遞進式分配器的缺陷分析及其改良應用 摘要：遞進式分配器內部油道細長且復雜，高壓下經過其中的潤滑油脂易于沉積硬化堵塞油道，致使集中潤滑系統癱瘓；潤滑泵出口設置壓力表或在遞進式分配器進、出油口間設置壓差傳感器等改良措施或可以在一定條件下優化設備潤滑效果。關鍵詞：遞進式分配器 堵塞油道 壓力表 改良 在機電設備集中潤滑領域，遞進式分配技術應用非常廣泛，其性能特點是分配精確，適合于稀油和低粘稠度油脂的潤滑分配。近年來，由于應用習慣和過度宣傳效應，也常被廣泛應用于高粘稠度油脂的潤滑分配，尤其是在風電集中潤滑系統中。但是，限于其結構特點，遞進式分配技術在應用于風電機組的潤滑分配時，很容易造成堵塞以至于整個潤滑系統癱瘓故障。潤滑油脂變質硬化的原因 潤滑油脂是由起潤滑作用的基礎稀油和稠化劑等通過物理過程混合而成，稠化劑分散在基礎稀油中，形成結合強度較低的三維結構的膠束纖維結構骨架，基礎稀油被吸附和固定在結構骨架中，使油失去流動性。在儲存和使用過程中，基礎稀油會從結構骨架中分離出來，特別是在管道壓力輸送中，擠壓和揉搓加劇了基礎稀油分離，隨著基礎稀油逐步分離析出，稠化劑逐步皂化沉積，最終如肥皂一般硬。長期的氧化變質也加劇油脂變質硬化。在潤滑部位適量的分油是有益于潤滑，但在管道輸送中分油造成的皂化沉積會造成流通截面逐漸縮小，增加管道阻力。 遞進式分配器結構分析分析各排油口每循環排油量均為0.2ml的帶有十個和十六個潤滑點的遞進式分配器（圖1），十個潤滑點的遞進式分配器有五個帶五段直徑和兩個臺肩的精密柱塞所構成的柱塞副，有多條交叉的細長孔，一個進油口，十個排油口，各排油口排油順序依次為左側1、3、5、7、9，右側2、4、6、8、10，然后一直按此順序往復循環，每次運行結束可能會停在其中任一排油口，其中，排油口9和10排出的油在分配器內流道長度最長（表1），約為271毫米。圖中示出了排油口9實時排油情況，排油道分困油區和交換區，困油區油脂只隨柱塞做往復移動不參與交換，交換區油脂量為0.2ml，從排油口9排出；壓油道也分困油區和交換區，困油區油脂也只是往復移動不交換，交換區油脂來自進油口。等到排油口10排油時，原排油道變為壓油道，原壓油道變為排油道，兩側交換區作用相反。十六個潤滑點的遞進式分配器有八個柱塞副，一個進油口，十六個排油口，分配器內流道長度最長達406毫米。 圖1 遞進式分配器原理圖 表1 遞進式分配器內最長流道長度流通截面mm3孔22.5孔寬0.7柱塞臺肩2處總長10潤滑點最大流道長度mm751801627116潤滑點最大流道長度mm12027016406堵塞原因分析及現象以十個潤滑點的遞進式分配器為例，排油口9和10的排油過程最復雜，兩側困油區內有相當一部分油脂被永遠困在里面，只能往復擠壓而不能排出。在遞進式分配器安裝運行的最初一段時間，由于油脂新鮮，遞進式分配器內部油道內還沒有油脂皂化沉積，阻力不超過2MPa。但是隨著時間推移，在如此細長的流道內，在幾兆帕甚至二十幾兆帕壓力擠壓和揉搓下,基礎稀油分離加劇，很容易就流走，而稠化劑逐步皂化，一點點沉積硬化，原本就細長的流道就像血管一樣越來越細，特別是各寬0.7毫米長8毫米的柱塞臺肩間隙處和困油的那部分油道，極易梗塞（圖2）。隨著分配器內部油道阻力越來越大，甚至達到十幾兆帕，當管路系統總的阻力超過潤滑泵出口設定的溢流閥壓力（一般為3035MPa）時，該排油口就停止排油。而遞進式分配器遞進排油的結構使得其它排油口也無法排油，造成整個集中潤滑系統癱瘓。此時，沒有專業的維修人員和清潔的環境，分配器一般無法修復，只能更換。通常情況下，堵塞最先發生在遞進式分配器內流道距離最長的排油口。 圖2 柱塞臺肩間隙處油脂沉積硬化 從表1 可見，十六個潤滑點的遞進式分配器潤滑點更多,內部流道更長也更復雜，更易于堵塞。因此，集中潤滑系統管路越長、遞進式分配器潤滑點數越多，油脂越粘稠，集中潤滑系統由于堵塞而癱瘓的時間就越提前，當然也與氣溫和油脂的品質有一定關系，有的集中潤滑系統僅僅兩三年時間就因此而癱瘓。絕大多數遞進式分配器堵塞的案例并不是由于油脂內混入了雜質，而是由遞進式分配器自身結構原理所造成的，這得到了大量應用案例的印證。 遞進式分配技術改良應用由于遞進式分配器非常容易堵塞，所以用戶會在遞進式分配器上設置堵塞報警器，但是一旦報警，就意味著整個集中潤滑系統已經癱瘓，潤滑點不再有潤滑脂供應，應該迅速修理，這往往讓人措手不及。例如風力發電機，一般的保養周期是半年，如果保養時沒報警，保養剛結束不久堵塞報警，讓人莫衷一是，因此在遞進式分配器上設置堵塞報警器，不能解決遞進式分配器堵塞這一技術難題，也不能實現故障預報，給管理工作造成極大困擾，大大增加管理成本。有以下改良方案可供參考選擇，方案一：在潤滑泵泵油口處接壓力表（圖3），在集中潤滑系統安裝調試好后記錄下壓力表讀數。隨著時間推移，管道系統阻力會越來越大，壓力表讀數也會越來越大，在定期保養時觀察記錄壓力表讀數，當壓力有規律地達到一定值時，即使遞進式分配器能夠排油，也應該考慮更換。例如，如果潤滑泵泵油口設置的安全閥壓力為30MPa，當壓力表讀數達到2025MPa左右時，即可考慮更換遞進式分配器，做到計劃管理，否則要不了多久，要么分配器堵塞報警，要么安全閥溢流，這兩種情況都使得潤滑點不再能得到油脂供應，影響設備潤滑。 圖3 潤滑泵泵油口處接壓力表方案二：在遞進式分配器進油口和其內部流道距離最長的排油口之間接壓差指示閥或傳感器（圖4