2024年5月16日发(作者：朴元忠)

第45卷 增刊

2018年11月

天 津 科 技

TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGY

Vol.45 Suppl

Nov. 2018

基础研究

门座式起重机旋转机构智能润滑及在线监测系统研究

刘 峰

(天津金岸重工有限公司 天津300456)

1 234 ,1234

摘 要：通过研究对门座式起重机旋转机构智能润滑系统进行了改进。首先对驱动齿轮手动润滑方式进行了改进，

然后对旋转机构的26路润滑点进行了智能润滑设计，实现了单点并行供油、逐点在线监测以及自动补油监控等功

能，从而有效提升了门机维护自动化程度，降低了人员的劳动强度；同时研发的门机旋转机构在线监测系统，可与

智能润滑系统联合使用，将进一步提升门机使用过程的安全可靠性。

关键词：门座式起重机 旋转机构 智能润滑 在线监测

中图分类号：U653.922 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2018)增-0025-03

Research on Intelligent Lubricating and On-line Monitoring System of

Portal Crane Slewing Mechanism

LIU Feng

(Tianjin Jin’an Heavy Equipment Co.，Ltd.，Tianjin 300456，China)

Abstract：In this study，the intelligent lubricating system of portal crane slewing mechanism was designed. First，manual

lubricating mode of driving gear was improved，and then 26 lubricated points of slewing mechanism were designed for

intelligent lubrication. This system can realize the functions of parallel grease supply to single point，point-by-point online

monitoring and automatic grease replenishment monitoring，which effectively improves the automation of portal crane

maintenance and reduces the labor intensity of personnel. Meanwhile，the on-line monitoring system of slewing mechanism

was developed. The combined use of intelligent lubricating system and on-line monitoring system can effectively improve

the safety and reliability of portal crane.

Key words：portal crane；slewing mechanism；intelligent lubricating；on-line monitoring

0 引 言

门座起重机(下文简称门机)是一种重要而又具

有代表性的旋转类型的有轨运行式起重机。其旋转

机构作用是使被起吊的货物围绕门机的旋转中心转

动，以达到在水平面内运移货物的目的

[1]

。

如图1所示，回转支承式旋转结构主要部件包括

电机、制动器、行星减速机、驱动齿轮以及回转支承。

旋转结构作为门机工作中使用频率较高的部位，必须

满足门机低速正反转、制动平稳、安全可靠的要求，

其运行稳定性直接影响整个设备的使用性能与生产

效率。因此，门机的旋转机构在使用过程中必须具备

完备的润滑、维护、保养与监测措施，以保证整机能

够高效、平稳运行，从而延长设备使用寿命，降低使

用成本，提高设备安全可靠性

[2]

；反之，润滑不当则可

收稿日期：2018-09-06

2016年，天津金能导致异响、振动甚至设备损坏

[3]

。

岸重工有限公司为某码头生产的40t×45m门机回

1. 电机；2. 制动器；3. 行星减速机；4. 驱动齿轮；5. 回转支承

图1 门机旋转机构示意图

Fig.1Schematic diagram of portal crane slewing mecha-

ism

·26· 天 津 科 技 第45卷 增刊

转支承发生异响，此后响声加重并有保持架及滚动体

从密封条处挤出。在更换回转支承时发现，内部上排

滚动体发生锈蚀，即润滑工作不到位，滚动摩擦副运

动时没有润滑脂，长期严重磨损导致了设备损坏。事

实证明，旋转机构的良好润滑是门机维护管理中重要

的一环。

本研究以门机旋转机构润滑系统(主要对旋转驱

动齿轮啮合面、回转支承两部分进行润滑)为主要对

象，设计了旋转机构智能润滑系统，并配置在线振动

监测设备，提高了门机设备的安全可靠性以及自动

化、智能化程度。

1 旋转机构智能润滑系统研发

1.1 旋转驱动齿轮润滑方式改进

目前，门机的旋转减速机驱动齿轮与回转支承外

齿面间的润滑，基本还在采用传统的人工添加油脂方

式，不仅费时费力，而且不能保证齿面件润滑均匀，

并易造成现场油污。研究中，提出了附加随动润滑齿

轮与油脂雾化喷涂两种方案，用户可根据自身条件进

行选择。

1.1.1 附加随动润滑齿轮

该方案具体布置如图2所示。随动齿轮及固定轴

通过焊接支架与转盘结构的减速机长轴孔底盘相连，

齿轮固定轴需机加工出油脂入口与出口(出口一般在

齿轮一周均布三组)，与随动齿轮间安装深沟球轴承

以保证相对转动。当旋转机构工作时，随动齿轮也与

回转支承外齿圈啮合转动，油脂通过固定轴的油脂入

口进入固定轴与齿轮间的密闭油腔，再被挤入随动齿

轮内的油

路，从油脂出口进入齿轮与回转支承间的啮

合面，从而实现润滑。油脂输入量应根据现场经验设

定，以保证出口处油脂由于黏性形成凸起，在齿轮转

动一周过程中即被啮合面吸收，而不会由于出油量过

大外溢形成油污。同时，为便于加工及不影响驱动性

能，随动齿轮材料选用具有一定弹性的尼龙材料。

图2 附加随动润滑齿轮布置示意图

Fig.2 Arrangement diagram of additional lubricating gear

该方案成本较低，并便于在油脂入口通过连接管

路可以实现集中润滑、自动润滑及智能润滑。在使用

中，需要根据实际情况设定油脂随动添加量，避免润

滑不充分或者润滑过量造成浪费与油污。

1.1.2 油脂雾化喷涂

油脂雾化喷涂方案的原理较为简单，是在驱动齿

轮附近设置雾化喷嘴，在驱动齿轮相对回转支承运动

时，润滑系统工作，呈雾状的油脂被喷涂至齿轮啮合

面实现润滑。油脂雾化喷涂系统部件较多，除电控系

统可以与智能润滑系统集成外，其他可分为3个部

分：储油罐，用来存储2#锂基脂，并配备液位计；高

压输送设备，包含空压机、高压泵、恒压

器、压力表及

各类压力阀与管件等；雾化喷涂设备，主要为雾化喷

嘴及支架结构。

1.2 旋转机构智能润滑系统

1.2.1 智能润滑系统特点

门机现有的旋转机构润滑系统，多为单线、双线

的集中润滑方式，其最大的缺点是不能根据每个润滑

点的实际情况进行给油，容易发生局部润滑过多而浪

费或过少甚至中断而缺脂的情况，加之没有配备监测

系统，长此以往易造成设备故障。

针对该情况，所研发的旋转机构智能润滑系统将

具有如下的特点：实现旋转驱动齿轮-回转支承啮合

面与回转支承内部两个区域共计26点润滑；单点并

行供油，每个润滑点的供油量

、循环供油时间根据现

场实际情况任意调整；逐点在线监测，采用计量传感

器与电磁阀对每个润滑点实现在线监测；自动补油监

控，润滑泵设置重量传感器，润滑脂不足时提请进行

补油；有效提升设备安全可靠性与自动化程度，降低

维修维护人员的劳动强度。

1.2.2 智能润滑系统方案及配置

门机旋转机构智能润滑系统布置方案如图3所

示。润滑系统开始工作时(即由每个点反馈的供油循

环时间到达时)，由控制系统控制润滑泵站的启动；

润滑泵注油至主管路后，各个给定编号的定量

电磁给

油装置根据传感器反馈的信号与所设定的给油量比

较后决定是否打开，给对应的润滑点供油；当给油量

达到设定值后，控制系统发出指令，对应的定量电磁

给油装置关闭。在此过程中，26个润滑点均为独立工

作，互不干扰；同时，每个点对应的流量传感器实时

自动监测，不仅反馈润滑脂流量并由系统记录时间，

而且也肩负着故障监测的功能，一旦异常将反馈至控

制系统报警，

方便维修人员对给定编号的润滑点实现

定点处理。

2018年11月 刘峰：门座式起重机旋转机构智能润滑及在线监测系统研究 ·27·

图3 门机旋转机构智能润滑系统原理图

Fig.3 Schematic diagram of intelligent lubricating system

智能润滑系统具体组成及配置如下：

①控制系统。其主要实现控制润滑泵站启停、电

磁给油器的运行、电机及传感器信息反馈。为避免设

备过于繁琐，其PLC直接与门机PLC合并，并可以

扩充远程手动润滑模式。

②润滑泵站。由高压柱塞泵、泵站电机、重力传

感器、压力传感器等组成，其作为智能润滑系统的核

心工作部件，向每路润滑点输送润滑脂。

③电磁给油装置。由电磁阀、流量传感器和信息

处理模块组成，设置单独箱体，并加装高压截止阀和

过滤器，以保证精

密元件的正常工作与维修便利性。

④管路布置。考虑门机处于潮湿、盐雾的码头工

作环境，润滑管道及接头应采用不锈钢管，材质等级

不低于304。润滑点处的所有接头采用钩接式三通式

加油接头以保证可以实现手动加油。

2 旋转机构在线监测系统

在研发旋转机构智能润滑系统的基础上，基于旋

转机构关键部件的振动信号，设计了在线监测系统，

辅助智能润滑系统工作，以期充分保证旋转机构的安

全使用效果。

2.1 在线监测系统方案布置

根据旋转机构的传动机理与现场工况，主要对旋

转机构的回转支承及驱动齿轮进行振动监测，其中在

回转支承内圈均布4～6个振动测点，驱动齿轮的输

入轴轴套(即下定位圈)布置2个振动测点。

监测系统数据采集硬件主要由3部分构成：工控

机、数据采集分析仪(至少16同步输入通道，采样频

率高于200kHz)和压电式加速度传感器。传感器负

责采集回转支承、驱动齿轮及输入轴振动产生的振动

信号，数据采集分析仪与工控机连接，将采集到的模

拟信号转换为数字信号，为故障分析提供数据。

2.2 信号分析与预警子系统

对于门机的旋转机构，由于其具有重载荷、变转

速、变载荷、低速度的特点，在信号分析时需要通过

比较优选出最佳的信号处理方法。此外，异常振动信

号的确定，也依赖于对大数据的归纳与总结，即首先

至少对同机型正常设备进行较长时期的检测以确定

合理的报警阈值。本研究以某码头40t×

45m门机为

实验对象，经过较长时间的数据采集，归纳了部分预

警值，现对较有特点的回转支承监测分析结果举例说

明如表1所示。

表1回转支承振动测点预警参考值(为确定的最终

预警值)

Tab.1Early-warning reference value of slewing bearing

monitoring point(

final early-warning value)

统计指标 测点一 测点二 测点三测点四

振动 一级预警6m/s

2

6m/s

2

6m/s

2

6m/s

2

峰值

二级预警12m/s

2

9m/s

2

9m/s

2

9m/s

2

振动 一级预警-6m/s

2

-5m/s

2

-10m/s

2

-7m/s

2

谷值 二级预警-12m/s

2

-7m/s

2

-12m/s

2

-12m/s

2

振动 一级预警12m/s

2

12m/s

2

16m/s

2

14m/s

2

峰峰值二级预警15m/s

2

15m/s

2

20m/s

2

18m/s

2

脉冲 一级预警100 80 120 80

指标

二级预警200 150 200 150

振动 一级预警0.5m/s

2

0.4m/s

2

0.3m/s

2

0.3m/s

2

有效值二级预警

0.7m/s

2

0.6m/s

2

0.5m/s

2

0.5m/s

2

监测分析中在回转支承内圈均布4个测点，振动

信号分析方法选用信号的时域分析、频谱分析和包络

解调谱分析；通过对多类型统计指标分析比较，选用

振动峰值、谷值、峰峰值、有效值与脉冲指标作为最

佳指标。

在确定了监测分析异常振动预警值后，研究中在

原有在线监测系统的基础上设计了声光报警功能，声

光报警装置原理如图4所示。当回转支承使用异常

时，报警器会以声光形式提醒维修检验，此后通过对

振动信号与现场

情况的详细分析，确定问题成因并采

取对应方案。

图4 回转支承在线监测系统报警装置原理图

Fig.4Schematic diagram of alarm device of on-line

monitoring system

门机旋转机构在线监测系统研发完成后，于

2016年起在天津港起重量最大的500t×30m门机

上投入使用，并将监测对象扩展至起升与变幅机构，

运行平稳有效，提升了关键机构运行的稳定性与可靠

性。该项成果“门座式起重机旋转机构关键制造技

下转第32页

·32· 天 津 科 技 第45卷 增刊

程中采取有效措施，降低了己烯-1单耗，提高了装置

整体效益。今后，聚乙烯装置将继续进行优化，提高

产品质量，为天津石化创造更大的效益。■

参考文献

［1］ 陆志豹，陆伟，吴平平，等. 气相色谱法测定共聚单

上接第27页

术及在线检测系统研发”，于2017年经天津市高新

技术成果转化中心认定为国内领先。

3 结 语

提高设备自动化程度及安全可靠性是实现智慧

港口的必要条件。本研究开发的门机旋转机构智能

润滑及在线监控系统，实现了润滑维护的自动工作、

各点位智能决策定量以及工作状态的运行感知，对于

改善工作环境、降低劳动强度以及延长设备使用寿命

有着重要的现实意义。同时，该项成果还可以直接应

用于走行、起升、变幅等运行机构，实现门机的整机

体竞聚率的研究[J]. 1995(3)：259-265.

［2］ 刘光启，马连湘，刘杰. 化学化工物性数据手册(有

机卷)[M]. 北京：化学工业出版社，2002：158，

235.

［3］ 宋广杰. 低压法聚乙烯装置中脱挥净化氮气的用量分

析[J]. 石油化工设计，2002，19(2)：20-23.

润滑与在线监测系统改造，进一步提升设备的智能化

工作程度。■

参考文献

［1］ 姚福广. 门座式起重机旋转驱动机构常见故障分

析[J]. 科协论坛，2011(2)：16-17.

［2］ 李巍伟，丁炳乙. 智能润滑系统在港口门座起重机中

的应用[J]. 港口装卸，2017(1)：25-27.

［3］ 石万祥. 港口门座起重机故障分析及振动监测技术应

用研究[D]. 武汉：武汉大学，2002.

2024年5月16日发(作者：朴元忠)

第45卷 增刊

2018年11月

天 津 科 技

TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGY

Vol.45 Suppl

Nov. 2018

基础研究

门座式起重机旋转机构智能润滑及在线监测系统研究

刘 峰

(天津金岸重工有限公司 天津300456)

1 234 ,1234

摘 要：通过研究对门座式起重机旋转机构智能润滑系统进行了改进。首先对驱动齿轮手动润滑方式进行了改进，

然后对旋转机构的26路润滑点进行了智能润滑设计，实现了单点并行供油、逐点在线监测以及自动补油监控等功

能，从而有效提升了门机维护自动化程度，降低了人员的劳动强度；同时研发的门机旋转机构在线监测系统，可与

智能润滑系统联合使用，将进一步提升门机使用过程的安全可靠性。

关键词：门座式起重机 旋转机构 智能润滑 在线监测

中图分类号：U653.922 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2018)增-0025-03

Research on Intelligent Lubricating and On-line Monitoring System of

Portal Crane Slewing Mechanism

LIU Feng

(Tianjin Jin’an Heavy Equipment Co.，Ltd.，Tianjin 300456，China)

Abstract：In this study，the intelligent lubricating system of portal crane slewing mechanism was designed. First，manual

lubricating mode of driving gear was improved，and then 26 lubricated points of slewing mechanism were designed for

intelligent lubrication. This system can realize the functions of parallel grease supply to single point，point-by-point online

monitoring and automatic grease replenishment monitoring，which effectively improves the automation of portal crane

maintenance and reduces the labor intensity of personnel. Meanwhile，the on-line monitoring system of slewing mechanism

was developed. The combined use of intelligent lubricating system and on-line monitoring system can effectively improve

the safety and reliability of portal crane.

Key words：portal crane；slewing mechanism；intelligent lubricating；on-line monitoring

0 引 言

门座起重机(下文简称门机)是一种重要而又具

有代表性的旋转类型的有轨运行式起重机。其旋转

机构作用是使被起吊的货物围绕门机的旋转中心转

动，以达到在水平面内运移货物的目的

[1]

。

如图1所示，回转支承式旋转结构主要部件包括

电机、制动器、行星减速机、驱动齿轮以及回转支承。

旋转结构作为门机工作中使用频率较高的部位，必须

满足门机低速正反转、制动平稳、安全可靠的要求，

其运行稳定性直接影响整个设备的使用性能与生产

效率。因此，门机的旋转机构在使用过程中必须具备

完备的润滑、维护、保养与监测措施，以保证整机能

够高效、平稳运行，从而延长设备使用寿命，降低使

用成本，提高设备安全可靠性

[2]

；反之，润滑不当则可

收稿日期：2018-09-06

2016年，天津金能导致异响、振动甚至设备损坏

[3]

。

岸重工有限公司为某码头生产的40t×45m门机回

1. 电机；2. 制动器；3. 行星减速机；4. 驱动齿轮；5. 回转支承

图1 门机旋转机构示意图

Fig.1Schematic diagram of portal crane slewing mecha-

ism

·26· 天 津 科 技 第45卷 增刊

转支承发生异响，此后响声加重并有保持架及滚动体

从密封条处挤出。在更换回转支承时发现，内部上排

滚动体发生锈蚀，即润滑工作不到位，滚动摩擦副运

动时没有润滑脂，长期严重磨损导致了设备损坏。事

实证明，旋转机构的良好润滑是门机维护管理中重要

的一环。

本研究以门机旋转机构润滑系统(主要对旋转驱

动齿轮啮合面、回转支承两部分进行润滑)为主要对

象，设计了旋转机构智能润滑系统，并配置在线振动

监测设备，提高了门机设备的安全可靠性以及自动

化、智能化程度。

1 旋转机构智能润滑系统研发

1.1 旋转驱动齿轮润滑方式改进

目前，门机的旋转减速机驱动齿轮与回转支承外

齿面间的润滑，基本还在采用传统的人工添加油脂方

式，不仅费时费力，而且不能保证齿面件润滑均匀，

并易造成现场油污。研究中，提出了附加随动润滑齿

轮与油脂雾化喷涂两种方案，用户可根据自身条件进

行选择。

1.1.1 附加随动润滑齿轮

该方案具体布置如图2所示。随动齿轮及固定轴

通过焊接支架与转盘结构的减速机长轴孔底盘相连，

齿轮固定轴需机加工出油脂入口与出口(出口一般在

齿轮一周均布三组)，与随动齿轮间安装深沟球轴承

以保证相对转动。当旋转机构工作时，随动齿轮也与

回转支承外齿圈啮合转动，油脂通过固定轴的油脂入

口进入固定轴与齿轮间的密闭油腔，再被挤入随动齿

轮内的油

路，从油脂出口进入齿轮与回转支承间的啮

合面，从而实现润滑。油脂输入量应根据现场经验设

定，以保证出口处油脂由于黏性形成凸起，在齿轮转

动一周过程中即被啮合面吸收，而不会由于出油量过

大外溢形成油污。同时，为便于加工及不影响驱动性

能，随动齿轮材料选用具有一定弹性的尼龙材料。

图2 附加随动润滑齿轮布置示意图

Fig.2 Arrangement diagram of additional lubricating gear

该方案成本较低，并便于在油脂入口通过连接管

路可以实现集中润滑、自动润滑及智能润滑。在使用

中，需要根据实际情况设定油脂随动添加量，避免润

滑不充分或者润滑过量造成浪费与油污。

1.1.2 油脂雾化喷涂

油脂雾化喷涂方案的原理较为简单，是在驱动齿

轮附近设置雾化喷嘴，在驱动齿轮相对回转支承运动

时，润滑系统工作，呈雾状的油脂被喷涂至齿轮啮合

面实现润滑。油脂雾化喷涂系统部件较多，除电控系

统可以与智能润滑系统集成外，其他可分为3个部

分：储油罐，用来存储2#锂基脂，并配备液位计；高

压输送设备，包含空压机、高压泵、恒压

器、压力表及

各类压力阀与管件等；雾化喷涂设备，主要为雾化喷

嘴及支架结构。

1.2 旋转机构智能润滑系统

1.2.1 智能润滑系统特点

门机现有的旋转机构润滑系统，多为单线、双线

的集中润滑方式，其最大的缺点是不能根据每个润滑

点的实际情况进行给油，容易发生局部润滑过多而浪

费或过少甚至中断而缺脂的情况，加之没有配备监测

系统，长此以往易造成设备故障。

针对该情况，所研发的旋转机构智能润滑系统将

具有如下的特点：实现旋转驱动齿轮-回转支承啮合

面与回转支承内部两个区域共计26点润滑；单点并

行供油，每个润滑点的供油量

、循环供油时间根据现

场实际情况任意调整；逐点在线监测，采用计量传感

器与电磁阀对每个润滑点实现在线监测；自动补油监

控，润滑泵设置重量传感器，润滑脂不足时提请进行

补油；有效提升设备安全可靠性与自动化程度，降低

维修维护人员的劳动强度。

1.2.2 智能润滑系统方案及配置

门机旋转机构智能润滑系统布置方案如图3所

示。润滑系统开始工作时(即由每个点反馈的供油循

环时间到达时)，由控制系统控制润滑泵站的启动；

润滑泵注油至主管路后，各个给定编号的定量

电磁给

油装置根据传感器反馈的信号与所设定的给油量比

较后决定是否打开，给对应的润滑点供油；当给油量

达到设定值后，控制系统发出指令，对应的定量电磁

给油装置关闭。在此过程中，26个润滑点均为独立工

作，互不干扰；同时，每个点对应的流量传感器实时

自动监测，不仅反馈润滑脂流量并由系统记录时间，

而且也肩负着故障监测的功能，一旦异常将反馈至控

制系统报警，

方便维修人员对给定编号的润滑点实现

定点处理。

2018年11月 刘峰：门座式起重机旋转机构智能润滑及在线监测系统研究 ·27·

图3 门机旋转机构智能润滑系统原理图

Fig.3 Schematic diagram of intelligent lubricating system

智能润滑系统具体组成及配置如下：

①控制系统。其主要实现控制润滑泵站启停、电

磁给油器的运行、电机及传感器信息反馈。为避免设

备过于繁琐，其PLC直接与门机PLC合并，并可以

扩充远程手动润滑模式。

②润滑泵站。由高压柱塞泵、泵站电机、重力传

感器、压力传感器等组成，其作为智能润滑系统的核

心工作部件，向每路润滑点输送润滑脂。

③电磁给油装置。由电磁阀、流量传感器和信息

处理模块组成，设置单独箱体，并加装高压截止阀和

过滤器，以保证精

密元件的正常工作与维修便利性。

④管路布置。考虑门机处于潮湿、盐雾的码头工

作环境，润滑管道及接头应采用不锈钢管，材质等级

不低于304。润滑点处的所有接头采用钩接式三通式

加油接头以保证可以实现手动加油。

2 旋转机构在线监测系统

在研发旋转机构智能润滑系统的基础上，基于旋

转机构关键部件的振动信号，设计了在线监测系统，

辅助智能润滑系统工作，以期充分保证旋转机构的安

全使用效果。

2.1 在线监测系统方案布置

根据旋转机构的传动机理与现场工况，主要对旋

转机构的回转支承及驱动齿轮进行振动监测，其中在

回转支承内圈均布4～6个振动测点，驱动齿轮的输

入轴轴套(即下定位圈)布置2个振动测点。

监测系统数据采集硬件主要由3部分构成：工控

机、数据采集分析仪(至少16同步输入通道，采样频

率高于200kHz)和压电式加速度传感器。传感器负

责采集回转支承、驱动齿轮及输入轴振动产生的振动

信号，数据采集分析仪与工控机连接，将采集到的模

拟信号转换为数字信号，为故障分析提供数据。

2.2 信号分析与预警子系统

对于门机的旋转机构，由于其具有重载荷、变转

速、变载荷、低速度的特点，在信号分析时需要通过

比较优选出最佳的信号处理方法。此外，异常振动信

号的确定，也依赖于对大数据的归纳与总结，即首先

至少对同机型正常设备进行较长时期的检测以确定

合理的报警阈值。本研究以某码头40t×

45m门机为

实验对象，经过较长时间的数据采集，归纳了部分预

警值，现对较有特点的回转支承监测分析结果举例说

明如表1所示。

表1回转支承振动测点预警参考值(为确定的最终

预警值)

Tab.1Early-warning reference value of slewing bearing

monitoring point(

final early-warning value)

统计指标 测点一 测点二 测点三测点四

振动 一级预警6m/s

2

6m/s

2

6m/s

2

6m/s

2

峰值

二级预警12m/s

2

9m/s

2

9m/s

2

9m/s

2

振动 一级预警-6m/s

2

-5m/s

2

-10m/s

2

-7m/s

2

谷值 二级预警-12m/s

2

-7m/s

2

-12m/s

2

-12m/s

2

振动 一级预警12m/s

2

12m/s

2

16m/s

2

14m/s

2

峰峰值二级预警15m/s

2

15m/s

2

20m/s

2

18m/s

2

脉冲 一级预警100 80 120 80

指标

二级预警200 150 200 150

振动 一级预警0.5m/s

2

0.4m/s

2

0.3m/s

2

0.3m/s

2

有效值二级预警

0.7m/s

2

0.6m/s

2

0.5m/s

2

0.5m/s

2

监测分析中在回转支承内圈均布4个测点，振动

信号分析方法选用信号的时域分析、频谱分析和包络

解调谱分析；通过对多类型统计指标分析比较，选用

振动峰值、谷值、峰峰值、有效值与脉冲指标作为最

佳指标。

在确定了监测分析异常振动预警值后，研究中在

原有在线监测系统的基础上设计了声光报警功能，声

光报警装置原理如图4所示。当回转支承使用异常

时，报警器会以声光形式提醒维修检验，此后通过对

振动信号与现场

情况的详细分析，确定问题成因并采

取对应方案。

图4 回转支承在线监测系统报警装置原理图

Fig.4Schematic diagram of alarm device of on-line

monitoring system

门机旋转机构在线监测系统研发完成后，于

2016年起在天津港起重量最大的500t×30m门机

上投入使用，并将监测对象扩展至起升与变幅机构，

运行平稳有效，提升了关键机构运行的稳定性与可靠

性。该项成果“门座式起重机旋转机构关键制造技

下转第32页

·32· 天 津 科 技 第45卷 增刊

程中采取有效措施，降低了己烯-1单耗，提高了装置

整体效益。今后，聚乙烯装置将继续进行优化，提高

产品质量，为天津石化创造更大的效益。■

参考文献

［1］ 陆志豹，陆伟，吴平平，等. 气相色谱法测定共聚单

上接第27页

术及在线检测系统研发”，于2017年经天津市高新

技术成果转化中心认定为国内领先。

3 结 语

提高设备自动化程度及安全可靠性是实现智慧

港口的必要条件。本研究开发的门机旋转机构智能

润滑及在线监控系统，实现了润滑维护的自动工作、

各点位智能决策定量以及工作状态的运行感知，对于

改善工作环境、降低劳动强度以及延长设备使用寿命

有着重要的现实意义。同时，该项成果还可以直接应

用于走行、起升、变幅等运行机构，实现门机的整机

体竞聚率的研究[J]. 1995(3)：259-265.

［2］ 刘光启，马连湘，刘杰. 化学化工物性数据手册(有

机卷)[M]. 北京：化学工业出版社，2002：158，

235.

［3］ 宋广杰. 低压法聚乙烯装置中脱挥净化氮气的用量分

析[J]. 石油化工设计，2002，19(2)：20-23.

润滑与在线监测系统改造，进一步提升设备的智能化

工作程度。■

参考文献

［1］ 姚福广. 门座式起重机旋转驱动机构常见故障分

析[J]. 科协论坛，2011(2)：16-17.

［2］ 李巍伟，丁炳乙. 智能润滑系统在港口门座起重机中

的应用[J]. 港口装卸，2017(1)：25-27.

［3］ 石万祥. 港口门座起重机故障分析及振动监测技术应

用研究[D]. 武汉：武汉大学，2002.