專利名稱：機器用的潤滑監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于機器用的潤滑監(jiān)視裝置，除了能提供普通的濾油器所能提供的潤滑油的過濾作用外，它還能對過濾器的堵塞、潤滑油的粘度、需潤滑的機械部分的磨損進行監(jiān)視，從而供使用潤滑油的機器總是以最佳的性能運轉(zhuǎn)。
迄今為止，把濾油器看作僅能過濾潤滑油的裝置，并對這方面的性能進行了一些改進。
事實上，近來按照環(huán)境清潔的社會要求，以及在過濾材料方面的快速發(fā)展，已發(fā)展了一種深層型過濾器，它比普通的過濾器具有高得多的凈化能力，能夠提供凈度非常高的潤滑油。
在深層型過濾器中，粗的雜質(zhì)能被位于進口處的一層過濾層捕獲，而細的雜質(zhì)被靠近出口處的一層過濾層捕獲，這樣可根據(jù)雜質(zhì)顆粒的大小，使從粗到細的雜質(zhì)被不同的過濾層所捕獲。因此，與普通的過濾器相比較，深層型過濾器具有一種非常高的凈化能力，從而使大量的從粗到細雜質(zhì)均被除掉，從而能延長其使用壽命。圖3是表示深層型過濾器的流速特性Q和壓力特性P隨時間的變化的曲線。如圖所示，因為雜質(zhì)是按照顆粒大小分布在各個過濾層上，局部堵塞狀態(tài)將持續(xù)一個相當長的時間，而流速和壓力只有微小的變化，直到到達堵塞點A時，這時堵塞擴及到整個過濾器。在堵塞點A以后，流速急劇下降而壓力急劇上升。
然而，只具有高凈度的潤滑油還不足以滿足機器潤滑的需要。例如，如果由于過濾器堵塞使?jié)櫥偷牧魉傧陆?，則流體潤滑狀態(tài)被破壞，導致界面潤滑狀態(tài)或混合潤滑狀態(tài)，這樣在機器需潤滑的部分將發(fā)生金屬磨損，在最壞的情況下，有可能引起粘結(jié)作用。
此外，如果由于環(huán)境溫度的變化而使?jié)櫥偷恼扯劝l(fā)生變化，那么流體潤滑狀態(tài)將會被破壞，在最壞的情況下，也將會引起粘結(jié)狀態(tài)。
另一方面，從機器運轉(zhuǎn)的情況來看，除了正常運轉(zhuǎn)情況下，必然存在著一些特殊運轉(zhuǎn)情況，例如起動運轉(zhuǎn)，重載荷運轉(zhuǎn)，重復載荷運轉(zhuǎn)和低速運轉(zhuǎn)等，機器在這些特殊運轉(zhuǎn)情況下，或從正常運轉(zhuǎn)情況轉(zhuǎn)變?yōu)檫@些特殊運轉(zhuǎn)情況時，流體潤滑狀態(tài)往往會被破壞，結(jié)果導致金屬磨損，在最壞情況下，會發(fā)生意外的粘結(jié)情況。
因此，為了在最好的狀態(tài)使用潤滑油使機器進行運轉(zhuǎn)，必須對潤滑油的流速和粘度以及需潤滑的機械零件的磨損進行監(jiān)視。然而，如前所述，已有的濾油器只有濾油的功能。
由于過濾器堵塞引起的流速降低可以通過更換過濾器使之恢復。但是，由于深層型過濾器比已有的過濾器具有高得多的凈化能力，它能夠在其內(nèi)部收集相當大量的雜質(zhì)，當收集的雜質(zhì)達到一個特定的量時(圖3中的A點)，流速就急劇下降。因此，決定更換的時間是有困難的，不象已有的過濾器那樣容易決定。
已有的過濾器也顯示出與圖3中所示的相似的流速下降和壓力上升特性，但是因為它不能去除細的雜質(zhì)，所以在過濾器被完全堵塞以前，潤滑油中的雜質(zhì)是在增加的。因此，要對潤滑油含有雜質(zhì)的程度進行檢驗，并且要既對過濾器也對潤滑油進行更換。
但是，對深層型過濾器而言，因為它即使在堵塞狀態(tài)下也能輸出良好過濾的潤滑油，所以如果根據(jù)含有雜質(zhì)的程度來決定更換時間，就會有潤滑油的流速突然下跌的危險。因此，對使用深層型過濾器的濾油器來說，就得提早定期更換過濾器，以防止出現(xiàn)這種流速突然下跌，這樣就導致十分不經(jīng)濟的維護。
為了消除已有濾油器所有的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一個裝置，它能供給高凈度的潤滑油給需潤滑的部分，并連續(xù)監(jiān)視過濾器的堵塞，潤滑油的粘度以及需潤滑的機械部分的磨損情況，從而使機器保持在最好的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明能達到上述目的，為機器提供一個潤滑監(jiān)視裝置，它包括一個從機器的潤滑油油箱中以恒定的流速泵送潤滑油的泵;一個對從泵中輸出口的潤滑油去除雜質(zhì)的過濾器;一個將經(jīng)過過濾器過濾的潤滑油提供給需潤滑機械部分的供油裝置;一個將流經(jīng)過需潤滑機械部分的潤滑油排放到潤滑油油箱中的放油裝置;它還包括一個檢測從泵輸入到過濾器的潤滑油壓力的油壓表;一個在潤滑油箱和需潤滑機械部分入口之間的合適部位檢測潤滑油溫度的第一油溫計;一個對需潤滑機械部分出口附近處的潤滑油溫度進行檢測的第二油溫計;一個用來從第一和第二油溫計所測得的值獲得溫度差的油溫差檢測裝置，及一個報警裝置，當壓力表、第一油溫計和油溫差檢測裝置所檢測的任一個值超過預定的數(shù)值時該報警器就給出報警。
泵提供潤滑油給過濾器，該過濾器將潤滑油過濾至相當高的凈度，過濾了的潤滑油經(jīng)過供油裝置提供給需潤滑的機械部分。
油壓表用來檢查過濾器是否堵塞。參看圖3，因為在過濾器出口處壓力與流速近似成反比地增加，所以當壓力超過一個特定的值(參考值)時，可以確定過濾器將接近堵塞。該參考值是在流速突然下跌之前所達到的一個數(shù)值，是預先通過實驗確定的。但是，如果泵的流速波動時壓力也會產(chǎn)生波動，所以必須使泵保持一個恒定的流速。
第一油溫計用來監(jiān)視潤滑油的粘度。因為潤滑油的粘度是油溫的函數(shù)，溫度低則油的粘度高，溫度高則其粘度低，當溫度超出由低參考值和高參考值所確定的溫度范圍時，可被確定為不正常的粘度;上述溫度范圍或者也可只以低參專值，或者只以高參考值來確定，而該低和高參考值也是預先通過實驗來確定的。
第二油溫計和油溫差檢測裝置與第一油溫計配合來監(jiān)視需潤滑機械部分的磨損。如果需潤滑機械部分的流體潤滑狀態(tài)被破壞，導致界面潤滑狀態(tài)或混合潤滑狀態(tài)時，金屬磨損將發(fā)生。在開始階段，金屬磨損是局部的，但因為它在短時期內(nèi)即復原，所以檢測它是有困難的。然而，磨損部分的溫度可達攝氏幾百度，所產(chǎn)生的大部分熱量消散在潤滑油中，所以油溫可在一個短時間內(nèi)上升。根據(jù)這個事實，而不是根據(jù)周圍零件的溫度例如需潤滑機械部分的壁溫，當上述油溫超過一個特定值時，可以通過用第二油溫計對出口處附近的潤滑油本身溫度的檢測來確定金屬的磨損。此外，為了消除外界干擾的影響，例如周圍溫度的波動，溫度差的計算是相對于第一油溫計所檢測的值進行的，當油溫差超出某一預定的值(參考值)時，就可判斷產(chǎn)生了金屬磨損。該參考值也是預先通過實驗確定的。
當過濾器堵塞，潤滑油的粘度變化，或根據(jù)上述原則確定需潤滑機械部分發(fā)生磨損時，報警裝置即發(fā)生報警，以催促人們更換過濾器或中斷機器運轉(zhuǎn)。
根據(jù)機器的潤滑系統(tǒng)型號的不同，供油裝置有串聯(lián)和并聯(lián)兩種供油型式。
在串聯(lián)型供油系統(tǒng)中，從過濾器來的潤滑油直接通過管路或軟管供給需潤滑的機械部分。
在并聯(lián)型供油系統(tǒng)中，從過濾器來的潤滑油再次回到潤滑油箱中，然后由一單獨的泵，泵送給需潤滑的機械部分。


圖1和圖2是表示本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示過濾器的工作特性的曲線。
對本發(fā)明的優(yōu)選實施例將參照附圖加以說明。圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖，適用于串聯(lián)型供油的機器潤滑系統(tǒng)。參看圖1，濾油器的泵11是一個恒定流速泵，它的進口經(jīng)過管路10a連接到機器2的潤滑油箱21中;泵11的出口經(jīng)過管路10b連接到過濾器12的進口;過濾器12的出口是經(jīng)過作為供油裝置的管路10c連接到需潤滑的機械部分22(例如軸承合金)。需潤滑的機械部分的出口是經(jīng)過作為放油裝置的管路20a接到潤滑油箱21。過濾器12并不限于深層型或普通型過濾器，也可采用各種其他型式的。
油壓表13連接到泵11和過濾器12之間的管路10b上，而管路10b與第一油溫計14相連接。第二油溫計23具有很小的檢測元件，所以能直接測量從需潤滑的機械部分22輸出的潤滑油的溫度，該檢測元件放置在需潤滑機械部分的出口里面。第一油溫計14和第二油溫計23的輸出加到油溫差檢測裝置15上，而該油溫差檢測裝置15的輸出送給報警裝置16。油壓表13以及第一油溫計14的輸出也送給報警裝置16。
下面敘述這個實施的運轉(zhuǎn)操作。首先，作為潤滑操作，泵11以恒定的流速泵送潤滑油給過濾器12，過濾器12去掉了油的雜質(zhì)。這樣，良好過濾的潤滑油經(jīng)過管路10e被送至需潤滑的機械部分22;潤滑以后又回到潤滑油油箱21中。
其次，作為一個報警操作，油壓表13檢測連接到過濾器12進口側(cè)的管路10b中的油壓P1;報警器將這個檢測到的值P1與參考值Pref相比較，如P1＞Pref時，便發(fā)出過濾器將被堵塞的報警。
第一油溫計14檢測管路10b中的油溫T1，報警裝置16將這一檢測值T12與高參考值T1max和低參考值T1min比較。如果T1＞T1max或T1＜T1min，報警裝置16就發(fā)出粘度不正常的報警。但并不總是需要同時置高和低兩個參考值，也可以只被其中的一個參考值。
第二油溫計23檢測需潤滑的機械部分22的出口油溫T2，油溫差檢測裝置15計算油溫T2和第一油溫計檢測所得的油溫T1之間的差值T2-T1。報警裝置16將油溫差T2-T1與參考值Tref相比較，如果T2-T1＞Tref時，便發(fā)出金屬發(fā)生磨損的警報。
此外，在這個實施例中，記錄儀17被接到報警裝置16上，以便記錄紙上隨時對每一次金屬磨損加以記錄。金屬磨損即T2-T1＞Tref，是在需潤滑的機械部分22中檢測到的;而油壓P1，油溫T1以及油溫差T2-T1，也在給定的時間間隔內(nèi)予以記錄，因此給出了金屬磨損的一個清楚的指示。
以下，結(jié)合附圖2對本發(fā)明另一個實施例加以說明。在圖2中示出的該實施例，是一個應用本發(fā)明的并聯(lián)供油型式機械潤滑系統(tǒng)。除了安裝在過濾器12和需潤滑的機械部分22之間的供油裝置外，其他同圖1中的實施例相同。
在圖1的實施例中，供油裝置是管路10c，過濾的潤滑油從過濾器12直接供給需潤滑的機械部分22。
而在圖2的實施例中，過濾器12的出口經(jīng)過管路10d，連接到潤滑油箱21上;另一個單獨的泵24的進口是經(jīng)過管路20b連接到潤滑油箱21，而泵24的出口經(jīng)過管路20c連接到需潤滑的機械部分22的進口處，圖2的實施例中的其他部件與圖1實施例中的部件相同，同樣的部件以同樣的參考數(shù)字表明，同樣的說明被省略了。
在上述的實施例中，油壓表13是連接到管路10b上，然而也可以改變一下，將油壓表13裝在過濾器12的進口或泵11的出口處。
第一油溫計14，而不是管路10b，也可連接到潤滑油箱21內(nèi)部到需潤滑的機械部分22進口處之間油路的任何位置上，例如管路10c或10d。
另外，第二油溫計23的檢測元件最好安裝在需潤滑的機械部分22出口處的內(nèi)側(cè)，但也可以改裝在管路20a，離該出口盡可能不太遠處。
除了參考值Pref，T1max，T1max和Tref外，在前述各個參考值里的其他參考值，均可設置在報警裝置16中以便檢測過濾器的堵塞、潤滑油粘度的變化，或在較早時間發(fā)生的金屬磨損，給出預先警報。
本發(fā)明中的過濾器，例如深層型，能夠總是用來供給需潤滑的機械部分以非常潔凈的潤滑油。
此外，因為從泵輸入到過濾器的潤滑油的壓力，是用油壓表來檢測的，而檢測到的油壓是用來監(jiān)視過濾器的堵塞，所以在潤滑油的流速發(fā)生突然下跌之前，能夠正確地確定過濾器是否已接近于堵塞。
另外，因為本發(fā)明使用第一油溫計來檢測輸入到需潤滑的機械部分的潤滑油的溫度，用這個檢測到的油溫去監(jiān)視潤滑油的粘度，所以在正常的粘度能夠被正確地檢驗出來。
還有，因為第二油溫計是用來檢測需潤滑的機械部分出口附近處潤滑油本身的溫度，而第一和第二油溫計檢測到的溫度之差被用來檢驗需潤滑的機械部分磨損的發(fā)生，所以能在比較早的階段就正確的檢驗出磨損的發(fā)生。
如上所述，本發(fā)明不僅用于過濾潤滑油，而且用于綜合的監(jiān)視過濾器堵塞，潤滑油的粘度和需潤滑的機械部分的磨損和發(fā)出警報，因此，可維持使用潤滑油的機器處于最好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種機器用潤滑監(jiān)視裝置，包括一個以恒定流速從機器的潤滑油箱泵出潤滑油的泵；一個對由上述的泵出的潤滑油濾除雜質(zhì)的過濾器；一個供油裝置，將上述過濾器清了的潤滑油供給需潤滑的機械部分；一個放油裝置，將流過上述需潤滑的機械部分的潤滑油排放到上述的潤滑油箱中；此外，還包括一個壓力表，檢測從上述泵進入上述過濾器的潤滑油的壓力；第一油溫計，用于檢測在上述潤滑油箱和需潤滑的機械部分之間任何合適的部位的潤滑油的溫度；第二油溫計，用于檢測上述需潤滑的機械部分出口附近處的潤滑油的溫度；一個油溫差檢測裝置，用于從上述第一和第二油溫計檢測到的值以獲得溫度之差，一個報警裝置，當上述的油壓表，第一油溫計和油溫差檢測裝置檢測到的任一種值超過預定的數(shù)值時該報警裝置便發(fā)出警報。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器用潤滑監(jiān)視裝置，其特征在于上述第一油溫計是連接到上述過濾器和上述泵之間的一個油路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機器用潤滑監(jiān)視裝置，其特征在于從上述過濾器出來的潤滑油直接供給上述需潤滑的機械部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機器用潤滑監(jiān)視裝置，其特征在于從上述過濾器出來的潤滑油再次回到上述的潤滑油箱中，并用一個單獨的泵從上述的潤滑油箱泵送潤滑油供給上述需潤滑的機械部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器用潤滑監(jiān)視裝置，其特征在于上述的過濾器是一種深層型過濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器用潤滑監(jiān)視裝置，其特征在于上述的報警裝置是與一臺記錄儀相連接，當潤滑油的溫差超過一個參考值時該記錄器就進行記錄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器用潤滑監(jiān)視裝置，其特征在于上述的報警裝置是與一臺記錄儀相連接，該記錄儀在預定的時間間隔記錄潤滑油的壓力、潤滑油的溫度和潤滑油的溫差。
全文摘要
一種機器用潤滑監(jiān)視裝置，其中有一油壓表用以檢測過濾器的潤滑油壓力；還有第一油溫計用以檢測對需潤滑的機械部分潤滑前的潤滑油的溫度；還有第二油溫計用于檢測需潤滑的機械部分出口附近處的潤滑油的溫床；一個油溫差檢測裝置，從第一和第二油溫計檢測所得到的值來獲得潤滑油的溫度差；以及一個報警裝置，當油壓、油溫和油溫差中任何一個超過預定的范圍的該報警裝置便發(fā)出警報。
文檔編號F16N29/04GK1033682SQ8810608
公開日1989年7月5日 申請日期1988年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月18日
發(fā)明者中島祥光, 鈴木正, 和田米二 申請人:株式會社高野