专利名称：齿轮箱离线清洁系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮箱清洁设备，具体一点的说是齿轮箱离线清洁系统。
背景技术：
齿轮箱是在原动机和工作机之间起匹配转速和传递扭矩的作用。因此，齿轮箱的 正常工作影响到整个系统的正常运行，风力发电机的主要润滑部分(主要油系统)是增速 齿轮箱，据调查数据显示，油系统在使用过程中的故障甚至停机的情况里有80%和油的污 染有关。油被污染后会引起增速齿轮箱的故障，比如轴承和齿轮的磨损、碾磨以及频繁的设 备维修，油品的下降等等，这些问题直接影响了风力发电机的工作效率和使用寿命，并且导 致了过高的能耗与后期维修费用的增加箱清洁度是齿轮箱的重要指标。如风力发电行业的 标准(关于齿轮润滑油清洁度)ANSI/AGMA/AWEA 6006-A03，这是由美国标准委员会、齿轮 箱制造协会和风能协会联合制定的标准，目前为众多风机制造商和业主所参考和采用。其 中规定齿轮箱出厂时的清洁度等级需要达到IS0**/14/11，运行时需要达到ISO 17/15/12 的标准。目前国内齿轮箱制造企业在引进国外先进技术的同时，重视产品加工装配过程的 清洁度，急需市场提供高效快速的齿轮箱内部清洁度设备。引起齿轮箱清洁度差的各种可能因素(1)齿轮箱所使用的润滑油的清洁度差。这是引起清洁度差的直接原因。造成的 主要后果当齿轮箱开始运转，润滑油便进入润滑管路分配到各个润滑点(一般是齿轮啮 合区和轴承区)，其中的杂质也随着到达啮合区和轴承内，从而影响到它们的使用寿命。(2)零件机加工时产生的铁屑未清理干净。一方面是下一道工序的工人加工时由 于粗心未对零件的铁屑进行清理，造成在零件表面产生凹坑或划伤等缺陷；另一方面是存 在于某些位置的铁屑不易清理，如油孔内的铁屑(见图1)这些铁屑在齿轮箱工作后便会通 过润滑油而被带入工作区域，进而对零件造成损伤。(3)酸洗后的油路又进行焊接等加工。油路酸洗后不允许再进行焊接，否则焊接产 生的杂质会进入管路，并随着润滑油的循环进入齿轮箱。(4)装配好的成品上进行某些零件的后处理加工。(5)零件清洗后不注意保存，随意摆放。如灰尘等杂质进入零件的重要表面，影响 配合尺寸。(6)涂漆不能承受高温。当齿轮箱在高温条件下运行时，箱体内壁涂漆不能承受高 温，油漆脱皮落人润滑油中；箱体外壁的掉漆影响外观。(7)密封胶落人箱体。当齿轮分箱面或其他接合面涂抹密封胶过多时，合箱或合盖 后，密封胶就会挤入箱体，进入润滑油中。清洁度对齿轮箱的影响及后果(1)对润滑及管路附件的影响。为了增加润滑的喷油压力，齿轮箱中的油孔直径一 般都比较小，经过循环后，润滑油很容易将停留在图7所示的油孔位置中的铁屑带出，并加 上油中的杂质，逐渐便将小油孔堵塞，导致润滑油不足或不能润滑。[0013](2)对齿轮及啮合的影响。在齿轮啮合的过程中，润滑油将杂质带人啮合齿面，破 坏齿面的光洁度，降低齿面机械性能，影响传动平稳性，使齿面容易发生点蚀、胶合、磨损等 失效，缩短其使用寿命。(3)对轴承的影响。轴承在正常的润滑条件下，零件表面之间会形成油膜，不会直 接接触，可以减少轴承内部的摩擦及磨损，提高轴承性能，延长使用寿命。当油中含有杂质 时，杂质进入轴承滚动体与内外圈之间，增大摩擦，使滚动体转动不良，尤其是在高速重载 下，会使内外圈及滚动体形成凹坑，造成其点蚀或其他失效形式，影响使用寿命。目前国内齿轮箱清洁的方法及现状(1)对零件清洗及清洗后的工序进行严密的控制。制定合理的清洗工序，不同产品 的清洗工序要根据实际生产进行摸索；清洗后零件摆放的周围环境应保持干净，并使用正 确的方法进行保存。(2)在装配过程各阶段使用专业的清洗装置，用设备保证清洁度。如对装配零件用 超声波清洗机清洗，总装完毕使用清洗系统清洗。第一条是一种制度，靠工人的责任心保证，不能可靠保证。第二条靠设备保障清洁 度，是保障齿轮箱清洁度最可靠的方法。目前由于市场无专业的齿轮箱冲洗系统，多数厂家 主要靠总装完毕使用下列两种方法清洗齿轮箱1)利用风力发电机齿轮箱自带的过滤系统在线冲洗。原理如图5所示目前部分风力发电机齿轮箱自带在线润滑系统，循环泵11与齿轮箱13之间附带 了一套过滤器12。配套储油油箱，加注及抽油设备，利用该套系统更换高精度过滤器可对齿 轮箱实现冲洗。但由于自带在线润滑系统的功能、流量以及过滤器数量、规格限制，这种在 线冲洗方法效率低，严重时齿轮箱内残留的大颗粒污染物(如铁削)会损坏在线润滑系统 的油泵，不能满足齿轮箱的批量生产。2)利用稀油站离线冲洗。原理如图6所示加注泵22将稀油站油箱21油液通过过滤器23注入齿轮箱，抽油泵24将齿轮箱 25油箱的油液抽回稀油站油箱21，达到对齿轮箱的冲洗。这种冲洗方法有以下缺点由于冲洗循环过程较在线冲洗多了稀油站油箱，若使用同等过滤器及冲洗流量， 冲洗效率较在线冲洗效率低3-5倍；原因为稀油站油箱的容积大于齿轮箱自身容积3-5倍， 单位时间内油液的循环次数少3-5倍。抽油泵与加注泵流量不易匹配，不能维持齿轮箱润滑油的液位。常需要人工干预， 工人劳动强度大。
实用新型内容基于上述问题，本实用新型提供一种专用于齿轮箱冲洗的齿轮箱离线清洁系统。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现齿轮箱离线清洁系统，由油箱单元、冲洗单元和电控单元组成，所述的油箱单元包括保温油箱、油箱附件及循环泵、过滤器，所述保温油箱的内部 设置有电加热装置，保温油箱和循环泵、过滤器组成一单循环回路。冲洗单元包括第一三通转阀、主泵、第二三通转阀，第一三通转阀、主泵、第二三通 转阀串联形成一回路，同时在第一三通转阀、第二三通转阀之间连接工作回路，工作回路连接到齿轮箱；在主泵的串联回路上设置有磁过滤器、主过滤器、流量计，磁过滤器位于主泵 的上游管路，主过滤器位于主泵的下游管路，并且在主过滤器的两端与清洁度检测仪并联 连接。磁过滤器由多支磁场强度达600高斯的磁棒组成的磁珊构成，可吸附油液中绝大 多数的金属颗粒，并保护组泵正常运行。主泵采用螺杆泵，由变频电机驱动。可根据不同规格的齿轮箱设定冲洗流量，流量 50-200L/Min连续可调。主过滤器采用过滤精度分别为10u、6u、3u的三级过滤，β 3(。)= 200，β 6(c) = 200， β 10(c) = 200，10微米、6微米的过滤器纳污能力为8. 3mg/cm2，3微米的过滤器纳污能力为 8mg/cm2，三级过滤提高了过滤效率及纳污能力，从而延长了冲洗系统的有效工作时间，减 少滤芯更换次数。流量计主要用于系统流量的计量。清洁度检测仪为选配件，该检测仪可在线检测油液清洁度，为冲洗结果提供定量 指标数据。电控系统主要采用西门子S7-300系列PLC控制，由1个主PLC带1个ET200pro子 站构成。主PLC CPU采用CPU315-2DP，通过Profibus-DP网一方面与ET200pro子站通讯，
另一方面与上位机通讯。电控系统配有西门子触摸屏，实现参数的设定、状态的显示以及操作等功能。循环泵采用西门子440系列变频器控制，通过调速来实现流量的调节。本实用新型可以实现齿轮箱冲洗液的储存、加热及循环过滤、齿轮箱冲洗液加注、 冲洗流量选择及齿轮箱冲洗、在线清洁度检测、高效抽油的功效。
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。图1是齿轮箱离线清洁系统内循环模式的结构图。图2是齿轮箱离线清洁系统加注模式的结构图。图3是齿轮箱离线清洁系统冲洗模式的结构图。图4是齿轮箱离线清洁系统抽油模式的结构图。图5是利用风力发电机齿轮箱自带的过滤系统在线冲洗原理图。图6是利用稀油站离线冲洗原理图。图7是所要清洗的油孔的结构图。
具体实施方式
在本实施例中，如图1-7所示，齿轮箱离线清洁系统，由油箱单元、冲洗单元和电 控单元组成，所述的油箱单元包括保温油箱1、油箱附件及循环泵3、过滤器4，所述保温油箱1 的内部设置有电加热装置2，保温油箱1和循环泵3、过滤器4组成一单循环回路。冲洗单元包括第一三通转阀5、主泵7、第二三通转阀9，第一三通转阀5、主泵7、 第二三通转阀9串联形成一回路，同时在第一三通转阀5、第二三通转阀9之间连接工作回
5路，工作回路连接到齿轮箱11 ；在主泵7的串联回路上设置有磁过滤器6、主过滤器8、流量 计12，磁过滤器6位于主泵7的上游管路，主过滤器8位于主泵7的下游管路，并且在主过 滤器8的两端与清洁度检测仪10并联连接。磁过滤器6由多支磁场强度达600高斯的磁棒组成的磁珊构成，可吸附油液中绝 大多数的金属颗粒，并保护组泵正常运行。主泵7采用螺杆泵，由变频电机驱动。可根据不同规格的齿轮箱设定冲洗流量，流 量50-200L/Min连续可调。主过滤器8采用过滤精度分别为10u、6u、3u的三级过滤，β 3(。)= 200，β 6(c)= 200，β 10(c) = 200，10微米、6微米的过滤器纳污能力为8. 3mg/cm2，3微米的过滤器纳污能 力为8mg/cm2，三级过滤提高了过滤效率及纳污能力，从而延长了冲洗系统的有效工作时 间，减少滤芯更换次数。流量计12主要用于系统流量的计量。清洁度检测仪10为选配件，该检测仪可在线检测油液清洁度，为冲洗结果提供定 量指标数据。电控系统13主要采用西门子S7-300系列PLC控制，由IfiPLCSlfET 200pro 子站构成。主PLC CPU采用CPU315-2DP，通过Profibus-DP网一方面与ET200pro子站通 讯，另一方面与上位机通讯。电控系统13配有西门子触摸屏，实现参数的设定、状态的显示以及操作等功能。循环泵3采用西门子440系列变频器控制，通过调速来实现流量的调节。本专利的实施环节可以通过选择第一三通转阀5、第二三通转阀9的阀口开闭实 现内循环模式、加注模式、冲洗模式和抽油模式，分别如图1-4所示。本实用新型可以实现齿轮箱冲洗液的储存、加热及循环过滤、齿轮箱冲洗液加注、 冲洗流量选择及齿轮箱冲洗、在线清洁度检测、高效抽油的功效。
权利要求1.齿轮箱离线清洁系统，由油箱单元、冲洗单元和电控单元组成，其特征在于，冲洗单 元包括第一三通转阀、主泵、第二三通转阀，第一三通转阀、主泵、第二三通转阀串联形成一 回路，同时在第一三通转阀、第二三通转阀之间连接工作回路，工作回路连接到齿轮箱。
2.根据权利要求1所述的齿轮箱离线清洁系统，其特征在于，所述的油箱单元包括保 温油箱、油箱附件及循环泵、过滤器，保温油箱和循环泵、过滤器组成一单循环回路。
3.根据权利要求2所述的齿轮箱离线清洁系统，其特征在于，所述保温油箱的内部设 置有电加热装置。
4.根据权利要求1所述的齿轮箱离线清洁系统，其特征在于，在主泵的串联回路上设 置有磁过滤器、主过滤器、流量计。
5.根据权利要求4所述的齿轮箱离线清洁系统，其特征在于，磁过滤器位于主泵的上 游管路。
6.根据权利要求4所述的齿轮箱离线清洁系统，其特征在于，主过滤器位于主泵的下游管路。
7.根据权利要求6所述的齿轮箱离线清洁系统，其特征在于，在主过滤器的两端与清 洁度检测仪并联连接。
专利摘要齿轮箱离线清洁系统，由油箱单元、冲洗单元和电控单元组成，冲洗单元包括第一三通转阀、主泵、第二三通转阀，第一三通转阀、主泵、第二三通转阀串联形成一回路，同时在第一三通转阀、第二三通转阀之间连接工作回路，工作回路连接到齿轮箱；在主泵的串联回路上设置有磁过滤器、主过滤器、流量计，磁过滤器位于主泵的上游管路，主过滤器位于主泵的下游管路，并且在主过滤器的两端与清洁度检测仪并联连接。本实用新型可以实现齿轮箱冲洗液的储存、加热及循环过滤、齿轮箱冲洗液加注、冲洗流量选择及齿轮箱冲洗、在线清洁度检测、高效抽油的功效。
文档编号F16H57/04GK201779247SQ20102052170
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者卢山, 张嵚, 曲学志 申请人:河北中迈机电设备有限公司