专利名称:机器用的润滑监视装置的制作方法
技术领域:
本发明是关于机器用的润滑监视装置,除了能提供普通的滤油器所能提供的润滑油的过滤作用外,它还能对过滤器的堵塞、润滑油的粘度、需润滑的机械部分的磨损进行监视,从而供使用润滑油的机器总是以最佳的性能运转。
迄今为止,把滤油器看作仅能过滤润滑油的装置,并对这方面的性能进行了一些改进。
事实上,近来按照环境清洁的社会要求,以及在过滤材料方面的快速发展,已发展了一种深层型过滤器,它比普通的过滤器具有高得多的净化能力,能够提供净度非常高的润滑油。
在深层型过滤器中,粗的杂质能被位于进口处的一层过滤层捕获,而细的杂质被靠近出口处的一层过滤层捕获,这样可根据杂质颗粒的大小,使从粗到细的杂质被不同的过滤层所捕获。因此,与普通的过滤器相比较,深层型过滤器具有一种非常高的净化能力,从而使大量的从粗到细杂质均被除掉,从而能延长其使用寿命。图3是表示深层型过滤器的流速特性Q和压力特性P随时间的变化的曲线。如图所示,因为杂质是按照颗粒大小分布在各个过滤层上,局部堵塞状态将持续一个相当长的时间,而流速和压力只有微小的变化,直到到达堵塞点A时,这时堵塞扩及到整个过滤器。在堵塞点A以后,流速急剧下降而压力急剧上升。
然而,只具有高净度的润滑油还不足以满足机器润滑的需要。例如,如果由于过滤器堵塞使润滑油的流速下降,则流体润滑状态被破坏,导致界面润滑状态或混合润滑状态,这样在机器需润滑的部分将发生金属磨损,在最坏的情况下,有可能引起粘结作用。
此外,如果由于环境温度的变化而使润滑油的粘度发生变化,那么流体润滑状态将会被破坏,在最坏的情况下,也将会引起粘结状态。
另一方面,从机器运转的情况来看,除了正常运转情况下,必然存在着一些特殊运转情况,例如起动运转,重载荷运转,重复载荷运转和低速运转等,机器在这些特殊运转情况下,或从正常运转情况转变为这些特殊运转情况时,流体润滑状态往往会被破坏,结果导致金属磨损,在最坏情况下,会发生意外的粘结情况。
因此,为了在最好的状态使用润滑油使机器进行运转,必须对润滑油的流速和粘度以及需润滑的机械零件的磨损进行监视。然而,如前所述,已有的滤油器只有滤油的功能。
由于过滤器堵塞引起的流速降低可以通过更换过滤器使之恢复。但是,由于深层型过滤器比已有的过滤器具有高得多的净化能力,它能够在其内部收集相当大量的杂质,当收集的杂质达到一个特定的量时(图3中的A点),流速就急剧下降。因此,决定更换的时间是有困难的,不象已有的过滤器那样容易决定。
已有的过滤器也显示出与图3中所示的相似的流速下降和压力上升特性,但是因为它不能去除细的杂质,所以在过滤器被完全堵塞以前,润滑油中的杂质是在增加的。因此,要对润滑油含有杂质的程度进行检验,并且要既对过滤器也对润滑油进行更换。
但是,对深层型过滤器而言,因为它即使在堵塞状态下也能输出良好过滤的润滑油,所以如果根据含有杂质的程度来决定更换时间,就会有润滑油的流速突然下跌的危险。因此,对使用深层型过滤器的滤油器来说,就得提早定期更换过滤器,以防止出现这种流速突然下跌,这样就导致十分不经济的维护。
为了消除已有滤油器所有的缺点,本发明的主要目的在于提供一个装置,它能供给高净度的润滑油给需润滑的部分,并连续监视过滤器的堵塞,润滑油的粘度以及需润滑的机械部分的磨损情况,从而使机器保持在最好的状态下运转。
根据本发明能达到上述目的,为机器提供一个润滑监视装置,它包括一个从机器的润滑油油箱中以恒定的流速泵送润滑油的泵;一个对从泵中输出口的润滑油去除杂质的过滤器;一个将经过过滤器过滤的润滑油提供给需润滑机械部分的供油装置;一个将流经过需润滑机械部分的润滑油排放到润滑油油箱中的放油装置;它还包括一个检测从泵输入到过滤器的润滑油压力的油压表;一个在润滑油箱和需润滑机械部分入口之间的合适部位检测润滑油温度的第一油温计;一个对需润滑机械部分出口附近处的润滑油温度进行检测的第二油温计;一个用来从第一和第二油温计所测得的值获得温度差的油温差检测装置,及一个报警装置,当压力表、第一油温计和油温差检测装置所检测的任一个值超过预定的数值时该报警器就给出报警。
泵提供润滑油给过滤器,该过滤器将润滑油过滤至相当高的净度,过滤了的润滑油经过供油装置提供给需润滑的机械部分。
油压表用来检查过滤器是否堵塞。参看图3,因为在过滤器出口处压力与流速近似成反比地增加,所以当压力超过一个特定的值(参考值)时,可以确定过滤器将接近堵塞。该参考值是在流速突然下跌之前所达到的一个数值,是预先通过实验确定的。但是,如果泵的流速波动时压力也会产生波动,所以必须使泵保持一个恒定的流速。
第一油温计用来监视润滑油的粘度。因为润滑油的粘度是油温的函数,温度低则油的粘度高,温度高则其粘度低,当温度超出由低参考值和高参考值所确定的温度范围时,可被确定为不正常的粘度;上述温度范围或者也可只以低参专值,或者只以高参考值来确定,而该低和高参考值也是预先通过实验来确定的。
第二油温计和油温差检测装置与第一油温计配合来监视需润滑机械部分的磨损。如果需润滑机械部分的流体润滑状态被破坏,导致界面润滑状态或混合润滑状态时,金属磨损将发生。在开始阶段,金属磨损是局部的,但因为它在短时期内即复原,所以检测它是有困难的。然而,磨损部分的温度可达摄氏几百度,所产生的大部分热量消散在润滑油中,所以油温可在一个短时间内上升。根据这个事实,而不是根据周围零件的温度例如需润滑机械部分的壁温,当上述油温超过一个特定值时,可以通过用第二油温计对出口处附近的润滑油本身温度的检测来确定金属的磨损。此外,为了消除外界干扰的影响,例如周围温度的波动,温度差的计算是相对于第一油温计所检测的值进行的,当油温差超出某一预定的值(参考值)时,就可判断产生了金属磨损。该参考值也是预先通过实验确定的。
当过滤器堵塞,润滑油的粘度变化,或根据上述原则确定需润滑机械部分发生磨损时,报警装置即发生报警,以催促人们更换过滤器或中断机器运转。
根据机器的润滑系统型号的不同,供油装置有串联和并联两种供油型式。
在串联型供油系统中,从过滤器来的润滑油直接通过管路或软管供给需润滑的机械部分。
在并联型供油系统中,从过滤器来的润滑油再次回到润滑油箱中,然后由一单独的泵,泵送给需润滑的机械部分。
图1和图2是表示本发明实施例的结构图。
图3是表示过滤器的工作特性的曲线。
对本发明的优选实施例将参照附图加以说明。图1是表示本发明的一个实施例的结构图,适用于串联型供油的机器润滑系统。参看图1,滤油器的泵11是一个恒定流速泵,它的进口经过管路10a连接到机器2的润滑油箱21中;泵11的出口经过管路10b连接到过滤器12的进口;过滤器12的出口是经过作为供油装置的管路10c连接到需润滑的机械部分22(例如轴承合金)。需润滑的机械部分的出口是经过作为放油装置的管路20a接到润滑油箱21。过滤器12并不限于深层型或普通型过滤器,也可采用各种其他型式的。
油压表13连接到泵11和过滤器12之间的管路10b上,而管路10b与第一油温计14相连接。第二油温计23具有很小的检测元件,所以能直接测量从需润滑的机械部分22输出的润滑油的温度,该检测元件放置在需润滑机械部分的出口里面。第一油温计14和第二油温计23的输出加到油温差检测装置15上,而该油温差检测装置15的输出送给报警装置16。油压表13以及第一油温计14的输出也送给报警装置16。
下面叙述这个实施的运转操作。首先,作为润滑操作,泵11以恒定的流速泵送润滑油给过滤器12,过滤器12去掉了油的杂质。这样,良好过滤的润滑油经过管路10e被送至需润滑的机械部分22;润滑以后又回到润滑油油箱21中。
其次,作为一个报警操作,油压表13检测连接到过滤器12进口侧的管路10b中的油压P1;报警器将这个检测到的值P1与参考值Pref相比较,如P1>Pref时,便发出过滤器将被堵塞的报警。
第一油温计14检测管路10b中的油温T1,报警装置16将这一检测值T12与高参考值T1max和低参考值T1min比较。如果T1>T1max或T1<T1min,报警装置16就发出粘度不正常的报警。但并不总是需要同时置高和低两个参考值,也可以只被其中的一个参考值。
第二油温计23检测需润滑的机械部分22的出口油温T2,油温差检测装置15计算油温T2和第一油温计检测所得的油温T1之间的差值T2-T1。报警装置16将油温差T2-T1与参考值Tref相比较,如果T2-T1>Tref时,便发出金属发生磨损的警报。
此外,在这个实施例中,记录仪17被接到报警装置16上,以便记录纸上随时对每一次金属磨损加以记录。金属磨损即T2-T1>Tref,是在需润滑的机械部分22中检测到的;而油压P1,油温T1以及油温差T2-T1,也在给定的时间间隔内予以记录,因此给出了金属磨损的一个清楚的指示。
以下,结合附图2对本发明另一个实施例加以说明。在图2中示出的该实施例,是一个应用本发明的并联供油型式机械润滑系统。除了安装在过滤器12和需润滑的机械部分22之间的供油装置外,其他同图1中的实施例相同。
在图1的实施例中,供油装置是管路10c,过滤的润滑油从过滤器12直接供给需润滑的机械部分22。
而在图2的实施例中,过滤器12的出口经过管路10d,连接到润滑油箱21上;另一个单独的泵24的进口是经过管路20b连接到润滑油箱21,而泵24的出口经过管路20c连接到需润滑的机械部分22的进口处,图2的实施例中的其他部件与图1实施例中的部件相同,同样的部件以同样的参考数字表明,同样的说明被省略了。
在上述的实施例中,油压表13是连接到管路10b上,然而也可以改变一下,将油压表13装在过滤器12的进口或泵11的出口处。
第一油温计14,而不是管路10b,也可连接到润滑油箱21内部到需润滑的机械部分22进口处之间油路的任何位置上,例如管路10c或10d。
另外,第二油温计23的检测元件最好安装在需润滑的机械部分22出口处的内侧,但也可以改装在管路20a,离该出口尽可能不太远处。
除了参考值Pref,T1max,T1max和Tref外,在前述各个参考值里的其他参考值,均可设置在报警装置16中以便检测过滤器的堵塞、润滑油粘度的变化,或在较早时间发生的金属磨损,给出预先警报。
本发明中的过滤器,例如深层型,能够总是用来供给需润滑的机械部分以非常洁净的润滑油。
此外,因为从泵输入到过滤器的润滑油的压力,是用油压表来检测的,而检测到的油压是用来监视过滤器的堵塞,所以在润滑油的流速发生突然下跌之前,能够正确地确定过滤器是否已接近于堵塞。
另外,因为本发明使用第一油温计来检测输入到需润滑的机械部分的润滑油的温度,用这个检测到的油温去监视润滑油的粘度,所以在正常的粘度能够被正确地检验出来。
还有,因为第二油温计是用来检测需润滑的机械部分出口附近处润滑油本身的温度,而第一和第二油温计检测到的温度之差被用来检验需润滑的机械部分磨损的发生,所以能在比较早的阶段就正确的检验出磨损的发生。
如上所述,本发明不仅用于过滤润滑油,而且用于综合的监视过滤器堵塞,润滑油的粘度和需润滑的机械部分的磨损和发出警报,因此,可维持使用润滑油的机器处于最好的运转状态。
权利要求
1.一种机器用润滑监视装置,包括一个以恒定流速从机器的润滑油箱泵出润滑油的泵;一个对由上述的泵出的润滑油滤除杂质的过滤器;一个供油装置,将上述过滤器清了的润滑油供给需润滑的机械部分;一个放油装置,将流过上述需润滑的机械部分的润滑油排放到上述的润滑油箱中;此外,还包括一个压力表,检测从上述泵进入上述过滤器的润滑油的压力;第一油温计,用于检测在上述润滑油箱和需润滑的机械部分之间任何合适的部位的润滑油的温度;第二油温计,用于检测上述需润滑的机械部分出口附近处的润滑油的温度;一个油温差检测装置,用于从上述第一和第二油温计检测到的值以获得温度之差,一个报警装置,当上述的油压表,第一油温计和油温差检测装置检测到的任一种值超过预定的数值时该报警装置便发出警报。
2.根据权利要求1所述的机器用润滑监视装置,其特征在于上述第一油温计是连接到上述过滤器和上述泵之间的一个油路上。
3.根据权利要求1或2所述的机器用润滑监视装置,其特征在于从上述过滤器出来的润滑油直接供给上述需润滑的机械部分。
4.根据权利要求1或2所述的机器用润滑监视装置,其特征在于从上述过滤器出来的润滑油再次回到上述的润滑油箱中,并用一个单独的泵从上述的润滑油箱泵送润滑油供给上述需润滑的机械部分。
5.根据权利要求1所述的机器用润滑监视装置,其特征在于上述的过滤器是一种深层型过滤器。
6.根据权利要求1所述的机器用润滑监视装置,其特征在于上述的报警装置是与一台记录仪相连接,当润滑油的温差超过一个参考值时该记录器就进行记录。
7.根据权利要求1所述的机器用润滑监视装置,其特征在于上述的报警装置是与一台记录仪相连接,该记录仪在预定的时间间隔记录润滑油的压力、润滑油的温度和润滑油的温差。
全文摘要
一种机器用润滑监视装置,其中有一油压表用以检测过滤器的润滑油压力;还有第一油温计用以检测对需润滑的机械部分润滑前的润滑油的温度;还有第二油温计用于检测需润滑的机械部分出口附近处的润滑油的温床;一个油温差检测装置,从第一和第二油温计检测所得到的值来获得润滑油的温度差;以及一个报警装置,当油压、油温和油温差中任何一个超过预定的范围的该报警装置便发出警报。
文档编号F16N29/04GK1033682SQ8810608
公开日1989年7月5日 申请日期1988年8月17日 优先权日1987年8月18日
发明者中岛祥光, 铃木正, 和田米二 申请人:株式会社高野