智能化 + 通用化双 buff！选煤厂卧式振动离心机润滑系统升级方案：中国煤科唐山院【优秀QC成果】
卧式振动离心机（简称卧振）主要用于选煤厂0.5～50 mm块煤脱水，具有易损件少、处理能力大、入料粒度上限大、维修方便、吨煤耗电量低等优点，卧振是末精煤脱水的主要设备。
文章来源：《智能矿山》2025年第7期“革新·改造:中国煤科优秀QC成果专栏”
作者简介：杨杰，主要从事离心脱水技术与装备的相关研究工作。E-mail：792843383@qq.com
作者单位：中煤科工集团唐山研究院有限公司；天地（唐山）矿业科技有限公司；河北省煤炭洗选工程技术研究中心
引用格式：杨杰. 卧式振动离心机润滑系统改进及通用化设计[J].智能矿山，2025，6(7)：78-83.
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确定课题与现状调查
中煤科工集团唐山研究院有限公司致力于离心脱水技术攻坚和产品开发，WZYT系列卧振形成了1200～1600完备的系列化产品，设备大小和左右装不同，各型号卧振润滑系统通用性差、配焊较多，不能批量备货。存在油压低、回油慢的售后问题，润滑系统难以满足整机智能化需求。为解决上述问题，实现润滑系统通用性、取消配焊、改善油压与回油、提高智能化程度的目的，成立QC小组进行改进和通用化设计卧振润滑系统。
目前，卧振大小型号各采用1套润滑系统，且左右装不能对称使用，卧式振动离心机润滑系统如图1所示。每个卧振订单，都需单独制作相应型号的润滑系统，工期长、成本高、无法批量化生产；无库存备货，遇紧急售后任务，不能及时提供配件。
图1 卧式振动离心机润滑系统
卧式振动离心机润滑系统包括油箱组件和润滑组件，油箱组件由油箱体和油箱盖组成；润滑组件包括吸油管、Y型滤油器、油泵、油泵电机、磁性滤油器、流量开关、压力表、回油管、通气帽、油尺，均布置在油箱盖上，油箱盖上组件多为配焊，润滑系统组件如图2所示。
图2 卧式振动离心机润滑系统组件
卧振使用过程中出现润滑油压工作稳定后油压低，通常小于0.05 MPa，且无回油指示，回油慢、效率低，停机后回油难，现场操作和维护不便，润滑系统不足特性如图3所示。
图3 润滑系统不足特性
卧振润滑系统的电子元件为流量开关，只能实现润滑油流量低时报警。润滑油的油温、油位、油质需要人工监测，增加了日常巡检工作量，不满足智能化要求，流量开关工作状态如图4所示。
图4 流量开关工作状态
原因分析与试验研究
经过QC小组分析研究，梳理出10条原因，制定了主要原因确认清单，排除非要因，精准确认主要原因。对末端原因按人、机、料、法、环进行分类，卧振润滑系统制造、装配过程生产人员和生产场所未发生变更，因此仅分析机、料、法3类末端原因，分析并确认末端原因清单见表1。
表1 末端原因清单
（1）机架和油箱大小不同
大小卧振的机架、油箱尺寸不同，所以油箱不具备通用性。
（2）润滑系统不能对称布置
卧振根据现场位置要求，离心机区分左右装，但润滑系统的油箱组件和润滑组件均为非对称设计，不能实现润滑系统左右装对称布置。
（3）油泵容量小
以同1台WZYT1400卧振为实验对象，原有CB-B6齿轮油泵，工作压力稳定后为0.03～0.05 MPa，回油量较少；更换CB-B10齿轮油泵，工作压力稳定后为0.06～0.10 MPa，回油量明显增多，表明油泵容量小是油压低的主要原因之一。
（4）润滑管路影响
原进油管三通接头孔径10 mm，配合CB-B10齿轮油泵，工作压力稳定后为0.06～0.10 MPa。更换孔径5 mm进油管三通接头，工作压力稳定后为0.15～0.20 MPa，回油量无明显变化，表明三通接头孔径也是油压低的主要原因之一。
（5）方体内气压影响
设备工作一段时间后停机，观察回油速度和油箱液位，发现油箱液位低，液位回升慢，回油速度很慢。分析可知润滑油存在振动方体内部，不能从回油管顺畅排出，回油会出现阶段性不连续状态。为证明方体内气压影响因素，松开进油管接头方体内部通气，油箱液位立即快速回升，回油速度恢复正常。由此判定，方体内气压影响是停机后难回油的主要原因。
（6）油管不透明
回油管为黑胶管，不能直观观察回油量和回油速度，是无回油指示的主要原因。
（7）无油温、油位、油质监测
润滑系统只有流量开关，只能监测润滑油流量，流量低于设定值时发出报警信号，并无油温、油位、油质监测。
改进措施
为实现润滑系统通用、提高油压和回油速度、回油可视性及提高润滑系统智能化程度，采取以下6项改进措施。
（1）油箱结构设计
油箱由一体式结构改为分体式结构，油箱盖通过螺栓与油箱体固定，便于左右装且检修方便、清洗油箱内部，油箱结构设计优化如图5所示，筛篮直径为1 200～1 600 mm的卧振油箱5种尺寸，容积由70～100 L改为80 L。
图5 油箱结构设计优化
（2）油箱对称设计
油箱与机架由原有的三面固定，改为左右两侧固定，两侧各1个放油孔，实现油箱的左右装通用，油箱两侧固定设计优化如图6所示。
图6 油箱两侧固定设计优化
（3）润滑组件对称设计及取消配焊
油箱盖设置螺纹孔与润滑组件螺栓连接。油箱盖上的零件保持非对称布置，但可以翻转使用油箱盖，结合所有零件螺栓连接，满足左右装通用和取消配焊，油箱盖及组件布置及零件优化如图7所示。
图7 油箱盖及组件布置及零件优化
（4）润滑系统型号通用化设计
全系列卧振采用相同型号润滑组件，但由于各型号离心机机架尺寸不同，需加装支撑板固定油箱，机架上的放油孔由圆孔改为矩形孔，实现大小型号通用，润滑系统大小型号通用如图8所示。
图8 润滑系统大小型号通用
（5）改善油压和回油
增加动力源输出，采用齿轮油泵增容，将齿轮油泵容量从B6提高到B10，单位时间内流过系统管路中的润滑油量提升67%。三通接头出油口孔径由ø10更改为ø5，对管路形成增压效果，三通接头改进示意如图9所示。
图9 三通接头改进示意
为排除方体内气压对回油的影响，在内方体增设通气阀，增大回油管接头孔径增加回油截面积。回油改善设计原理如图10所示，通气阀和回油孔径实物如图11所示。回油管由黑胶管改为带护套透明胶管，直观观察回油量和回油速度，且防止磨损和磕碰，带护套的透明回油管如图12。
图10 回油改善设计原理
图11 通气阀和回油孔径实物
图12 带护套的透明回油管
（6）润滑系统智能化提升
在润滑系统流量开关的基础上，加入液温液位计和油质传感器，接入智能控制柜或集控系统，全面监测润滑系统的流量、油温、油位、油质，并在智能控制柜或集控系统实时显示，实现智能预警，润滑系统传感器布置如图13所示。
图13 润滑系统传感器布置
效果检查
经过本次改进，卧振润滑系统实现了左右装通用如图14所示，尺寸型号通用如图15所示，离心机启动油压约0.3 MPa，稳定工作油压约0.2 MPa，回油顺畅，回油直观可见，润滑系统改进效果如图16所示。润滑系统增加了液温液位计和油质传感器，与设备电流、振幅、轴承温度等设备状态信息在触控屏显示，润滑系统智能化改造如图17所示，实现了故障预警功能。卧式振动离心机润滑系统改进及通用化设计，改进前后对比见表2。
图14 左卧振润滑系统与右装通用
图15 尺寸型号通用
图16 润滑系统改进效果
图17 润滑系统智能化改造
表2 改进前后对比
结 语
通过对卧式振动离心机润滑系统改进及通用化设计，实现了卧振润滑系统左右装互换、尺寸型号通用、减少零件数量、取消配焊，节约了材料和人工成本，总成本降低40%，装配效率提高50%；提高了油压和回油效率，润滑和降温效率更高，有效延长轴承寿命；增加了润滑系统监测点，并入集控，故障及时报警，提高了单机智能化程度，QC小组对卧式振动离心机润滑系统改进及通用化设计，有利于批量化生产、降低成本、缩短工期，满足及时提供配件应对紧急售后任务。
编辑丨李莎
审核丨赵瑞
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《智能矿山》
Journal of Intelligent Mine
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主编：王国法院士
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