CN102192394A - 一种齿轮箱油量监测装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种采煤机摇臂齿轮箱油量在线监测装置，包括分别设置在回油管和吸油管中按照预定时间周期采集油压信号的第一压力传感器和第二压力传感器；第一计算单元计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp；第一判断单元判断当前油压差Δp是否大于或者等于设定值p_s，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常；计时单元，当第一判断单元确定系统润滑异常时，延时T_S；第二判断单元，延时T_S后，判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；发送单元，第二判断单元系统报警结果发给人机界面。本发明提供一种齿轮箱油量在线监测装置及方法，实现齿轮箱油量的在线监测，防止强制润滑泵吸空。

Description

一种齿轮箱油量监测装置和方法

技术领域

本发明涉及齿轮箱领域，特别涉及一种采煤机摇臂齿轮箱油量在线监测装置和方法。

背景技术

采煤机是综采工作面的核心设备，而截割部是采煤机的核心部件，是采煤机的主要结构。截割部正常工作是采煤机实现安全高效采煤的最基本条件。截割部是整个采煤机中耗能最多的单元，截割部传动系统传送的功率占采煤机总装机功率的80％以上，所以截割部的发热量是很大的，需要很好的润滑和冷却。

然而，一般中小功率采煤机截割部无强制润滑装置，冷却多采用在截割部壳体外部焊接水道的方式；大功率采煤机截割部冷却多采用在壳体齿轮腔内安装冷却装置。虽然大功率采煤机截割部安装了强制润滑装置但不能适应截割部摆角和位置不断变化的情况，容易造成齿轮泵吸空，且对异常情况无法做出及时反应，此种情况下不但使强制润滑作用消失，同时严重影响了强制润滑泵的寿命。

因此，如何提供一种采煤机摇臂齿轮箱油量在线监测装置和方法，可以适应截割部摆角和位置不断变化的情况，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮箱油量在线监测装置及方法，用于实现齿轮箱油量的在线监测，防止强制润滑泵吸空。

为解决上述问题，本发明提供一种齿轮箱油量在线监测装置，所述装置包括分别设置在齿轮箱中强制润滑泵回油管和吸油管中的第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器和第二压力传感器按照预定时间周期采集油压信号；

第一计算单元，用于计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp；

第一判断单元，判断第一计算单元计算的当前油压差Δp是否大于或者等于设定值p_s，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常；

计时单元，当第一判断单元确定系统润滑异常时，延时T_S；

第二判断单元，延时T_S后，判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；

发送单元，将第二判断单元系统报警结果发给人机界面。

优选地，第一压力传感器和第二压力传感器分别设置在齿轮箱中的强制润滑泵回油管的回油口和吸油管的进油口处。

优选地，所述回油管与采煤机摇臂上端头部相连。

优选地，所述采煤机摇臂上端头部设置有齿轮和轴承。

优选地，所述计时单元包括计数单元和第二计算单元；

计数单元，计数第一压力传感器和第二压力传感器按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当第一判断单元判断第一计算单元计算的当前油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0；

第二计算单元，计算延时T_S＝n*预定时间周期。

本发明还提供一种齿轮箱油量在线监测方法，所述方法包括：

按照预定时间周期计算齿轮箱中的强制润滑泵回油管与吸油管的当前油压得出油压差Δp；

当油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，系统润滑正常；

当油压差Δp小于设定值p_s时，系统润滑异常；

待延时T_S后，油压差Δp仍小于设定值p_s，则系统报警；

将监测结果发给人机界面。

优选地，所述按照预定时间周期计算齿轮箱中的强制润滑泵回油管与吸油管的当前油压得出油压差Δp的步骤包括：

按照预定时间周期采集齿轮箱中的强制润滑泵回油管和吸油管的油压信号；

计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp。

优选地，所述待延时T_S后的步骤包括：

计数按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0；

计算延时T_S＝n*预定时间周期。

本发明实施例所述齿轮箱油量在线监测装置，包括分别设置在齿轮箱中强制润滑泵回油管和吸油管中的第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器和第二压力传感器可以按照预定时间周期采集油压信号；通过第一计算单元计算得到第一压力传感器与第二压力传感器测得的当前油压差Δp；第一判断单元判断当前油压差Δp是否大于或者等于设定值p_s，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常；当第一判断单元确定系统润滑异常时，计时单元延时T_S；延时T_S后，第二判断单元判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；通过发送单元将第二判断单元系统报警结果发给人机界面，从而可以实现齿轮箱油量的在线监测。当系统报警可以设置直接停机，待问题解决后，再重新进行程序循环。

相对现有技术，具有以下技术效果：

本发明实施例所述齿轮箱油量在线监测装置可以按照预定时间周期监测齿轮箱油量，避免了采煤机截割部在齿轮泵吸空状况下的非正常工作，提高了采煤机齿轮箱工作的可靠性和稳定性。

本发明实施例所述齿轮箱油量在线监测装置，可以在人机界面显示监测结果，从而有效地保证了所述齿轮箱油量在线监测装置的工作可靠性。

附图说明

图1是本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测装置结构图；

图2是本发明实施例所述强制润滑系统结构图；

图3是本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测装置结构图；

图4是本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测方法流程图；

图5是本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测方法流程图；

图6是本发明第三实施例所述齿轮箱油量在线监测方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种齿轮箱油量在线监测装置及方法，用于实现齿轮箱油量的在线监测，防止强制润滑泵吸空。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1和图2，图1是本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测装置结构图；图2是本发明实施例所述强制润滑系统结构图。

本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测装置，包括设置在齿轮箱中强制润滑泵回油管4的第一压力传感器11，设置在齿轮箱中强制润滑泵吸油管5中的第二压力传感器12。

第一压力传感器11和第二压力传感器12具体分别设置在齿轮箱中强制润滑泵2回油管4的回油口和吸油管5的进油口处。

所述回油管4与采煤机摇臂上端头部3相连。所述采煤机摇臂上端头部3设置有齿轮和轴承(图中未示出)。强制润滑泵2将润滑油送到摇臂上端头部3的齿轮和轴承，以提高系统润滑效果。

第一压力传感器11和第二压力传感器12按照预定时间周期采集油压信号。预定时间周期可以根据需要进行设定。

第一计算单元13，用于计算每个预定时间周期第一压力传感器11与第二压力传感器12测得的油压差Δp；

第一判断单元14，判断第一计算单元13计算的当前油压差Δp是否大于或者等于设定值Ps，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常。

设定值p_s可以由设计人员参照强制润滑泵的额定工作参数和经验裕量进行设定。

计时单元15，当第一判断单元14确定系统润滑异常时，延时Ts。

动作的延迟时间值Ts可以根据采煤机在综采工作面的工况进行设定。

第二判断单元16，延时T_S后，判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；

发送单元17，将第二判断单元16系统报警结果发给人机界面。

本发明实施例所述齿轮箱油量在线监测装置，包括分别设置在齿轮箱中强制润滑泵回油管4和吸油管5中的第一压力传感器11和第二压力传感器12；第一压力传感器11和第二压力传感器12可以按照预定时间周期采集油压信号；通过第一计算单元13计算得到第一压力传感器11与第二压力传感器12测得的当前油压差Δp；第一判断单元14判断当前油压差Δp是否大于或者等于设定值ps，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常；当第一判断单元14确定系统润滑异常时，计时单元15延时T_S；延时T_S后，第二判断单元16判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；通过发送单元17将第二判断单元16系统报警结果发给人机界面，从而可以实现齿轮箱油量的在线监测。当系统报警可以设置直接停机，待问题解决后，再重新进行程序循环。

本发明实施例所述齿轮箱油量在线监测装置可以按照预定时间周期监测齿轮箱油量，避免了采煤机截割部在齿轮泵吸空状况下的非正常工作，提高了采煤机齿轮箱工作的可靠性和稳定性。

本发明实施例所述齿轮箱油量在线监测装置，可以在人机界面显示监测结果，从而有效地保证了所述齿轮箱油量在线监测装置的工作可靠性。

参见图3，该图是本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测装置结构图。

本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测装置相对第一实施例的区别所述计时单元15包括计数单元151和第二计算单元152。

本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测装置，包括设置在齿轮箱中强制润滑泵回油管4的第一压力传感器11，设置在齿轮箱中强制润滑泵吸油管5中的第二压力传感器12。

同样，第一压力传感器11和第二压力传感器12具体可以分别设置在齿轮箱中强制润滑泵2回油管4的回油口和吸油管5的进油口处。

第一压力传感器11和第二压力传感器12按照预定时间周期采集油压信号。

第一计算单元13，用于计算每个预定时间周期第一压力传感器11与第二压力传感器12测得的油压差Δp。

第一判断单元14，判断第一计算单元13计算的当前油压差Δp是否大于或者等于设定值p_s，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常；

计数单元151，计数第一压力传感器11和第二压力传感器12按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当第一判断单元14判断第一计算单元13计算的当前油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0；

第二计算单元152，计算延时T_S＝n*预定时间周期。

第二判断单元16，延时T_S后，判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；

发送单元17，将第二判断单元16系统报警结果发给人机界面。

参见图4，该图是本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测方法流程图。

本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测方法，包括：

S100、按照预定时间周期计算齿轮箱中的强制润滑泵回油管与吸油管的当前油压得出油压差Δp。

步骤S100具体可以包括：

S110、按照预定时间周期采集齿轮箱中的强制润滑泵回油管和吸油管的油压信号。

S120、计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp。

S200、判断油压差Δp是否大于或者等于设定值p_s？若是则认为系统润滑正常返回步骤S100；否则认为系统润滑异常，执行步骤S300。

Ps在设定过程中由设计人员参照强制润滑泵的额定工作参数和经验裕量进行设定。

S300、系统润滑异常，延时T_S。

S400、判断油压差Δp仍是否小于设定值p_s，若是则执行步骤S500；否则认为系统润滑正常。

S500、系统报警，将监测结果发给人机界面。

监测结果为系统报警信息，系统报警可以设置停机处理。待问题解决后，再重新进行程序循环。

本发明第一实施例所述齿轮箱油量在线监测方法通过判断油压差Δp是否大于或者等于设定值？若是则认为系统润滑正常；否则认为系统润滑异常，延时T_S后判断油压差Δp仍小于设定值p_s时系统报警，将监测结果发给人机界面。通过人机界面采煤机司机可以实时(预定时间周期)监控摇臂齿轮箱的润滑情况，从而实现对采煤机摇臂齿轮箱油量的在线监测。通过人机界面显示监测结果，可以方便用户观察，保证工作的可靠性。

图5是本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测方法流程图。

本发明第二实施例所述齿轮箱油量在线监测方法相对第一实施例的区别在于，步骤S300包括以下步骤：

S310、计数按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0，认为系统润滑正常，返回步骤S100(图中未示出)。

S320、计算延时T_S＝n*预定时间周期。

图6是本发明第三实施例所述齿轮箱油量在线监测方法流程图。

本发明第三实施例所述齿轮箱油量在线监测方法是第二实施例的另一种形式。

本发明第三实施例所述齿轮箱油量在线监测方法，具体可以包括以下步骤：

S100、按照预定时间周期计算齿轮箱中的强制润滑泵回油管与吸油管的当前油压得出油压差Δp。

同样，步骤S100具体可以包括：

S110、按照预定时间周期采集齿轮箱中的强制润滑泵回油管和吸油管的油压信号。

S120、计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp。

S200、判断油压差Δp是否大于或者等于设定值？若是则认为系统润滑正常返回步骤S100，设置n为0；否则认为系统润滑异常，执行步骤S300。

计数按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0。

S300’、系统润滑异常，判断n是否大于或者等于n_s？若是执行步骤S500；否则执行步骤S400’。

n_s为设计的一个比较值，目的为了防止系统误动作，这个值与设计人员设计的动作延迟时间有关，n_s乘以预定时间周期(第一压力传感器与第二压力传感器采集油压信号的预定时间周期)为设计人员设定的动作的延迟时间T_S。而动作的延迟时间值T_S的设定与采煤机在综采工作面的工况有关系。

S400’、重置n＝n+1，执行步骤S100(S110)；。

S500、系统报警，将监测结果发给人机界面。

以上所述仅是本发明所述齿轮箱油量在线监测装置和方法的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种齿轮箱油量在线监测装置，其特征在于，所述装置包括分别设置在齿轮箱中强制润滑泵回油管和吸油管中的第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器和第二压力传感器按照预定时间周期采集油压信号；

第一计算单元，用于计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp；

第一判断单元，判断第一计算单元计算的当前油压差Δp是否大于或者等于设定值p_s，若是系统润滑正常；否则，系统润滑异常；

计时单元，当第一判断单元确定系统润滑异常时，延时T_S；

第二判断单元，延时T_S后，判断当前油压差Δp是否小于设定值p_s，若是则系统报警；

发送单元，将第二判断单元系统报警结果发给人机界面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一压力传感器和第二压力传感器分别设置在齿轮箱中的强制润滑泵回油管的回油口和吸油管的进油口处。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回油管与采煤机摇臂上端头部相连。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述采煤机摇臂上端头部设置有齿轮和轴承。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计时单元包括计数单元和第二计算单元；

计数单元，计数第一压力传感器和第二压力传感器按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当第一判断单元判断第一计算单元计算的当前油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0；

第二计算单元，计算延时T_S＝n*预定时间周期。

6.一种齿轮箱油量在线监测方法，其特征在于：所述方法包括：

按照预定时间周期计算齿轮箱中的强制润滑泵回油管与吸油管的当前油压得出油压差Δp；

当油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，系统润滑正常；

当油压差Δp小于设定值p_s时，系统润滑异常；

待延时T_S后，油压差Δp仍小于设定值p_s，则系统报警；

将监测结果发给人机界面。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照预定时间周期计算齿轮箱中的强制润滑泵回油管与吸油管的当前油压得出油压差Δp的步骤包括：

按照预定时间周期采集齿轮箱中的强制润滑泵回油管和吸油管的油压信号；

计算每个预定时间周期第一压力传感器与第二压力传感器测得的油压差Δp。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述待延时T_S后的步骤包括：

计数按照预定时间周期采集油压信号的次数n；当油压差Δp大于或者等于设定值p_s时，设置n为0；

计算延时T_S＝n*预定时间周期。

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