维护成本。
3.5智能集中润滑系统在水泥领域的应用
智能润滑在水泥行业应用十分广泛,从原料的采取到水泥产品的出厂全线都用到智能润滑技术,常见的应用设备有大型挖掘机、电铲、立磨(生料磨)、辊压机、篦冷机、旋窑、球磨机等设备的润滑。