軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，包括觸摸屏、PLC、潤滑系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)；在觸摸屏上設置搖擺周期和軸承電機轉速，輸入潤滑溫度范圍，試驗時間，調節(jié)好潤滑流量，PLC通過繼電器控制系統(tǒng)將油溫加熱或冷卻至設定溫度范圍內，使溫度滿足要求，PLC啟動潤滑電機泵，搖擺主電機和軸承電機，系統(tǒng)開始工作，試驗開始計時，自動記錄并保存相關數(shù)據(jù)，到達規(guī)定時間后，系統(tǒng)自動停機；本發(fā)明具有操作簡單，控制方便，運行可靠價格低的優(yōu)點。
【專利說明】
軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種船用軸承搖擺測試的試驗控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]船舶電力推進是利用推進電機驅動螺旋槳轉動，從而推動船舶前進的一種推進方式。船舶的電力推進系統(tǒng)中，最關鍵的部件是驅動電機，電機要求功率大，最高的已達到3兆瓦，同時要求低速和大轉矩，電機性能要求高，電機的主軸采用滑動軸承支撐。滑動軸承由于結構簡單、徑向尺寸小、運轉精度高、承重載荷大和運行可靠，因此在大中型電機中得到廣泛應用。船用滑動軸承作為船舶推進系統(tǒng)的重要組成部分，其潤滑性能的好壞直接影響到船舶推進系統(tǒng)的工作性能。
[0003]船用滑動軸承相比普通滑動軸承，工況惡劣，船舶在航行中，存在不同程度的橫縱搖擺，許多船舶用滑動軸承出現(xiàn)潤滑油泄露的問題，不但污染環(huán)境，而且對軸承的正常運行造成了不良影響，嚴重影響了電機工作性能。另外潤滑油的溫度是影響滑動軸承性能的關鍵因素，如果潤滑油溫度過高，潤滑粘度下降，油膜承載能力降低，油膜厚度減薄，甚至無法建立油膜，這將導致邊界摩擦的產生，進而縮短軸承使用壽命。所以在出廠前對船用軸承進行搖擺試驗室非常必需的。
[0004]因為被試軸承重量大，加上軸承安裝支架和軸承電機及潤滑系統(tǒng)之后達5噸以上， 目前并沒有能對這么重的系統(tǒng)進行搖擺測試的相關產品，針對上述問題本發(fā)明提供了一種運行可靠的低成本軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)。
【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種低成本、操作簡單、控制方便的一種軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案是:一種軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，其特征在于，包括觸摸屏、PLC、潤滑系統(tǒng)、變頻系統(tǒng);所述觸摸屏作為系統(tǒng)的測控與顯示中心，與PLC相連，所述PLC 作為系統(tǒng)的控制核心，與觸摸屏變頻器，潤滑系統(tǒng)，溫度傳感器相連，所述變頻系統(tǒng)包含了變頻器1和變頻器2,分別與PLC及搖擺主電機和軸承電機相連;其中觸摸屏用于給PLC發(fā)控制指令，接收PLC數(shù)據(jù)并顯示與存儲，通過拖動觸摸屏上的滑條來設定變頻系統(tǒng)的輸出頻率值;通過觸摸屏上的搖擺主電機和軸承電機啟動或停止按鈕，PLC直接給變頻系統(tǒng)啟動或停止指令，相應的搖擺主電機和軸承電機啟動或停止；當搖擺主電機啟動時，PLC開始對搖擺時間進行計時，并通過PLC的AD模塊對潤滑流量和溫度和被試驗軸承的瓦溫進行采集，觸摸屏讀取PLC中相應的數(shù)據(jù)，并記錄、顯示和保存，其相關數(shù)據(jù)如下:被試驗軸承部件的瓦溫、 試驗潤滑油溫度、試驗流量、試驗時間、軸承試驗轉速和搖擺周期；當系統(tǒng)計時達到設定時間后，觸摸屏給PLC發(fā)控制指令，系統(tǒng)停止工作;所述PLC包含了 DA模塊與AD模塊;所述PLC對搖擺主電機、軸承電機、潤滑電機油栗、潤滑加熱系統(tǒng)、潤滑冷卻系統(tǒng)進行控制;將AD模塊采集的數(shù)據(jù)上傳給觸摸屏;將觸摸屏設定的搖擺周期和軸承轉速值傳給PLC的DA模塊;所述潤滑系統(tǒng)，潤滑電機油栗通過觸摸屏上的潤滑電機啟動和停止按鈕控制，或搖擺時間到了之后自動停止;潤滑電機油栗將潤滑油經油管通過被試軸承進油口栗入軸承中，其中油管上裝有流量傳感器和溫度傳感器，潤滑流量直接通過一流量閥手動調節(jié)，潤滑油溫度先在測控系統(tǒng)中進行設置，當PLC的AD模塊采集到的潤滑油溫度低于下限時，PLC通過繼電器系統(tǒng)自動啟動潤滑加熱系統(tǒng)，此時停止冷卻系統(tǒng)，將油溫升至規(guī)定范圍，當溫度高于上限時，測控系統(tǒng)自動啟動潤滑冷卻系統(tǒng)，此時停止加熱系統(tǒng)，將油溫降至規(guī)定范圍，潤滑油在重力作用下經油管直接回油箱。
[0007]所述變頻系統(tǒng)，分別包含了變頻器1和搖擺主電機及變頻器2的軸承電機;搖擺主電機的啟停通過觸摸屏上的搖擺啟動和停止按鈕控制，或搖擺時間到了之后自動停止;搖擺主電機的轉速通過觸摸屏設定，PLC的DA模塊輸出一相應的調節(jié)電壓或電流值給變頻器 1，而進行調整;搖擺主電機的換向及保護過程如下:在一與搖擺軸同心固定的指針盤上開有兩條環(huán)形槽，在兩槽上各安裝有2個接近開關，其中靠近中心的兩個接近開關作為搖擺角度控制和換向切換開關，當指針隨系統(tǒng)搖擺而接近其中一個時，接近開關產生一個開關信號給測控系統(tǒng)，測控系統(tǒng)通過PLC控制主變頻器，使主電機反向運轉，從而使搖擺系統(tǒng)往另一個方向搖擺，直至指針接近另一個接近開關，主電機又反向，搖擺系統(tǒng)反向搖擺，依此循環(huán)，直至完成整個搖擺過程；當需要調整搖擺角度時，分別調整靠近中心的兩個接近開關相對于搖擺中心的安裝角度即可;外側兩個接近開關用于搖擺的保護，當靠近中心的兩個開關失效時，指針接近中的任意一個開關，系統(tǒng)馬上停止，從而保護好系統(tǒng);軸承電機的啟停通過觸摸屏上的軸承電機啟動和停止按鈕控制，或搖擺時間到了之后自動停止;軸承電機的轉速通過觸摸屏設定，PLC的DA模塊輸出一相應的調節(jié)電壓或電流值給變頻器2,而進行調整。
[0008]其DA模塊根據(jù)觸摸屏設定值，輸出一相應的調節(jié)電壓或電流值給變頻器1和變頻器2,從而達到控制搖擺主電機和軸承電機的轉速的目的;其AD模塊將采集到的被試驗軸承部件的瓦溫、試驗潤滑油溫度、試驗流量，通過PLC上傳給觸摸屏。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用觸摸屏、PLC、變頻器及相應的傳感器來完成船用軸承的整個搖擺控制過程，具有操作簡單，控制方便，運行可靠價格低的優(yōu)點?！靖綀D說明】
[0010]圖1為本發(fā)明軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)組成示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)測控系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)搖擺換向及保護示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)工作過程框圖。[〇〇14]主要元件標號說明。
[0015]左極限位開關(1)、左搖擺切換開關(2)、指針盤(3)、指針(4)、右搖擺切換開關 (5)、左極限位開關(6)。【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，包括觸摸屏、PLC、潤滑系統(tǒng)和變頻系統(tǒng);所述觸摸屏作為系統(tǒng)的測控與顯示中心，與PLC相連，所述PLC作為系統(tǒng)的控制核心， 包含了 DA模塊與AD模塊，與觸摸屏變頻器，繼電器控制系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，溫度傳感器相連，繼電器控制系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)及加熱、冷卻系統(tǒng)相連，繼電器控制系統(tǒng)在PLC的控制下對潤滑系統(tǒng)的啟停進行控制，同時在系統(tǒng)需要的時候對加熱和冷卻系統(tǒng)進行啟停控制，所述變頻系統(tǒng)包含了變頻器1和變頻器2,分別對主電機和軸承電機進行速度控制。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明的測控系統(tǒng)測控過程如下:在觸摸屏上拖動搖擺周期、軸承電機轉速滑條來設置搖擺周期、軸承電機轉速和輸入潤滑溫度范圍及試驗時間，啟動潤滑電機，手動調節(jié)流量閥，使流量滿足試驗要求，系統(tǒng)自動檢測潤滑溫度，當潤滑溫度不滿足要求時，系統(tǒng)通過加熱或冷卻的方式自動將油溫加熱或冷卻至設定溫度范圍內，使溫度滿足要求;然后啟動搖擺主電機和軸承電機，系統(tǒng)開始工作，試驗開始計時，自動記錄并保存相關數(shù)據(jù)，到達規(guī)定時間后，系統(tǒng)自動停機。
[0019]如圖3所示本發(fā)明的搖擺換向及保護過程如下:在一與搖擺軸同心固定的指針盤 (3)上開有兩條環(huán)形槽，在兩槽上各安裝有2個接近開關，其中靠近中心的兩個接近開關 (2)、(5)作為搖擺換向切換開關，當指針(4)隨系統(tǒng)搖擺而接近其中一個時，接近開關產生一個開關信號給測控系統(tǒng)，測控系統(tǒng)通過PLC控制主變頻器，使主電機反向運轉，從而使搖擺系統(tǒng)往另一個方向搖擺，直至指針(4)接近另一個接近開關，主電機又反向，搖擺系統(tǒng)反向搖擺，依此循環(huán)，直至完成整個搖擺過程;外側兩個接近開關用于搖擺的保護，當靠近中心的兩個開關失效時，指針接近(1)、(6)中的任意一個開關，系統(tǒng)馬上停止，從而保護好系統(tǒng)。
[0020]如圖4所示本發(fā)明的工作過程如下1)在觸摸屏上拖動搖擺周期、軸承電機轉速滑條來設置搖擺周期、軸承電機轉速；2)輸入潤滑溫度范圍，試驗時間；3)啟動潤滑電機，手動調節(jié)流量閥設置好潤滑流量，使流量滿足試驗要求，4)當潤滑溫度不滿足要求時，系統(tǒng)通過加熱或冷卻的方式自動將油溫加熱至設定溫度范圍內，使溫度滿足要求；5)啟動搖擺主電機和軸承電機，系統(tǒng)開始工作；6)試驗開始計時，自動記錄并保存相關數(shù)據(jù)；7)到達規(guī)定時間后，系統(tǒng)自動停機。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于發(fā)明保護的范圍。
【主權項】
1.一種軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，其特征在于，包括觸摸屏、PLC、潤滑系統(tǒng)、變頻系統(tǒng);所 述觸摸屏作為系統(tǒng)的測控與顯示中心，與PLC相連，所述PLC作為系統(tǒng)的控制核心，與觸摸屏 變頻器，潤滑系統(tǒng)，溫度傳感器相連，所述變頻系統(tǒng)包含了變頻器1和變頻器2,分別與PLC及 搖擺主電機和軸承電機相連;其中觸摸屏用于給PLC發(fā)控制指令，接收PLC數(shù)據(jù)并顯示與存 儲，通過拖動觸摸屏上的滑條來設定變頻系統(tǒng)的輸出頻率值;通過觸摸屏上的搖擺主電機 和軸承電機啟動或停止按鈕，PLC直接給變頻系統(tǒng)啟動或停止指令，相應的搖擺主電機和軸 承電機啟動或停止；當搖擺主電機啟動時，PLC開始對搖擺時間進行計時，并通過PLC的AD模 塊對潤滑流量和溫度和被試驗軸承的瓦溫進行采集，觸摸屏讀取PLC中相應的數(shù)據(jù)，并記 錄、顯示和保存，其相關數(shù)據(jù)如下:被試驗軸承部件的瓦溫、試驗潤滑油溫度、試驗流量、試 驗時間、軸承試驗轉速和搖擺周期；當系統(tǒng)計時達到設定時間后，觸摸屏給PLC發(fā)控制指令， 系統(tǒng)停止工作;所述PLC包含了 DA模塊與AD模塊;所述PLC對搖擺主電機、軸承電機、潤滑電 機油栗、潤滑加熱系統(tǒng)、潤滑冷卻系統(tǒng)進行控制;將AD模塊采集的數(shù)據(jù)上傳給觸摸屏;將觸 摸屏設定的搖擺周期和軸承轉速值傳給PLC的DA模塊;所述潤滑系統(tǒng)，潤滑電機油栗通過觸 摸屏上的潤滑電機啟動和停止按鈕控制，或搖擺時間到了之后自動停止；潤滑電機油栗將 潤滑油經油管通過被試軸承進油口栗入軸承中，其中油管上裝有流量傳感器和溫度傳感 器，潤滑流量直接通過一流量閥手動調節(jié)，潤滑油溫度先在測控系統(tǒng)中進行設置，當PLC的 AD模塊采集到的潤滑油溫度低于下限時，PLC通過繼電器系統(tǒng)自動啟動潤滑加熱系統(tǒng)，此時 停止冷卻系統(tǒng)，將油溫升至規(guī)定范圍，當溫度高于上限時，測控系統(tǒng)自動啟動潤滑冷卻系 統(tǒng)，此時停止加熱系統(tǒng)，將油溫降至規(guī)定范圍，潤滑油在重力作用下經油管直接回油箱。2.根據(jù)權利要求1所述的軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，所述變頻系統(tǒng)，分別包含了變頻器1 和搖擺主電機及變頻器2的軸承電機;搖擺主電機的啟停通過觸摸屏上的搖擺啟動和停止 按鈕控制，或搖擺時間到了之后自動停止;搖擺主電機的轉速通過觸摸屏設定，PLC的DA模 塊輸出一相應的調節(jié)電壓或電流值給變頻器1，而進行調整;搖擺主電機的換向及保護過程 如下:在一與搖擺軸同心固定的指針盤上開有兩條環(huán)形槽，在兩槽上各安裝有2個接近開 關，其中靠近中心的兩個接近開關作為搖擺角度控制和換向切換開關，當指針隨系統(tǒng)搖擺 而接近其中一個時，接近開關產生一個開關信號給測控系統(tǒng)，測控系統(tǒng)通過PLC控制主變頻 器，使主電機反向運轉，從而使搖擺系統(tǒng)往另一個方向搖擺，直至指針接近另一個接近開 關，主電機又反向，搖擺系統(tǒng)反向搖擺，依此循環(huán)，直至完成整個搖擺過程；當需要調整搖擺 角度時，分別調整靠近中心的兩個接近開關相對于搖擺中心的安裝角度即可;外側兩個接 近開關用于搖擺的保護，當靠近中心的兩個開關失效時，指針接近中的任意一個開關，系統(tǒng) 馬上停止，從而保護好系統(tǒng);軸承電機的啟停通過觸摸屏上的軸承電機啟動和停止按鈕控 制，或搖擺時間到了之后自動停止;軸承電機的轉速通過觸摸屏設定，PLC的DA模塊輸出一 相應的調節(jié)電壓或電流值給變頻器2,而進行調整。3.根據(jù)權利要求2所述的軸承搖擺試驗控制系統(tǒng)，其DA模塊根據(jù)觸摸屏設定值，輸出一 相應的調節(jié)電壓或電流值給變頻器1和變頻器2,從而達到控制搖擺主電機和軸承電機的轉 速的目的；其AD模塊將采集到的被試驗軸承部件的瓦溫、試驗潤滑油溫度、試驗流量，通過 PLC上傳給觸摸屏。
【文檔編號】G05B19/05GK106017929SQ201610351352
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】毛美姣, 吳鋒, 譚志飛, 楊世平, 姜勝強
【申請人】湘潭大學