用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的裝置制造方法
【專利摘要】一種用于向機(jī)器的潤滑位置(110)供給潤滑劑的裝置(100,200,300)包括控制單元(130)和潤滑劑泵單元(120)。所述潤滑劑泵單元(120)設(shè)計(jì)用于向潤滑位置(110)供給潤滑劑。此外，控制單元(130)設(shè)計(jì)用于基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元(120)向潤滑位置(110)供給的潤滑劑量。其中，所述傳感器測量信號取決于在潤滑位置(110)的區(qū)域中測量的溫度，在潤滑位置(110)的區(qū)域中測量的壓力，測量到的潤滑劑的黏度、測量到的潤滑劑的介電性，測量到的潤滑劑的含水量、在機(jī)器的零件上測量的振動(dòng)強(qiáng)度或者測量到的機(jī)器零件的轉(zhuǎn)速。
【專利說明】用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)施例涉及一種機(jī)器的潤滑系統(tǒng)和尤其一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]許多機(jī)器具有在工作中相互運(yùn)動(dòng)的零件。為了將相互摩擦的零件的可能的損傷盡可能地減小，常常需要向該位置供給潤滑劑。在消耗潤滑或循環(huán)潤滑時(shí)必須通過潤滑系統(tǒng)持續(xù)地將潤滑劑供給至潤滑位置。因?yàn)樾枰谌魏吻闆r下避免潤滑不足、即供給過少的潤滑劑，則在很多情況下采用持續(xù)的過度潤滑。這部分地導(dǎo)致了潤滑劑的損失。
[0003]因此需要提供一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的技術(shù)方案，其盡可能地降低潤滑劑的消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]所述技術(shù)問題通過一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的裝置和一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的方法得以解決。
[0005]按照一種實(shí)施例的用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的裝置包括潤滑劑泵單元和控制單元。潤滑劑泵單元設(shè)計(jì)用于向潤滑位置供給潤滑劑。控制單元設(shè)計(jì)用于基于傳感器信號調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元向潤滑位置供給的潤滑劑量。其中，傳感器測量信號取決于在潤滑位置的區(qū)域中測量的溫度、在潤滑位置的區(qū)域中測量的壓力、測量到的潤滑劑的黏度、測量到的潤滑劑的介電性、測量到的潤滑劑的含水量、在機(jī)器的零件上測量的振動(dòng)強(qiáng)度或者測量到的機(jī)器零件的轉(zhuǎn)速，使得控制單元根據(jù)溫度或壓力調(diào)節(jié)供給的潤滑劑量。
[0006]用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置供給潤滑劑的裝置的實(shí)施例的基礎(chǔ)認(rèn)知在于，在不同的運(yùn)行條件下，也就是在不同的溫度、壓力、黏度、介電性、含水量、振動(dòng)和/或轉(zhuǎn)速情況下消耗不同的潤滑劑量，因此潤滑劑供給應(yīng)與各種運(yùn)行條件相配合，以便降低潤滑劑的消耗。例如當(dāng)潤滑劑在較低溫度下具有更高的黏度時(shí)，在較低溫度下潤滑劑的供給可以比較高溫度下更少。此外例如在較低的外部壓力下，潤滑劑在潤滑位置上的壓力也可以被降低，因?yàn)楫?dāng)潤滑位置處的壓力略高于外部時(shí)在大多數(shù)情況下就足夠了，從而污染物不能從外部侵入潤滑位置。因此通過所述技術(shù)方案可以明顯降低在機(jī)器中的潤滑劑消耗。此外，機(jī)器的工作狀態(tài)可以更安全，因?yàn)檫@降低了潤滑不足的危險(xiǎn)。
[0007]在一些實(shí)施例中，用于供給潤滑劑的裝置具有傳感器單元，其可以測量在潤滑位置區(qū)域中的溫度或壓力，并且向控制單元提供根據(jù)所測溫度或壓力的傳感器測量信號。
[0008]一些實(shí)施例涉及一種具有按照所述技術(shù)方案的裝置的潤滑劑消耗設(shè)備或潤滑劑循環(huán)設(shè)備。
[0009]在一些實(shí)施例中，在潤滑位置和機(jī)器的外部區(qū)域之間設(shè)置密封裝置。通過根據(jù)壓力或溫度對潤滑劑供給的調(diào)整，可以明顯降低潤滑劑通過密封裝置流向外部的損失?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]以下接合附圖進(jìn)一步闡述若干實(shí)施例。在附圖中:
[0011]圖1示出潤滑系統(tǒng)的線路圖形式的、用于供給潤滑劑的裝置，其具有例如電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的線路符號；
[0012]圖2示出潤滑系統(tǒng)的線路圖形式的、用于供給潤滑劑的裝置，其具有例如液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的線路符號；
[0013]圖3示出與壓力相關(guān)的輸送流量的自動(dòng)液壓控制器的線路圖形式的、用于供給潤滑劑的裝置；
[0014]圖4示出隧道鉆機(jī)的鉆頭的局部剖面圖；
[0015]圖5示出所輸送的潤滑劑量關(guān)于溫度的圖表；和
[0016]圖6示出所輸送的潤滑劑量關(guān)于壓力的圖表。
[0017]以下在不同描述的實(shí)施例中部分具有相同或相似功能屬性的對象和功能性使用相同的附圖標(biāo)記。此外不同實(shí)施例的可選的特征能夠相互組合或彼此替換。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1示出作為實(shí)施例的用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置110供給潤滑劑的裝置100的框圖。裝置100包括與控制單元130相連的潤滑劑泵單元120。潤滑劑泵單元120向潤滑位置110供給潤滑劑。控制單元130與潤滑劑泵單元120相連并且基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元120向潤滑位置110供給的潤滑劑量。傳感器測量信號取決于在潤滑位置110的區(qū)域中測量的溫度、在潤滑位置110的區(qū)域中測量的壓力、測量的潤滑劑的黏度、測量的潤滑劑的介電性(或介電性常量)、測量的潤滑劑的含水量、在機(jī)器的零件上測量的振動(dòng)強(qiáng)度和/或?qū)C(jī)器的零件測量的轉(zhuǎn)速，因此控制單元130根據(jù)溫度、壓力、黏度、振動(dòng)和/或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)供給的潤滑劑量。
[0019]通過根據(jù)在潤滑位置110的區(qū)域中測量的溫度，在潤滑位置110的區(qū)域中測量的壓力、測量的潤滑劑的黏度、測量的潤滑劑的介電性、測量的潤滑劑的含水量、在機(jī)器的零件上測量的振動(dòng)強(qiáng)度和/或?qū)C(jī)器的零件測量的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)潤滑劑的供給，從而可以明顯降低潤滑劑的消耗量，因?yàn)槔缭谳^低溫度下需要較少的潤滑劑。附加地可以使機(jī)器的工作狀態(tài)更安全，因?yàn)榭梢越档蜐櫥蛔愕奈ｋU(xiǎn)。
[0020]可以根據(jù)溫度、壓力、黏度、介電性、含水量、振動(dòng)或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)潤滑劑的供給。備選地可以根據(jù)兩個(gè)或多個(gè)所述參數(shù)來調(diào)節(jié)潤滑劑的供給，其中參數(shù)的任意組合和數(shù)量根據(jù)對潤滑劑供給的調(diào)節(jié)來選擇。
[0021]潤滑位置110可以是機(jī)器的這樣的區(qū)域，機(jī)器的相互運(yùn)動(dòng)的部件在該區(qū)域中相接觸，例如軸承或轉(zhuǎn)動(dòng)軸的密封裝置。換句話說，潤滑位置110例如是一個(gè)位置，兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的零件在該位置上通過潤滑劑防止損壞或磨損。
[0022]所供給的潤滑劑量例如以每時(shí)間單位的潤滑劑、如cmVmin來測量或給出。
[0023]這種測量在潤滑位置的區(qū)域中進(jìn)行，該區(qū)域例如理解為這樣的區(qū)域，其中溫度測量或壓力測量能夠描述在潤滑位置110所處狀態(tài)條件。這不僅涉及在潤滑位置上用于潤滑劑的直接的區(qū)域或空間，而且也涉及在潤滑位置附近的機(jī)器的外部區(qū)域(例如遠(yuǎn)離用于潤滑劑的區(qū)域小于50厘米、20厘米或10厘米)。[0024]在此，機(jī)器可以是具有活動(dòng)零件的任意構(gòu)件。其例如是制造機(jī)器、工業(yè)機(jī)器、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、家用電器或這些機(jī)器的零件。
[0025]潤滑劑、也稱為潤滑物質(zhì)例如可以是油脂、油或其他用于各種潤滑位置所需的或適用的潤滑劑。
[0026]圖1示出作為具體示例的附加可選或備選的所述技術(shù)方案的實(shí)施可行性，以及用于潤滑劑泵單元120和控制單元130的可行的實(shí)施例，它們此外在單獨(dú)的實(shí)施例中被示出并能夠以其他方式被實(shí)施。
[0027]控制單元130基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)潤滑劑量。傳感器測量信號可以被傳感器單元140的控制單元130接收。傳感器單元140例如可以在潤滑位置的區(qū)域中測量潤滑劑的溫度、壓力、黏度(例如借助流變儀在容器、管路或管路的旁路中測量)，在潤滑劑中測量的介電性(或測量的導(dǎo)電性)、潤滑劑的含水量、在機(jī)器的零件上(例如借助加速度采集器)可測量的振動(dòng)強(qiáng)度(或加速強(qiáng)度)和/或機(jī)器的零件的轉(zhuǎn)速(例如主驅(qū)動(dòng)鉆頭的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速)，并且根據(jù)所測量的溫度或所測量的壓力為控制單元130提供相關(guān)的傳感器測量信號。
[0028]傳感器單元例如將所測壓力或溫度轉(zhuǎn)化成電信號并且向控制單元130提供這種傳感器測量信號。
[0029]傳感器單元140例如具有溫度傳感器142，其安置在潤滑位置110上為潤滑劑所設(shè)的區(qū)域中，用于測量在潤滑位置110中的潤滑劑的溫度。為了溫度測量，溫度傳感器與潤滑位置中的潤滑劑優(yōu)選直接接觸，從而獲得更精確的溫度測量。備選地，溫度傳感器也可以通過導(dǎo)熱性好的材料(例如金屬)與潤滑劑熱接觸。
[0030]作為備選或補(bǔ)充的是，傳感器單元140可以具有壓力傳感器，其安置在潤滑位置110的區(qū)域中的外部區(qū)域，用于測量潤滑位置110的外部的壓力。許多機(jī)器在外部壓力明顯波動(dòng)的環(huán)境中工作。因?yàn)殡S著壓力升高而具有這樣的危險(xiǎn)，即在潤滑位置110中可能進(jìn)入污染物，通過潤滑劑供給量的增大和潤滑劑壓力的增大來避免上述危險(xiǎn)。反之，例如按照所述的技術(shù)方案，當(dāng)外部壓力減小時(shí)可以降低潤滑劑供給。通過考慮外部壓力可以明顯降低潤滑劑的消耗。
[0031]潤滑位置的區(qū)域中的外部區(qū)域例如理解為一個(gè)區(qū)域，其不是設(shè)置在用于潤滑劑的區(qū)域中，并且與潤滑位置相距一段距離，但是允許獲得在潤滑位置處的外部壓力。按照機(jī)器的大小，壓力傳感器的測量位置遠(yuǎn)離潤滑位置110最大為50厘米(或20厘米、10厘米或5厘米)。
[0032]換句話說，控制單元130可以調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元120向潤滑位置110供給的潤滑劑量，使得在潤滑位置110處的潤滑劑的壓力與潤滑位置110外部所測的壓力相同或高于潤滑位置110外部所測的壓力。
[0033]作為補(bǔ)充或備選，傳感器單元140具有另一個(gè)或第二壓力傳感器146，其安置在潤滑位置110上為潤滑劑所設(shè)的區(qū)域中，用于測量在潤滑位置110處的潤滑劑的壓力。雖然可以基于所供給的潤滑劑量推導(dǎo)出在潤滑位置110處的潤滑劑的壓力，但是這例如由于密封裝置的磨損現(xiàn)象或相似情況隨著時(shí)間而改變，因此通過在潤滑位置110處的第二傳感器146能夠得出關(guān)于在潤滑位置110處的潤滑劑的壓力的更精確的信息。
[0034]例如第一壓力傳感器144可以向控制單元130提供第一傳感器測量信號并且第二壓力傳感器146向控制單元130提供第二傳感器測量信號?？刂茊卧?30然后可以基于第一傳感器測量信號和第二傳感器測量信號之間的差值信號調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元120向潤滑位置110供給的潤滑劑量。為此控制單元130例如可以具有減法電路134，其由第一傳感器測量信號和第二傳感器測量信號構(gòu)成電的差值信號。
[0035]差值信號的建立可以簡單地將兩個(gè)測量到的壓力值相互結(jié)合并且通過所構(gòu)成的差值信號控制潤滑劑的供給。但是更精確地也可以將第一壓力傳感器144的傳感器測量信號以另外的方式與第二壓力傳感器146的第二傳感器測量信號相結(jié)合。
[0036]圖1示出一種實(shí)施例，其中使用了溫度傳感器142以及在潤滑位置110的外部區(qū)域(在潤滑位置之前)中的第一壓力傳感器144和在潤滑位置110處提供潤滑劑的區(qū)域中的第二壓力傳感器146，用于實(shí)施溫度測量以及壓力差值測量。其中，控制單元130由第一壓力傳感器144的第一傳感器測量信號和第二壓力傳感器146的第二傳感器測量信號構(gòu)成差值信號。溫度傳感器142提供第三傳感器測量信號并且控制單元130基于第三傳感器測量信號和差值信號的組合信號調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元120向潤滑位置110供給的潤滑劑量。為此控制單元130具有加法電路136，其將電的差值信號和電的第三傳感器信號相加成電的組合信號。
[0037]差值信號和第三傳感器測量信號的組合可以用于將兩個(gè)壓力傳感器和溫度傳感器的信息用于潤滑劑供給的調(diào)節(jié)。但是差值信號和第三傳感器測量信號也可以以其他方式相結(jié)合，用于調(diào)節(jié)潤滑劑供給。
[0038]通常，為了結(jié)合第一壓力傳感器144的第一傳感器測量信號和第二壓力傳感器146的第二傳感器測量信號，控制單元130具有第一合并電路，并且為了使第一合并電路的輸出信號與溫度傳感器的第三傳感器測量信號相結(jié)合，控制單元130具有第二合并電路。
[0039]可選地或備選地，控制單元130具有調(diào)節(jié)器132，其基于額定值w與傳感器單元140的傳感器測量信號、前述的差值信號或前述的組合信號的對比產(chǎn)生比較信號?？刂茊卧?30基于比較信號調(diào)節(jié)由潤滑劑泵單元120向潤滑位置110供給的潤滑劑量。根據(jù)具體的實(shí)施形式，調(diào)節(jié)器132將額定值w與傳感器測量信號、差值信號或組合信號相對比。當(dāng)傳感器單元140例如僅具有一個(gè)壓力傳感器144、146或僅一個(gè)溫度傳感器142時(shí)，則額定值w直接與傳感器單元140的傳感器測量信號相對比。當(dāng)傳感器單元140例如具有第一壓力傳感器144和第二壓力傳感器146，則調(diào)節(jié)器132將額定值w與差值信號向?qū)Ρ?。備選地，當(dāng)傳感器單元140要么具有溫度傳感器142和僅一個(gè)壓力傳感器144、146或具有如圖1實(shí)施例所示的溫度傳感器142、第一壓力傳感器144和第二壓力傳感器146時(shí)，則調(diào)節(jié)器132將額定值w與組合信號相對比。
[0040]潤滑劑泵單元120或潤滑劑泵例如可以具有電動(dòng)機(jī)126，并且控制單元130可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的功率并且由此調(diào)節(jié)每一個(gè)時(shí)間單位所輸送的潤滑劑量。在圖1中示出電動(dòng)機(jī)126的調(diào)節(jié)的可能的實(shí)施例。為此，控制單元130具有變頻器138，其可以改變潤滑劑泵單元120的電動(dòng)機(jī)126的供電的頻率，以便控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和由此控制潤滑劑泵單元120的輸送量。為此變頻器138例如與調(diào)節(jié)器132相連并且由比較信號所控制。
[0041]潤滑劑泵單元120附加地具有含有潤滑劑122的容器和用于填充容器122的閥124。此外潤滑劑泵單元120通過泵管路與機(jī)器的潤滑位置110相連。其中，每個(gè)潤滑劑管路在潤滑劑泵單元120和潤滑位置110之間均具有止回閥112。[0042]例如可行的是，在潤滑位置110處測量溫度和/或壓力，并且僅調(diào)節(jié)向該潤滑位置110供給的潤滑劑。備選地，溫度和/或壓力僅在潤滑位置110處被測量。并且據(jù)此調(diào)節(jié)向多個(gè)潤滑位置110供給的潤滑劑，如圖1所示。同樣可選地，在多個(gè)潤滑位置110上相互獨(dú)立地測量溫度和/或壓力，并且通過各個(gè)傳感器信號單獨(dú)地調(diào)節(jié)向所屬的潤滑位置110供給的潤滑劑。
[0043]所述的技術(shù)方案例如在潤滑劑消耗設(shè)備或潤滑劑循環(huán)設(shè)備中通過集成裝置100來實(shí)現(xiàn)。
[0044]圖2示出用于將潤滑劑向潤滑位置110供給的裝置200的方框圖的實(shí)施例。裝置200的構(gòu)造大部分對應(yīng)圖1，但是潤滑劑泵單元120取代電動(dòng)機(jī)具有液壓馬達(dá)228。相應(yīng)地控制單元130為了控制潤滑劑泵單元120具有液壓設(shè)備250，其通過調(diào)節(jié)閥252與潤滑劑泵單元120的液壓馬達(dá)228相連。調(diào)節(jié)閥252可以通過調(diào)節(jié)器132的比較信號被控制，并且節(jié)流或開放從液壓設(shè)備250至液壓馬達(dá)228的液壓液體流，因此液壓馬達(dá)228的功率和潤滑劑傳輸量被調(diào)節(jié)。換句話說，潤滑劑泵單元120具有液壓馬達(dá)228并且控制單元130通過在液壓設(shè)備250和液壓馬達(dá)228之間的液壓管路中的調(diào)節(jié)閥252調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)228的功率。
[0045]圖2還不出與液壓設(shè)備250相連的液壓箱254和安置在液壓設(shè)備250和調(diào)節(jié)閥252之間的限壓閥256 (DBV)，用于當(dāng)調(diào)節(jié)閥252嚴(yán)重阻塞液壓管道中的流體時(shí)抑制液壓管道中的過壓力。
[0046]結(jié)合通常的設(shè)計(jì)方案和/或在圖1中所示的實(shí)施例所述的可選的或備選的設(shè)施形式可以以相應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)裝置200。
[0047]圖3示出用于向機(jī)器中的潤滑位置110供給潤滑劑的裝置300的方框圖的實(shí)施例。裝置300大部分對應(yīng)圖2所示的裝置。但是裝置300僅具有兩個(gè)壓力傳感器144、146并且沒有溫度傳感器。因此根據(jù)壓力、但不根據(jù)溫度來調(diào)節(jié)向潤滑位置110處供給的潤滑劑。
[0048]其他的附加或備選的實(shí)施方案、其結(jié)合通常的設(shè)計(jì)方案和/或在圖1和圖2中所示的實(shí)施例同樣用于實(shí)現(xiàn)裝置300。
[0049]備選地在圖1、2或3所示的裝置的潤滑劑泵單元120也可以具有氣動(dòng)泵，并且控制單元130可以設(shè)計(jì)用于例如通過在壓力空氣供給裝置和氣動(dòng)泵之間的壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至氣動(dòng)泵的管路中的壓力。
[0050]一些實(shí)施例涉及一種裝置，其用于調(diào)節(jié)黏度(潤滑劑的黏度)、調(diào)節(jié)振動(dòng)(機(jī)器的振動(dòng))和/或轉(zhuǎn)速(例如鉆頭/驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速)。
[0051]圖4示出隧道鉆機(jī)的鉆頭的局部橫截面。鉆頭固定裝置420在挖掘過程中轉(zhuǎn)動(dòng)并且通過主驅(qū)動(dòng)裝置被驅(qū)動(dòng)，被密封的軸承設(shè)備460 (例如圓柱滾子軸承)所支承，軸承設(shè)備460處于用于軸向圓柱滾子軸承410的滾動(dòng)圈中。在滾動(dòng)圈410和鉆頭固定裝置420之間設(shè)置三個(gè)軸密封環(huán)430用于相對外部區(qū)域470 (其中例如直接接觸沙子、水和巖石)密封軸承460。在外部軸密封環(huán)和中間軸密封環(huán)之間輸入潤滑劑480 (例如油脂)，其由潤滑劑泵單元進(jìn)行供給。在中間軸密封環(huán)和內(nèi)部軸密封環(huán)之間是壓力空氣空間，并且在內(nèi)部軸密封環(huán)內(nèi)，例如軸承460區(qū)域被填入油450。例如在外部和中間軸密封環(huán)之間的區(qū)域中可以進(jìn)行溫度測量。在滾動(dòng)圈410和鉆頭固定裝置420之間的區(qū)域中、在外部軸密封環(huán)的背離潤滑劑480的側(cè)面上可以進(jìn)行壓力測量。附加或備選地也可以在潤滑位置的區(qū)域中、在外部軸密封環(huán)和中間軸密封環(huán)之間進(jìn)行壓力測量。在此，例如設(shè)有潤滑劑480的整個(gè)區(qū)域或外部軸密封環(huán)430和鉆頭固定裝置420之間的接觸面可以被視作潤滑位置。
[0052]所述技術(shù)方案的應(yīng)用例如是具有如圖1至圖3所示的裝置的隧道鉆機(jī)。
[0053]通過前述的例如以具體實(shí)施例的形式的技術(shù)方案，可以明顯降低在機(jī)器中的潤滑劑消耗。圖5示出關(guān)于溫度T(單位K)的所輸送的潤滑劑量f (單位cm3/min)。其中，水平直線510表示在恒定潤滑劑供給的情況下基于不利工況(惡劣工況潤滑)的潤滑劑消耗，斜線520表示根據(jù)所述技術(shù)方案的、在考慮到潤滑位置的所測溫度的情況下的潤滑劑消耗。其中，所供給的潤滑劑量在較低溫度時(shí)明顯減少，因?yàn)樵谡Ｇ闆r下潤滑劑的黏度在較小溫度下更高。
[0054]圖6示出關(guān)于壓力P(單位Pa)的所輸送的潤滑劑量f (單位cm3/min)。其中，水平直線610表示在恒定的惡劣工況潤滑下的潤滑劑消耗，并且斜線620表示在使用所述技術(shù)方案情況下的潤滑劑消耗。其中，所輸送的潤滑劑量在較小壓力下明顯降低，因?yàn)槲廴疚镞M(jìn)入潤滑位置的危險(xiǎn)減小。
[0055]一些實(shí)施例涉及的是向機(jī)器中的潤滑位置110供給潤滑劑的方法。所述方法包括接收傳感器信號，其取決于在潤滑位置110的區(qū)域中測量的溫度，在潤滑位置110的區(qū)域中測量的壓力、測量的潤滑劑的黏度、測量的潤滑劑的介電性、潤滑劑的含水量、在機(jī)器的零件上測量的振動(dòng)強(qiáng)度或測量的機(jī)器零件的轉(zhuǎn)速，和向潤滑位置供給潤滑劑量。此外，所述方法包括基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)向潤滑位置110供給的潤滑劑量。
[0056]所述方法還具有其他可選或備選的方法步驟，其對應(yīng)前述可選或備選的裝置特征。
[0057]—些實(shí)施例涉及一種裝置，尤其是具有各種按照需求的潤滑劑輸送量調(diào)節(jié)裝置的泵。這例如通常用于必須補(bǔ)償變化的壓力/溫度狀態(tài)的地方，例如在隧道鉆機(jī)中使用。
[0058]在此可以提供一種泵，其根據(jù)壓力和/或溫度調(diào)節(jié)潤滑劑量，因此可以降低消耗量以及使工作狀態(tài)更安全。
[0059]通過所述技術(shù)方案可以按照需要控制潤滑劑供給。而不再籠統(tǒng)地將確定量的潤滑劑輸送至軸承和密封裝置處，整體的溫度和壓力影響必須被考慮。此外可以實(shí)現(xiàn)潤滑劑消耗不再明顯超過實(shí)際需要的量。
[0060]換句話說，通過按照需要可調(diào)節(jié)的潤滑劑量使得在消耗和/或循環(huán)中可以避免過度潤滑，并進(jìn)而很大程度地阻止過多的潤滑劑消耗。
[0061]一方面，潤滑劑消耗可以在正常工作時(shí)并且首先在部分負(fù)載工作中被降低。另一方面，在特別不利的條件下按照需要也可以向潤滑位置輸送增大量的潤滑劑。
[0062]當(dāng)在潤滑位置出現(xiàn)不同壓力和溫度的情況下，被調(diào)節(jié)的潤滑劑量是有意義的。例如在隧道挖鉆工作中是這種情況。當(dāng)今在所謂的盾構(gòu)掘進(jìn)過程中常常使用隧道鉆機(jī)(TBM)。若預(yù)期有不穩(wěn)定的開挖面，則使用具有混合盾構(gòu)的隧道鉆機(jī)。其中挖掘室被填充支持和滑動(dòng)液體、混凝土懸浮液，用于阻止開挖面的坍塌。在挖掘室中在鉆頭前為此構(gòu)成的壓力大致等于土壤壓力和水壓。這取決于鉆挖深度和地下水情況。其是可變的并且通常在I至IObar之間。
[0063]滾動(dòng)圈在挖掘過程中圍繞鉆頭固定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，并且被密封的軸承設(shè)備支承。在此，例如圖4所示可以使用轉(zhuǎn)動(dòng)密封。為了承受力的作用,可以使用滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承(例如軸向圓柱滾子軸承)和轉(zhuǎn)動(dòng)密封裝置需要特定的潤滑劑量，用于減小磨損和保證密封性。這種潤滑劑被從泵傳送至潤滑位置。
[0064]在傳統(tǒng)的潤滑中，所述量保持恒定。因?yàn)橐苊鉂櫥蛔悖@導(dǎo)致持續(xù)的過度潤滑。潤滑劑理想的所需量是可變的，因?yàn)橥诰蚴抑械膲毫蜏囟仁歉鶕?jù)環(huán)境而改變的。因此按照使用條件過度潤滑或多或少地較大。
[0065]所期望的是，使這種過度潤滑降低至最小值，并且向潤滑位置輸送按照需要的、已調(diào)節(jié)的潤滑劑量。所需的油脂量為此可以借助特征曲線(因素)、根據(jù)環(huán)境壓力和潤滑劑溫度被調(diào)節(jié)。在壓力和溫度改變時(shí)可能需要較少的油脂量，以便實(shí)現(xiàn)理想的潤滑。這些因素可以這樣選擇，使得在較好的條件下減少輸送量并且因而節(jié)省潤滑劑。
[0066]潤滑劑泵可以盡可能獨(dú)立地提供近似相同的量，直至IOObar的反壓力或更大。泵的輸送壓力可以自動(dòng)地與例如在潤滑位置的區(qū)域中自身改變的壓力狀況相配合，而不是保持輸送量的恒定。因此輸送量可以根據(jù)壓力和溫度被調(diào)節(jié)，例如通過活塞沖程調(diào)節(jié)或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)(例如在電動(dòng)機(jī)中調(diào)節(jié)頻率、或在液壓馬達(dá)中調(diào)節(jié)流量，或在氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中調(diào)節(jié)壓力)。
[0067]傳感器可以在潤滑位置之后和潤滑位置之前(例如在挖掘室中)測量不同環(huán)境的壓力和溫度。例如在潤滑位置處需要和挖掘室中相同的壓力或甚至輕微的過壓，用于盡可能阻止污染物侵入密封裝置的后面并到達(dá)軸承。通過輸送量在此可以在潤滑位置后面形成壓力。當(dāng)在挖掘室內(nèi)有較大的反壓力時(shí)，可能需要比在較低反壓力或完全無壓力的情況中更大的潤滑劑量。
[0068]在較高溫度時(shí)例如需要更低黏度的油脂，由此其提供更小的阻力并且更容易通過密封唇泄漏，因此可能需要較大的油脂量。反之在較低溫度下需要較少的油脂量。
[0069]
【權(quán)利要求】
1.一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置(110)供給潤滑劑的裝置(100，200，300)，具有以下特征: 設(shè)計(jì)用于向潤滑位置(110)供給潤滑劑的潤滑劑泵單元(120);和 控制單元(130)，其被設(shè)計(jì)用于基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向該潤滑位置(110)供給的潤滑劑量，其中，所述傳感器測量信號取決于測量到的潤滑劑的黏度或者測量到的潤滑劑的介電性。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，具有傳感器單元(140)，其被設(shè)計(jì)用于測量潤滑劑的黏度或潤滑劑的介電性，并且將所述傳感器測量信號提供給所述控制單元(130)。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述傳感器單元(140)具有溫度傳感器(142)，所述溫度傳感器(142)安置在在所述潤滑位置(110)上為潤滑劑所設(shè)的區(qū)域中，用于測量在所述潤滑位置(110)上的潤滑劑的溫度。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中，所述傳感器單元(140)具有壓力傳感器(144)，所述壓力傳感器(144)安置在所述潤滑位置(110)區(qū)域的外部區(qū)域中，用于測量所述潤滑位置(110)以外的壓力。
5.按照權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向所述潤滑位置(110)供給的潤滑劑量，使得在所述潤滑位置(110)上的潤滑劑的壓力等于或高于在所述潤滑位置(110)以外所測到的壓力。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的裝置，其中，所述傳感器單元(140)具有第二壓力傳感器(146)，所述第二壓力傳感器(146)安置在在所述潤滑位置(110)上為潤滑劑所設(shè)的區(qū)域中，用于測量在所述潤滑位置(110)上的潤滑劑的壓力。
7.一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置(110)供給潤滑劑的裝置(100，200，300)，具有以下特征: 設(shè)計(jì)用于向潤滑位置(110)供給潤滑劑的潤滑劑泵單元(120)； 控制單元(130)，其被設(shè)計(jì)用于基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向該潤滑位置(110)供給的潤滑劑量，其中，所述傳感器測量信號取決于在所述潤滑位置(110)的區(qū)域中測量的壓力；和 傳感器單元(140)，其具有第一壓力傳感器(144)，所述第一壓力傳感器(144)安置在所述潤滑位置(110)區(qū)域的機(jī)器外部區(qū)域中，用于測量所述潤滑位置(110)以外的壓力，并且所述傳感器單元(140)還具有第二壓力傳感器(146)，所述第二壓力傳感器(146)安置在在所述潤滑位置(110)上為潤滑劑所設(shè)的區(qū)域中，用于測量在所述潤滑位置(110)上的潤滑劑的壓力，其中，所述傳感器單元(140)向所述控制單元(130)提供傳感器測量信號。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的裝置，其中，所述第一壓力傳感器向所述控制單元(130)提供第一傳感器測量信號，并且所述第二壓力傳感器向所述控制單元(130)提供第二傳感器測量信號，其中，所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于基于所述第一傳感器測量信號和所述第二傳感器測量信號間的差值信號調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向所述潤滑位置(110)供給的潤滑劑量。
9.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述傳感器單元(140)具有溫度傳感器(142)，所述溫度傳感器(142)安置在在所述潤滑位置(110)上為潤滑劑所設(shè)的區(qū)域中，用于測量在所述潤滑位置(110)上的潤滑劑的溫度，其中，所述溫度傳感器(142)提供第三傳感器測量信號，其中，所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于基于所述第三傳感器測量信號和所述差值信號的組合信號調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向所述潤滑位置(110)供給的潤滑劑量。
10.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其中，所述控制單元(130)具有調(diào)節(jié)器(132)，所述調(diào)節(jié)器(132)設(shè)計(jì)用于基于額定值與傳感器測量信號、差值信號或組合信號的比較產(chǎn)生比較信號，其中，所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于基于所述比較信號調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向所述潤滑位置(110)供給的潤滑劑量。
11.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其中，所述潤滑劑泵單元(120)具有電動(dòng)機(jī)(126)，并且所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于例如通過變頻器(138)調(diào)節(jié)所述電動(dòng)機(jī)(126)的功率。
12.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其中，所述潤滑劑泵單元(120)具有液壓馬達(dá)(228)，并且所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于例如通過在液壓設(shè)備(250)和液壓馬達(dá)(228)之間的液壓管路中的調(diào)節(jié)閥(252)調(diào)節(jié)所述液壓馬達(dá)(228)的功率。
13.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其中，所述潤滑劑泵單元(120)具有氣動(dòng)泵，并且所述控制單元(130)設(shè)計(jì)用于例如通過在壓力氣體供給裝置和氣動(dòng)泵之間的壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)在通向所述氣動(dòng)泵的管路中的壓力。
14.按照前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其中，密封裝置(430)、例如軸密封環(huán)安置在所述潤滑位置(110)和所述機(jī)器的外部區(qū)域之間。
15.一種隧道鉆機(jī)，具有用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置(110)供給潤滑劑的裝置(100，200，300)，包 括以下特征: 設(shè)計(jì)用于向潤滑位置(110)供給潤滑劑的潤滑劑泵單元(120);和 控制單元(130)，其被設(shè)計(jì)用于基于傳感器測量信號調(diào)節(jié)由所述潤滑劑泵單元(120)向該潤滑位置(110)供給的潤滑劑量，其中，所述傳感器測量信號取決于在所述潤滑位置(110)的區(qū)域中測量的溫度，在所述潤滑位置(110)的區(qū)域中測量的壓力，測量到的潤滑劑的黏度、測量到的潤滑劑的介電性，測量到的潤滑劑的含水量、在所述機(jī)器的零件上測量的振動(dòng)強(qiáng)度或者測量的所述機(jī)器零件的轉(zhuǎn)速。
16.一種用于向機(jī)器內(nèi)的潤滑位置(110)供給潤滑劑的方法，具有以下特征: 接收傳感器測量信號，所述傳感器測量信號取決于測量到的潤滑劑的黏度或者測量到的潤滑劑的介電性； 向所述潤滑位置(110)供給潤滑劑；和 基于所述傳感器測量信號調(diào)節(jié)向所述潤滑位置(110)供給的潤滑劑量。
【文檔編號】F16N29/02GK104006281SQ201410068889
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】A.波雷克, S.弗蘭克, J.克羅伊茲凱姆珀, S.舒爾曼 申請人:德國Skf潤滑油系統(tǒng)公司