水泥厂 | 全链路智慧润滑监测方案的部署与应用成效

在水泥工业 4.0 转型进程中，其生料磨、回转窑、水泥磨等关键装备的稀油站承担着齿轮箱、轴承等精密部件的润滑功能，而润滑油状态直接关系到设备运行寿命与产线连续性。

据相关设备管理部门统计，近三年因稀油站油品劣化引发的设备故障占比高达 37%，其中 2023 年煤磨减速机曾因齿轮油污染导致轴瓦烧损，单次停机维修直接损失超 60 万元，同时造成水泥成品质量波动，间接影响市场交付口碑。而润滑油作为“设备健康指示器”，其状态监测存在三大行业共性难题：

一、项目背景：水泥设备数字滑运维

—— 系统选型与适配设计

该水泥企业为推进数字化转型，为其生料磨、回转窑、煤磨、水泥磨等关键车间的稀油站，科学引进了 8 套智火柴在线油液监测系统。

包括 1 套 IOL-EX 防爆型在线油液监测系统（满足煤磨车间等易燃易爆场景需求）及 7 套 IOL-H2 智能型在线油液监测系统（适用生料车间、回转窑车间等）。

■  设备在用油：道达尔 CKD320 重负荷闭式齿轮油；

■  选配监测指标：40℃运动粘度、铁磁颗粒/非铁磁颗粒、污染度、含水率、密度、温度、介电常数、压力、振动、流量等多项核心参数；

行业适配与创新点

■  粉尘环境应对：煤磨车间取 / 回油口采用防爆型接口，防止粉尘堆积引发安全隐患；

■  振动防护：水泥磨辊压机等强振动设备的取 / 回油管路使用液压软管过渡，避免管路共振破裂；

■  数据真实性：取油口均位于过滤器前端，确保采样油液真实反映系统污染状态，避免过滤后数据失真。

二、安装方案：8大设备4大车间部署方案

在取、回油点安装球阀，再将取油点用不锈钢油管连接到设备进油口，回油点接到设备出油口；当油管长度大于1.5m时，在油管中部加装管卡固定油管。

▲防爆型在线油液监测系统安装示意图

▲智能型在线油液监测系统安装示意图

1、水泥车间：水泥磨球磨机减速机

采用 IOL-EX 防爆型监测装置（防爆等级 EX d IIB T4），接口为 M18×1.5 防爆接头，配电箱为防爆型，装置表面喷涂防尘涂层，适应高粉尘环境。

设备停机后拆回油管道，在管道正下方打磨开 G1/4 通孔，焊 G1/4 管座，接内外丝球阀、卡套阳螺纹接头，清洗管道后复位，用 φ10 不锈钢管连监测装置进油口，管卡固定。

2、生料车间：生料立磨主减速机稀油站

监测箱通过膨胀螺丝固定于墙面，距地面 1.5 米，便于操作维护。

取油管采用 φ10mm 不锈钢管（5 米），回油管 3 米同规格管材，管卡间距≤1.5 米固定，防止振动脱落。

取 / 回油口均焊接 G1/4 管座，依次连接内外丝球阀、卡套阳螺纹接头（φ10-G1/4），管道清洗后复位。

3、回转窑车间：回转窑减速机稀油站

监测箱通过 12 个 M10 膨胀螺丝固定于墙面，底部距地面 1.5 米，便于操作。取 / 回油口焊接 G1/4 管座，连接球阀及卡套接头，清洗后复位。

取油管远离回转窑热源，采用 316L 不锈钢材质，远离回转窑热源，避免油液高温劣化。

4、水泥车间：水泥磨辊压机减速机稀油站1#/2#

选用 IOL-H2 智能型监测装置，适应高振动环境。油管穿镀锌管防护，防止振动磨损。

强振动区域（振动加速度 2G）使用液压软管连接油管，管卡间距≤1 米；监测箱底部加装 3mm 橡胶减震垫，支架用 M10 膨胀螺丝固定。

5、水泥车间：磨球磨机滑履减速机稀油站1#/2#

滑履轴承取油口靠近冷却水管，重点监测含水率。 取 / 回油口改造工艺同生料车间，使用 φ10mm 不锈钢管连接。

监测箱安装位置避开冷却水喷淋区域，含水率异常时需检查冷却水管密封性。

6、水泥车间：水泥磨球磨机减速机

取 / 回油口改造工艺同煤磨车间，采用 G1/4 管座 + 球阀 + 卡套接头；油管穿镀锌管（DN20）防护，管卡间距≤1.5 米。

与球磨机其他设备（辊压机、滑履）数据联动分析，取电直接从油站控制柜继电器接入，与油泵启停联锁。

三、通讯方案与数据传输架构

1、通讯网络搭建

▲油液在线监测系统通讯架构图

■ 现场层：各车间监测装置通过 RJ45 接口接入网络配电箱内的交换机，采用 CAT-6 非屏蔽网线传输数据，单段网线长度≤100 米。

■ 传输层：通过光纤收发器（GW-9000-3T-F-SC20B）将电信号转换为光信号，经 GYTS 4 芯铠装光纤专线传输至中控室，光纤总长度 1500 米，支持抗电磁干扰与远距离传输。

■ 管理层：中控室部署 DELL 机架式服务器，光信号经光电转换设备接入内网交换机，用户通过油液在线监测软件平台实时查看数据，支持历史数据导出、趋势分析及多级报警（一级 / 二级阈值设定）。

数据交互与系统集成

■实时监测：软件平台实时显示各车间油液粘度、颗粒浓度、含水率等指标，生成星形图与实时曲线，支持移动端小程序远程查看。

■预警机制：当铁磁颗粒浓度＞20 个 /μL 或粘度波动超 5% 时，系统自动触发声光报警，并通过短信推送至运维人员，提前 72 小时预警潜在故障。

■第三方对接：平台预留 API 接口，可与水泥企业 MES 系统、设备管理平台集成，实现 “油液状态 - 工艺参数 - 设备健康” 数据联动分析。

四、应用成效：智能化监测赋能设备运维管理

自系统投用后，通过对 8 大设备稀油站的实时监测，因油品问题引发的设备故障频次下降 62% ，停机检修次数大幅降低，有效保障产线连续性。

平台集成多维度油液数据，稀油站可结合粘度、温度曲线联动分析，优化换油周期。过去依赖经验的换油频率（平均每 3 个月一次），经数据验证调整为每 5 - 6 个月一次，每年减少换油作业 2-3 次，节省油品采购及运维人工成本超 8 万元。

平台搭载智能诊断助理，结合油液监测数据（如金属磨粒传感器铁磁磨损数据 ），可自动化诊断油品状态、提供运维建议。运维人员从 “经验判断” 转为 “数据驱动”，故障排查时间从平均 2 小时压缩至 30 分钟内，生料立磨、回转窑等车间稀油站月度运维工时减少 15% 。

对金属磨粒、油液理化参数的全流程监测，延缓设备关键部件（如轴承、齿轮 ）磨损，预计核心设备部件寿命延长 20%~25% 。智火柴润滑在线监测诊断方案在水泥工业 4.0 转型中筑牢降本增效根基，设备运维实现 “被动抢修” 到 “主动智护” 的跨越 ，为行业设备智慧化运维升级提供了典型示范。

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