CN101832460B - 机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置，其特征在于：包括：滤芯清洗桶、颗粒计数器、磨屑制膜器、油箱和控制系统；所述滤芯清洗桶、颗粒计数器、磨屑制膜器和油箱通过输油管依次顺序连接形成一循环系统；所述控制系统分别与其他设备相连，以对其他设备进行控制。通过该检测装置可以实现对过滤器滤芯的自动清洗、磨屑尺寸及数量分布分析及磨屑制膜，监控机器润滑系统中的大颗粒金属磨屑，提高机器磨损类故障的预报能力，弥补现有技术存在的不足。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑油过滤器滤芯金属磨屑检测装置，特别是一种用于检测机器润滑油过滤器滤芯中的较大颗粒金属磨屑的检测装置，属于设备检测技术领域。
背景技术
目前国内外主要运用润滑油发射光谱分析技术监控机器的磨损类故障，并取得了明显效果，对保证机器安全运转起到了十分重要的作用。但由于光谱分析采用的原子发射光谱仪只能测定悬浮在油液中小于10微米的金属磨屑，对于异常磨损产生的、易于沉淀的大颗粒金属磨屑无法测定；而且油液中的大颗粒金属磨屑(大于50微米)被设在机械装备油路系统中的过滤器截获，导致被分析的油样失去部分金属磨屑即失去油样代表性。而50-200微米范围的大颗粒金属磨屑是由摩擦副表面剥落、剧烈的滑动磨损和剪切磨损等原因所产生的，最能够直接反映出机器异常磨损故障信息。因此，目前采用的单一润滑油发射光谱检测方法无法监控大颗粒金属磨屑，已经不能满足用多参数判断、预测机器异常磨损故障的要求。
在此背景下，有必要研制机器润滑油过滤器滤芯金属磨屑检测装置，以确定机器滑油滤芯中大颗粒金属磨屑的数量及尺寸分布，从而弥补机器磨损类故障油液监控检测手段单一和分析对象不全面的不足。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于检测机器润滑油过滤器滤芯中的较大颗粒金属磨屑的检测装置。针对机器异常磨损故障检测率低的问题，该检测装置通过过滤器滤芯的自动清洗、磨屑尺寸及数量分布分析及磨屑制膜，监控机器润滑系统中的大颗粒金属磨屑，提高机器磨损类故障的预报能力。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置，其特征在于：包括：滤芯清洗桶、颗粒计数器、磨屑制膜器、油箱和控制系统；所述滤芯清洗桶、颗粒计数器、磨屑制膜器和油箱通过输油管依次顺序连接形成一循环系统；所述控制系统分别与其他设备相连，以对其他设备进行控制；
所述滤芯清洗桶为一桶状结构；在该滤芯清洗桶的上侧设有入油口；在该滤芯清洗桶内设有滤芯安装座，用以安装待检测的润滑油过滤器滤芯；在该滤芯清洗桶的下侧设置有脉冲吹气阀门，用以向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流；
所述颗粒计数器由一个流量计和一个颗粒计数传感器构成；所述流量计用以控制输油管中清洗油液的流速；所述颗粒计数传感器用以对流经颗粒计数器的清洗油液中的磨屑颗粒进行尺寸和数量分布分析；
所述磨屑制膜器由上下两个密封盖及夹设在两个密封盖之间的微孔滤膜安装底座构成；该微孔滤膜安装底座用以安装微孔滤膜膜片；在该磨屑制膜器上还设有密封气缸和伸缩气缸两个气缸；所述密封气缸用以向上下两个密封盖施加轴向压力，以保证两个密封盖之间的密封；该伸缩气缸用以推出或抽回所述微孔滤膜安装底座；
所述油箱用以存储清洗油液；在该油箱的油液入口处设有油流发讯器；该油流发讯器用以检测清洗油液是否已全部进入油箱，并以此对油箱的油液入口打开或关闭进行控制。
所述颗粒计数传感器采用的是光阻式颗粒计数传感器。
所述颗粒计数传感器设有5个通道：50-100μm、100-150μm、150-200μm、200-250μm及250μm以上。
所述滤芯清洗桶的底部呈锥形。
在所述滤芯清洗桶和颗粒计数器之间设置有一个无残留气动阀门。
在所述油箱与滤芯清洗桶之间还设置有一个精密过滤器，以对由油箱流向滤芯清洗桶的清洗油液进行过滤。
一种过滤器滤芯磨屑检测方法，基于所述机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置实现，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)打开滤芯清洗桶，将待检测的润滑油过滤器滤芯安装在滤芯安装座，再封闭滤芯清洗桶；
(2)通过伸缩气缸推出磨屑制膜器的微孔滤膜安装底座，将微孔滤膜膜片安装在该微孔滤膜安装底座上，再通过伸缩气缸抽回微孔滤膜安装底座；
(3)滤芯清洗桶清洗过程：脉冲吹气阀门向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流，使滤芯上的磨屑颗粒脱出；向滤芯清洗桶内注入清洗油液，清洗吹出的磨屑颗粒；
(4)颗粒计数过程：流量计控制清洗油液的流速，以配合颗粒计数传感器的计数频率；颗粒计数传感器对清洗油液进行颗粒计数分析，将所获得的分析结果发送至控制系统；
(5)磨屑制膜过程：含有磨屑颗粒的清洗油液流经微孔滤膜膜片，所含的磨屑颗粒被微孔滤膜膜片收集制膜；
(6)清洗油液经油流发讯器流回油箱；该油流发讯器检测清洗油液是否已全部进入油箱；当清洗油液全部进入油箱后，油流发讯器发出信号控制油箱封闭油液入口，继而再将管道内的气体排出；
(7)通过伸缩气缸推出磨屑制膜器的微孔滤膜安装底座，将微孔滤膜膜片取出，再通过伸缩气缸抽回微孔滤膜安装底座；
(8)打开滤芯清洗桶，将待检测后的润滑油过滤器滤芯取出，再封闭滤芯清洗桶。
所述步骤(3)滤芯清洗桶清洗过程的步骤为：
(31)向滤芯清洗桶内注入清洗油液，使清洗油液浸没滤芯；
(32)再次由脉冲吹气阀门向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流；
(33)将滤芯清洗桶内的清洗油液排入所述颗粒计数器；
(34)再次向滤芯清洗桶内注入清洗油液，以冲洗滤芯清洗桶内壁；之后再将滤芯清洗桶内的清洗油液排入所述颗粒计数器。
本发明的有益效果是：通过该检测装置可以实现对过滤器滤芯的自动清洗、磨屑尺寸及数量分布分析及磨屑制膜，监控机器润滑系统中的大颗粒金属磨屑，提高机器磨损类故障的预报能力，弥补现有技术存在的不足。
附图说明
图1为机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明所设计的机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置包括：滤芯清洗桶1、颗粒计数器2、磨屑制膜器3、油箱4和控制系统5。所述滤芯清洗桶1、颗粒计数器2、磨屑制膜器3和油箱4通过输油管依次顺序连接形成一循环系统。所述控制系统5分别与其他设备相连，以对其他设备的协调工作进行控制。
所述滤芯清洗桶1为一桶状结构。在该滤芯清洗桶1的上侧设有入油口。该入油口通过输油管与油箱4相连，用以向滤芯清洗桶1内输入清洗油液。在该滤芯清洗桶1内设有滤芯安装座，用以安装待检测的润滑油过滤器滤芯。在该滤芯清洗桶1的下侧设置有脉冲吹气阀门，用以向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流，以对滤芯进行清洗。
所述颗粒计数器2由一个流量计和一个颗粒计数传感器构成。所述流量计用以控制输油管中清洗油液的流速。所述颗粒计数传感器采用的是光阻式颗粒计数传感器。该光阻式颗粒计数传感器连续对油管内的油液进行颗粒计数分析，以统计油液中的颗粒的数量和尺寸分布。所述流量计所控制油管内油液的流速与颗粒计数传感器的计数频率刚好相互匹配，以使得颗粒计数传感器可以无漏地对油管内流经的全部油液进行颗粒计数分析。该光阻式颗粒计数传感器一般根据颗粒的大小设计为5个通道：50-100μm、100-150μm、150-200μm、200-250μm及250μm以上。
所述磨屑制膜器3由上下两个密封盖及夹设在两个密封盖之间的微孔滤膜安装底座构成。该上下两个密封盖用以盖合形成一密封空间。该微孔滤膜安装底座用以安装微孔滤膜膜片。含有磨屑颗粒的清洗油液流经该微孔滤膜膜片后，其中所含的磨屑颗粒被收集到微孔滤膜膜片上，以备后续利用X射线荧光能谱分析方法，从而确定磨屑膜片上金属磨屑的化学成分和质量分布。另外，在该磨屑制膜器3上还设有密封气缸和伸缩气缸两个气缸。其中，密封气缸用以向上下两个密封盖施加轴向压力，以保证两个密封盖之间的绝对密封。该伸缩气缸用以推出或抽回所述微孔滤膜安装底座，以供操作者更换微孔滤膜膜片。
所述油箱4用以存储清洗油液，以供整个检测装置循环使用。在该油箱4的油液入口处设有油流发讯器41。该油流发讯器41用以检测清洗油液是否已全部进入油箱4。当清洗油液全部进入油箱4后，油流发讯器41发出信号控制油箱4封闭油液入口，继而再将管道内的气体排出。这样的设计主要是出于装置的安全考虑，如果将管道内的气体放入油箱4内将会对整个装置造成极大的安全隐患。
通过上述结构的机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置，由滤芯清洗桶1、颗粒计数器2、磨屑制膜器3和油箱4所构成的循环系统，在控制系统5的控制下进行统一协调工作。待检测润滑油过滤器滤芯首先安置在滤芯清洗桶1内，经清洗油液及脉冲反吹气流清洗，使过滤器滤芯上的磨屑颗粒混入清洗油液中。该含有磨屑颗粒的清洗油液依次经过颗粒计数器2和磨屑制膜器3。通过颗粒计数器2对清洗油液中所含磨屑颗粒的数量及尺寸分布进行分析。通过磨屑制膜器3对清洗油液中所含磨屑颗粒进行过滤，并制成带有磨屑颗粒的微孔滤膜膜片，以备后续利用X射线荧光能谱分析方法。最终经过滤的清洗油液流回至油箱4内。
通过这一过程，本检测装置可实现自动清洗润滑油过滤器滤芯，代替手工清洗。同时对清洗下来的滤芯中的金属磨屑进行颗粒计数，获取润滑系统所带来的摩擦学信息，监控轴承、齿轮等机器的关键部分的磨损状态。将大颗粒金属磨屑制成膜片，取出后可利用X射线荧光能谱分析方法，确定磨屑膜片上金属磨屑的化学成分和质量分布。可见，该检测装置弥补了现有技术中存在的不足。
除了上述结构之外，本发明对该磨屑检测装置做了如下进一步的结构设计：
首先，所述滤芯清洗桶1的底部呈锥形。这样有助于对清洗油液中磨屑颗粒的收集，以防止磨屑颗粒沉积于滤芯清洗桶1的底部。
其次，在所述滤芯清洗桶1和颗粒计数器2之间设置有一个无残留气动阀门。在滤芯清洗桶1对滤芯进行清洗时，该阀门处于关闭状态。当滤芯清洗桶1清洗完毕后，该阀门打开，以使含有磨屑颗粒的清洗油液流向颗粒计数器2。
另外，在所述油箱4与滤芯清洗桶1之间还设置有一个精密过滤器42，以对由油箱4流向滤芯清洗桶1的清洗油液进行再次精细过滤，防止有为过滤的磨屑颗粒再次进入循环系统。
基于上述机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置的检测方法具体包括如下步骤：
(1)打开滤芯清洗桶，将待检测的润滑油过滤器滤芯安装在滤芯安装座，再封闭滤芯清洗桶；
(2)通过伸缩气缸推出磨属制膜器的微孔滤膜安装底座，将微孔滤膜膜片安装在该微孔滤膜安装底座上，再通过伸缩气缸抽回微孔滤膜安装底座；
(3)滤芯清洗桶清洗过程：脉冲吹气阀门向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流，使滤芯上的磨屑颗粒脱出；向滤芯清洗桶内注入清洗油液，清洗吹出的磨屑颗粒；
(4)颗粒计数过程：流量计控制清洗油液的流速，以配合颗粒计数传感器的计数频率；颗粒计数传感器对清洗油液颗粒计数分析，将所获得的分析结果发送至控制系统；
(5)磨屑制膜过程：含有磨屑颗粒的清洗油液流经微孔滤膜膜片，所含的磨屑颗粒被微孔滤膜膜片收集制膜；
(6)清洗油液经油流发讯器41流回油箱；该油流发讯器41检测清洗油液是否已全部进入油箱；当清洗油液全部进入油箱后，油流发讯器41发出信号控制油箱封闭油液入口，继而再将管道内的气体排出；
(7)通过伸缩气缸推出磨屑制膜器的微孔滤膜安装底座，将微孔滤膜膜片取出，再通过伸缩气缸抽回微孔滤膜安装底座；
(8)打开滤芯清洗桶，将待检测后的润滑油过滤器滤芯取出，再封闭滤芯清洗桶。
其中，所述步骤(3)滤芯清洗桶清洗过程清洗的步骤为：
(31)向滤芯清洗桶内注入清洗油液，使清洗油液浸没滤芯；
(32)再次由脉冲吹气阀门向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流；
(33)将滤芯清洗桶内的清洗油液排入所述颗粒计数器；
(34)再次向滤芯清洗桶内注入清洗油液，以冲洗滤芯清洗桶内壁；之后再将滤芯清洗桶内的清洗油液排入所述颗粒计数器。
综上所述，本发明所设计的机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置是通过由滤芯清洗桶1、颗粒计数器2、磨屑制膜器3和油箱4所构成的循环系统，并在控制系统5的控制下进行统一协调工作的。通过该检测装置可以实现对过滤器滤芯的自动清洗、磨屑尺寸及数量分布分析及磨屑制膜，监控机器润滑系统中的大颗粒金属磨屑，提高机器磨损类故障的预报能力，弥补现有技术存在的不足。本领域一般技术人员在此设计思想之下所做的任何不具有创造性的改造，均应视为在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置，其特征在于：包括：滤芯清洗桶、颗粒计数器、磨屑制膜器、油箱和控制系统；所述滤芯清洗桶、颗粒计数器、磨屑制膜器和油箱通过输油管依次顺序连接形成一循环系统；所述控制系统分别与其他设备相连，以对其他设备进行控制；
所述滤芯清洗桶为一桶状结构；在该滤芯清洗桶的上侧设有入油口；在该滤芯清洗桶内设有滤芯安装座，用以安装待检测的润滑油过滤器滤芯；在该滤芯清洗桶的下侧设置有脉冲吹气阀门，用以向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流；
所述颗粒计数器由一个流量计和一个颗粒计数传感器构成；所述流量计用以控制输油管中清洗油液的流速；所述颗粒计数传感器用以对流经颗粒计数器的清洗油液中的磨屑颗粒进行数量和尺寸分布分析；
所述磨屑制膜器由上下两个密封盖及夹设在两个密封盖之间的微孔滤膜安装底座构成；该微孔滤膜安装底座用以安装微孔滤膜膜片；在该磨屑制膜器上还设有密封气缸和伸缩气缸两个气缸；所述密封气缸用以向上下两个密封盖施加轴向压力，以保证两个密封盖之间的密封；该伸缩气缸用以推出或抽回所述微孔滤膜安装底座；
所述油箱用以存储清洗油液；在该油箱的油液入口处设有油流发讯器；该油流发讯器用以检测清洗油液是否已全部进入油箱，并以此对油箱的油液入口打开或关闭进行控制。
2.如权利要求1的磨屑检测装置，其特征在于：所述颗粒计数传感器采用的是光阻式颗粒计数传感器。
3.如权利要求2的磨屑检测装置，其特征在于：所述颗粒计数传感器设有5个通道：50-100μm、100-150μm、150-200μm、200-250μm及250μm以上。
4.如权利要求1的磨屑检测装置，其特征在于：所述滤芯清洗桶的底部呈锥形。
5.如权利要求1的磨屑检测装置，其特征在于：在所述滤芯清洗桶和颗粒计数器之间设置有一个无残留气动阀门。
6.如权利要求1的磨屑检测装置，其特征在于：在所述油箱与滤芯清洗桶之间还设置有一个精密过滤器，以对由油箱流向滤芯清洗桶的清洗油液进行过滤。
7.一种过滤器滤芯磨屑检测方法，基于权利要求1所述机器润滑油过滤器滤芯磨屑检测装置实现，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)打开滤芯清洗桶，将待检测的润滑油过滤器滤芯安装在滤芯安装座，再封闭滤芯清洗桶；
(2)通过伸缩气缸推出磨屑制膜器的微孔滤膜安装底座，将微孔滤膜膜片安装在该微孔滤膜安装底座上，再通过伸缩气缸抽回微孔滤膜安装底座；
(3)滤芯清洗桶清洗过程：脉冲吹气阀门向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流，使滤芯上的磨屑颗粒脱出；向滤芯清洗桶内注入清洗油液，清洗吹出的磨屑颗粒；
(4)颗粒计数过程：流量计控制清洗油液的流速，以配合颗粒计数传感器的计数频率；颗粒计数传感器对清洗油液进行颗粒计数分析，将所获得的分析结果发送至控制系统；
(5)磨屑制膜过程：含有磨屑颗粒的清洗油液流经微孔滤膜膜片，所含的磨屑颗粒被微孔滤膜膜片收集制膜；
(6)清洗油液经油流发讯器流回油箱；该油流发讯器检测清洗油液是否已全部进入油箱；当清洗油液全部进入油箱后，油流发讯器发出信号控制油箱封闭油液入口，继而再将管道内的气体排出；
(7)通过伸缩气缸推出磨屑制膜器的微孔滤膜安装底座，将微孔滤膜膜片取出，再通过伸缩气缸抽回微孔滤膜安装底座；
(8)打开滤芯清洗桶，将待检测后的润滑油过滤器滤芯取出，再封闭滤芯清洗桶。
8.如权利要求7所述的过滤器滤芯磨屑检测方法，其特征在于：所述滤芯清洗桶清洗过程中所述向滤芯清洗桶内注入清洗油液，清洗吹出的磨屑颗粒的步骤为：
(31)向滤芯清洗桶内注入清洗油液，使清洗油液浸没滤芯；
(32)再次由脉冲吹气阀门向安装在滤芯安装座上的润滑油过滤器滤芯吹出脉冲反吹气流；
(33)将滤芯清洗桶内的清洗油液排入所述颗粒计数器；
(34)再次向滤芯清洗桶内注入清洗油液，以冲洗滤芯清洗桶内壁；之后再将滤芯清洗桶内的清洗油液排入所述颗粒计数器。
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