CN102575806B - 用于自动润滑的改良系统 - Google Patents

Abstract

一种用于自动将润滑剂输送到至少一个轴承(16)的系统，所述系统具有润滑剂泵(1)，用于在压力下通过供给管道(3)将润滑剂进料给注射器(4)。所述注射器由所述润滑剂驱动，将测得量的润滑剂沿着进料管线(14)传送到轴承(16)。加压阀(15)维持所述进料管线(14)中的注射压力，从而可在压力开关(2)处发生压降时检测到任何供给故障。优选特征包括设有：位于所述进料管线(14)的注射器端的第二加压阀(12)，能够对堵塞或压碎的进料管线进行检测的堵塞管线泄压阀(13)，以及止回阀(10)和(11)。所述注射器(4)经优选布置以使在出口处产生的压力高于在入口处产生的压力，而且对此强化注射器的各种型式进行了描述和主张。

Description

用于自动润滑的改良系统

技术领域

本发明涉及一种用于对机械设备上所使用的轴承进行自动润滑的系统和装置，从而代替人工加滑脂，以便提高可靠性并降低操作成本，而且虽然所述系统和装置并非只用于在苛刻的条件下操作的机械，例如用于采矿或运土，但已经对其进行了独特的设计。

背景技术

自动润滑系统可用于多种类型的机械，从大型固定设备到较小的移动式建筑设备和采矿设备。通常情况下，所述系统可代替需要使用滑脂枪等来人工加注滑脂的传统过程。市售有各式各样的设备可提高机械可靠性，降低人工操作机械的危险，缩短维修所需的时间以及最小化所需的润滑剂量。

一种典型的润滑系统包括泵送系统，其从贮液器接收滑脂并且定期通过供给管线将所述滑脂输送到多个注射器，所述注射器又通过进料管线将规定量的滑脂输送到各润滑点。泵与注射器之间的管道通常由包括导管、真空管、软管和钻孔等各种元件的组合构成，为清晰起见，将所述导管称为“供给管线”，类似地，将注射器与轴承之间的管道称为“进料管线”。本说明书的权利要求中所用的通用术语“供给管道”与上文所定义的“供给管线”同义，类似地，通用术语“进料管道”与“进料管线”同义。

注射器的数量根据设备的要求而变，因为注射器是独立连接到轴承或其他需要润滑的机构的。这样可满足各润滑点的不同要求。

注射器含有用于独立调整每次注料所分配的滑脂量的构件，而且通常提供检查所述构件是否正在运行的目视构件。因此，这些构件通常安装在便于维修和检查的位置。另一方面，来自注射器的进料管线经过布线连接到适当的轴承，所述轴承有时会位于通常难以接近的机械部分。

有多种类型的泵送系统，它们由电动机、压缩空气、来自机械液压系统的液压，甚至人工提供动力。操作的频率通常由电动定时器或执行相同功能的计算机控制，或者可与机械的操作负载有关。通常情况下，每次操作包括将贮液器中的滑脂抽吸到固定压力；在至少足够长的时间内维持所述压力，以便所述压力克服供给管线中滑脂的粘性阻力而到达所有注射器；以及接着将此压力重新排送到滑脂贮液器，从而让注射器复位。

主要有三种类型的常用注射器系统。其中最简单的一种是单管线系统，其中泵定期对注射器加压，从而使所述泵沿着进料管线将调整量的滑脂注射到轴承，接着进行泄压，这样，注射器可复位，以准备下次注射。此系统的缺点是泵与注射器之间的供给管线较长，因为滑脂的粘性会导致泄压时间变长，因而必须降低加注滑脂的最大频率，以便确保注射器复位。因此，在这些情况下，复位压力较高的注射器设计占有优势。

第二种类型是双管线系统，其通过使用两条管线连接到注射器并使两条管线之间的压力反向来解决复位时间的问题。因此，此类注射器具有双向作用能力，这样，每次压力反向时便可使注射器将其中规定量的滑脂排放到进料管线中。接着，使用总泵压来克服滑脂粘性的影响。

第三种类型是渐进式系统，其中只要施加压力，多组注射器便可自动循环，而无需任何形式的复位。此系统的低成本型式不会对每次输出进行独立调整。这些系统易受微粒污染的影响，而且一个注射器停止输出会造成同组中其他所有注射器也停止输出。

总之，与其他系统相比，单管线系统具有较多优点，但是需要的复位压力较高，而供给管线也较长。

只有在正确运行时，润滑系统的操作才是有效的。

如果操作员不知道系统有故障而使用机械并继续操作，那么对于各润滑点而言，使用自动系统可能不如使用人工滑脂枪可靠。如果系统可证实滑脂已到达轴承并在存在问题时对操作员发出警告，那么这将是一项重大改良。

在许多机械中，所述系统最易受损坏的部分是从注射器到轴承的进料管线，因为这条管线通常不易接近、靠近运动机件，而且易遭受意外事故，例如从装载机铲斗中落下的石头。某些系统通过在进料管线内使用导线连回到监控计算机来对润滑点设置传感器，但是这种做法昂贵且复杂，而且多数安装都依靠运气并需要频繁检查，并且会将由润滑系统缺陷造成的偶然轴承故障视作实际操作。

为简洁起见，本申请案将润滑剂称为滑脂，即最常见的物质，但本发明也可使用其他润滑剂，例如油和合成液体或凝胶。类似地，尽管其中的活塞等部件具有直径，但很明显，至少在某些情况下可通过椭圆形或正方形等其他截面来实现同一功能。又类似地，为简洁起见，润滑系统被描述成将润滑剂输送到轴承，其中轴承被用作通用术语，以描述在一个或多个润滑点接收所注射的流体的任何结构。

也应认识到，尽管本发明设计用于对轴承进行润滑，但就本发明的最大范围而言，其可用于将预定量的任何液体精确并可靠地输送到终点。此类应用包括，但不限于，将消毒剂或抗菌剂分配到冷却塔中；医疗应用；或自动粘合剂应用。本说明书中所述的将润滑剂输送到轴承应视作将一般液体输送到任何终点的具体实例。

本说明书始终使用常用流体动力术语；止回阀是一种单向阀，其准许流体在一个方向上自由流动，但在流体反向流动时关闭；“加压阀”允许流体至少在一个方向上流动，同时施加实质上独立于流率的调定升压，所述加压阀通常(但不总是)也用于防止流体反向流动；“安全阀”是易受下游压力影响的加压阀，因此，上游压力即为调定压力与下游压力的和；以及，“顺序阀”不易受下游压力的影响，因此不论下游压力如何，上游压力保持不变，至少直到下游压力超过所述阀的压力调定值为止。

发明内容

根据本发明的一方面内容，提供一种自动将润滑剂输送到至少一个轴承的系统，所述系统包括

润滑剂泵，

滑动式活塞注射器，其适用于由在所述泵的压力下供给的润滑剂驱动，

供给管道，其将所述注射器上的入口连接到所述泵，

进料管道，其将所述注射器上的出口连接到所述轴承，

进料管道加压阀，其位于所述进料管道中，且经布置以在所述系统的正常操作中维持所述进料管道中的注射压力，以及

压力传感器构件，其响应于所述供给管道中的压力，且与逻辑评估构件相互作用，以对所述注射器操作期间所达到的压力进行评估，

从而对进料管道破裂情况进行检测。

优选地，所述进料管道加压阀位于所述进料管道的轴承端。

优选地，进一步包括旁通阀，其将所述入口连接到所述出口。

优选地，所述进料管道加压阀和旁通阀的附加压力调定值超过供给管道中由所述泵形成的压力。

优选地，所述进料管道加压阀和所述旁通阀中的一者或两者是顺序阀。

优选地，所述进料管道加压阀和所述旁通阀中的一者或两者是安全阀。

优选地，所述旁通阀是止回阀。

优选地，所述止回阀形成所述注射器的一部分。

优选地，所述注射器经布置以在使用中，使在出口处产生的压力高于在入口处产生的压力。

优选地，包括位于所述进料管道的注射器端的止回阀，其经布置以在所述泵处于非运作状态时，防止润滑剂回流到所述注射器。

优选地，包括位于进料管道中的泄压阀，其经布置以在瞬间超压的情况下泄出所述进料管道中的压力。

优选地，所述泄压构件包括爆破片。

优选地，所述压力传感器构件是压力开关。

优选地，所述旁通阀是加压阀。

根据本发明的另一方面内容，提供一种用于在自动润滑系统中的进料管道破裂的情况下提供警报的方法，其中所述自动润滑系统包括贮液器、泵、注射器和连接管道，所述泵经布置成以可调整的周期进行操作，以便通过供给管道将润滑剂从所述贮液器输送到所述注射器的入口，所述注射器经布置以响应于所述供给管道中的周期性压力，在使用时通过进料管道将预定量的润滑剂从出口输送到轴承，且所述系统包括将所述入口连接到所述出口的旁通阀，以及位于所述进料管道的轴承端的进料管道加压阀；所述方法包括以下步骤：感测周期性注射循环结束时供给管道中的压力；将所述压力与正常值进行比较；以及在与正常值进行比较时，如果所述循环中此时的供给管道中的压力为低，则启动警报。

优选地，所述进料管道加压阀和旁通阀的附加压力调定值经布置以超过供给管道中由所述泵形成的压力。

根据本发明的另一方面内容，提供一种用于在自动润滑系统中发生进料管道堵塞的情况下提供警报的方法，所述自动润滑系统包括贮液器、泵、注射器和连接管道，所述泵经布置成以可调整的周期进行操作，从而通过供给管道将润滑剂从所述贮液器输送到所述注射器的入口，所述注射器经布置以响应于所述供给管道中的周期性压力，在使用时通过进料管道将预定量的润滑剂从出口输送到轴承；所述系统包括将所述入口连接到所述出口的旁通阀；以及位于所述进料管道的轴承端的进料管道加压阀；以及所述进料管道中的泄压构件，其用以响应于瞬间超压情况，泄出进料管道中的压力；所述方法包括以下步骤：感测周期性注射循环结束时供给管道中的压力；将所述压力与正常值进行比较；以及在与正常值进行比较时，如果所述循环中此时的供给管道中的压力为低，则启动警报。

优选地，所述进料管道加压阀和旁通阀的附加压力调定值经布置以超过供给管道中由所述泵形成的压力。

根据本发明另一方面的内容，提供一种用于自动润滑系统中的强化注射器，所述系统包括贮液器、泵、所述注射器和连接管道，所述泵经布置成以可调整的周期进行操作，从而通过供给管道将润滑剂从所述贮液器输送到所述注射器，且在注射周期中，由此而通过进料管道将所述润滑剂输送到轴承，

所述注射器包括：

包括供给口和进料口的主体，在使用时，所述供给口和进料口分别连接到所述供给管道和所述进料管道，

活塞组件，其在所述主体内轴向滑动，且具有较小直径部分和较大直径部分，所述较大直径部分位于所述主体中所述较小直径部分的内部，所述较小直径部分伸出所述主体，且所述较大直径部分和所述较小直径部分均与所述主体密封接合，从而构成环形第一工作区，其小于由所述较大直径部分构成的第二工作区，以及

弹簧，

且其中，在使用时，所述活塞组件在所述弹簧施加的力作用下在所述主体中被向内推动，而且此力可被所述供给口处的润滑剂的压力克服，所述压力作用在所述第二工作区上，以在所述主体中向外移动所述活塞组件，从而在每个注射循环期间，通过所述进料口从由所述第一工作区界定的排放容积中输送一定量的润滑剂。

优选地，所述活塞组件的所述较小直径部分中伸出所述主体的那部分实现了对所述活塞组件的位置进行目视检查。

优选地，可调节的制动器作用于所述部分上，以限制所述活塞组件的移动，从而实现对从所述排放容积中输送的所述润滑剂的量进行调整。

优选地，所述可调节的制动器为带螺纹的部件。

优选地，输送止回阀置于所述排放容积的出口与所述进料口之间，从而准许从所述排放容积流到所述进料口，但禁止从所述进料口流到所述排放容积。

优选地，所述输送止回阀由在凹槽中与所述凹槽底部的引入口接合的弹性环构成，所述引入口通常通过所述弹性环的弹力而保持封闭，且当所述进料口中压力高于所述排放容积中的压力时，所述引入口受驱动而进一步封闭。

优选地，旁通止回阀将所述供给口处的入口连接到所述排放容积的出口，从而准许从供给口流到所述排放容积，但禁止从所述排放容积流到所述供给口。

优选地，所述旁通止回阀由弹性唇形密封件上的唇形成。

优选地，所述唇的工作直径等于所述较大直径部分的直径。

优选地，包括输送加压阀，其连接在紧挨着所述进料口的位置，用以在所述进料管道中压力下降的情况下，维持所述供给管道中的中间压力。

优选地，所述输送加压阀是顺序阀。

优选地，所述输送加压阀为安全阀。

优选地，所述输送加压阀用作输送止回阀，从而准许从所述排放容积流到所述进料口，但禁止从所述进料口流到所述排放容积。

优选地，包括堵塞管线泄压阀，用以在瞬间超压的情况下，泄出所述进料管道中的压力。

优选地，所述堵塞管线泄压阀为爆破片。

优选地，所述活塞组件包括活塞，所述活塞的一部分长度被布置成活塞杆和活塞密封圈，其中所述活塞密封圈提供所述较大直径部分，且所述活塞杆提供所述较小直径部分。

优选地，所述活塞密封圈被布置成具有柔性唇，其经配置以准许润滑剂从所述供给口处的入口自由流到所述排放容积的出口，但禁止反方向上的流动。

优选地，对从所述注射器的所述排放容积的出口输送的所述润滑剂的量进行设置的方法是调整所述活塞的初始位置。

优选地，对所述初始位置的调整是通过所述活塞的旋转，以及所述活塞通过带螺纹构件与弹簧套筒进行相互作用而实现的。

优选地，通过所述活塞与所述弹簧套筒之间的摩擦构件来防止在使用时无意中旋转所述活塞。

优选地，所述摩擦构件包括至少一个弹性环，其以加压方式与所述活塞和所述弹簧套筒的表面接合。

附图说明

尽管任何其他形式可在本发明的范围内，但现在将结合附图描述本发明的一项优选实施例及其变化，其中：

图1为本发明的优选实施例的示意图；

图2描绘压力随着图1所示自动润滑系统的操作循环时间的变化；

图3为图1所示强化注射器4的圆形插入物的放大部分的截面图；

图4为图1所示的强化注射器4的一项替代实施例；

图5为图1所示的输送加压阀12的截面图；

图6为图1所示的输送加压阀12的一项替代实施例；

图7为图1所示的管线端阀15的一项实施例的截面图；

图8为图1所示堵塞管线泄压阀13的一项实施例，其中所述堵塞管线泄压阀被并入强化注射器的外壳中；

图9为堵塞管线泄压阀的一项替代实施例的截面图；

图10为本发明的一项简化实施例的示意图；

图11为本发明的一项替代性简化实施例的示意图；

图12为用于本发明的具有筒结构的简化强化注射器的截面图；

图13为图12所示的注射器的截面图，描绘处于充分延伸位置的注射器活塞；

图14类似于图13，描绘处于位移减少位置的活塞；以及

图15类似于图13，描绘注射结束时的经调整注射器。

具体实施方式

此部分将完整实施本发明的一项优选实施例描述为一种润滑系统。可通过使用本发明的某些部件来获得一些性能优势，如之后的几部分所述。

图1所示为所述系统的示意图。1为适用于单管线润滑系统的常规滑脂泵装配，包括定期在规定时间内在一定压力下供应滑脂，随后将压力重新排送到贮液器的已知构件。所述系统中还提供了压力传感器2，通常为简单的压力开关，其被设置成在稍低于滑脂泵的最大压力的压力下操作，因此，所述压力传感器通常在每个润滑循环中启动一段时间。

连接管线3表明，泵与强化注射器4之间的供给管线的长度可较长。图1中仅图示了一个注射器，但众所周知，自动润滑系统通常具有由单个滑脂泵供料的多个注射器。

注射器包括：活塞5，其具有至少两个不同的直径部分；较大的直径部分6，其以在包封主体7的孔内密封接触的形式滑动；以及较小的直径部分8，其以与主体中的小孔密封接触的形式滑动。这些部分形成了决定注射器的功能的三个区域；A1为较大直径部分6的区域；A3为较小直径部分8的截面区域；以及A2为A1与A3之差，通常由部分6暴露于部分8的外围的环形区域6A表示。活塞在压力弹簧9的作用下被向内推动。

旁通阀10是注射器的功能部件，而且可以让作用在活塞的较大直径部分6上的供给压力自由流动到环形区域6A，但所述旁通阀关闭时可阻止流体的反方向流动。此旁通阀在图中显示为具有优选结构的止回阀，但也可为任何阀，只要其在达到所定义的出口压力时实现从注射器的入口到出口的连接，并且可阻止反方向流动。

增强比(R)是A1与A2的比。在注射器设计中，此值可变化，以适应将应用所述润滑系统的机械的特性，而且所述值通常介于2与4之间。可通过将较小直径部分8伸出主体来提供对注射器的操作的视觉指示，而且可应用调整螺钉(未图示)，从而以可调整方式对活塞冲程进行限制。注射器的容量输出为环形区域A2与活塞冲程的乘积。

在操作中，如图2所示，随着来自泵的供给压力(Ps)增加，滑脂被注入注射器较大端，并经由止回阀10穿过环形端。当所述压力的值达到使作用在A3(等于A1减A2)上压力所产生的力超过弹簧9的约束力(F)这一水平时，活塞开始向右移动。这将增强作用在环形区域上的进料压力(Pf)，从而维持力平衡，如以下等式所表示：-

Ps*A1＝Pf*A2+F

在维持供给压力的同时，活塞继续向右移动，直到到达活塞冲程的终点，从而将滑脂注射到进料管线中。

由于供给压力在泵周期结束时下降，因此，活塞将在弹簧力与进料管线14中所收集的压力的综合作用下移动回到左边。当进料压力下降到主要供给压力时，止回阀10打开，以便让滑脂进入环形区域6A，这样，活塞可在弹簧9的作用下继续往回移动。弹簧所产生的压力称为原始压力(Pr)，其由弹簧力和较小直径的面积确定：-

Pr＝F/A3

当前的注射器设计并不能实现增强，这就意味着，原始压力由弹簧力和活塞的主密封直径确定。

因此，与当前设计相比，强化注射器提供更高的进料压力和更高的原始压力。

所述系统中提供了出口止回阀11，其安装在注射器上或注射器附近，且用于防止已输送给进料管线14的滑脂回流，因此，在所捕集的压力及管道工程的弹性和进料管线中滑脂的作用下，来自进料管线的滑脂无法往回流动，从而减少需要在注射器复位时装入的新滑脂。优选将此出口止回阀11设置在注射室附近，以便最小化有效注射量的任何损失。

输送加压阀12用于在进料管线压力下降的情况下，确保最小上游压力，从而使连接到滑脂泵1的其他注射器可继续运作。在发生故障的情况下，可对此阀的调定值(Pb)进行调整以触发压力传感器。

图中的输送加压阀12为顺序阀，从而使上游压力不受下游压力的影响，其中所示的上紧弹簧与大气连通。如后续的附图中所示，其他类似的阀结构可提供类似的功能。

所述系统中提供了堵塞管线泄压阀13，所述堵塞管线泄压阀通常处于关闭状态，除非由于进料管线14堵塞而出现压力波动。所述阀的压力(Pv)被调整为仅小于供给压力与增强比的乘积。一旦堵塞管线泄压阀13打开，则其将以极低压保持打开，如同出现管线断裂一样，从而触发压力传感器2。此阀优选并入注射器中或安装在邻近注射器的位置，其中的排料可见，以用于检查。排料可见表明，进料管线是被堵塞，而非断裂。

连接管线14表明，注射器及其相关阀与管线端阀15和轴承16之间可存在很长的进料管线14。

管线端阀最好直接安装在轴承外壳上，或至少尽可能与其靠近，以便最小化阀与轴承之间的进料管线发生损坏的可能性。图中的管线端阀15为顺序阀，这样，压力调定值即独立于下游压力。轴承也代表其他可能的润滑目标，在将滑脂施加到轴承中时，所述轴承通常会表现出某些压力升高特性。

图2所示为一个注射循环的压力与时间关系的简化图。实际值基于部件和系统设计的细节、连接管线的长度、温度、滑脂类型及其他因素而变化，因此，系统设计者要进行判断，以指定适当的设计参数。

下方的实线图为在注射器4的入口处所见的来自滑脂泵1的供给压力(Ps)的变化曲线。上方的虚线为在注射器4的出口处所见的进料压力(Pf)。压力Pa为压力传感器2的调定值，Pb为输送加压阀12的调定值，Pe为管线端阀15的调定值，以及Pv为堵塞管线泄压阀13的调定值。最大进料压力设置成最大供给压力与增强比的乘积，且必须要高于堵塞管线泄压阀的调定值。

在时间A处，滑脂泵打开且开始将滑脂供给注射器，因此，Ps升高。Pf维持在原始压力(Pr)，因为这是一系列正常循环期间的最小压力。在时间B处，Ps和Pf变得相等，而且开始进行增强，一直持续到时间C。直到Pf达到Pb处的调定压力，才有流进入进料管线，此时注射器可能进行一定移动，以对进料管线中的滑脂加压。

在时间C处，Pf达到由管线端阀所设置的最大压力(Pe)，而且开始注射，注射在时间D处完成。在从时间B到时间D期间，进料压力与供给压力之间的关系可用下列等式表示：-

Pf＝Ps*R-Pr*(R-1)

在时间D处，注射完成，而且进料压力保持不变，其中由于管线端阀具有保持作用，因此没有流进入轴承16。滑脂泵1仍在抽吸，因此，供给压力持续升高，直到在时间E上达到最大泵压力为止。在此过程中，供给压力超过Pa，从而启动压力传感器。从时间E开始，泵压力保持不变。在时间F处，切断泵且将供给管线中的压力排出到泵系统贮液器，这样，压力开始下降。同时在时间F处，监控系统检查压力传感器是否已启动，从而指示所述系统是否正常运行。

在F与G之间，上述两个压力一起下降，也可用上述等式表示，直到在G上达到原始压力为止。随后，注射器大体上以原始压力复位，因为注射器弹簧9会提供压力，直到注射器在时间H处达到完全复位位置为止。接着，供给压力继续下降，而进料压力维持在原始压力，因为进料压力处于完全密封状态。一旦注射器复位，注射器4即可再一次操作。供给压力只需降到原始压力以下即可。

上述顺序描述的是没有故障时的运行情况。如果进料管线14断裂，则滑脂将泄漏，而且输送加压阀12的下游将没有压力。那么Pf将被限制为此阀的调定值，Pb。注射器4将运作，但供给压力将会流经止回阀10和输送加压阀12，因此供给压力将被限制为Pb，而且压力传感器将不启动，因此，监控系统会报告故障。

供给压力Pb足以操作所有其他的注射器，因此，将继续对所有其他轴承进行正确的润滑，直到操作员调查产生警报的原因为止。

由于进料管线断裂的注射器受到的阻力最小，因此，在时间B与C之间，预期此注射器将在其他注射器之前运作，从而较好地指出问题所在。

如果进料管线14被堵塞或压碎，则预期所有其他的注射器将首先运作，因为它们受到的阻力最小。当供给压力在时间D处升高时，与堵塞的进料管线相关的注射器将不会完全延伸，因此在注射器输送过程中将产生高于常压的压力，而且瞬间便升到Pv以上。这将触发泄压阀13至其低压状态，这样，进料压力将迅速下降到Pb，从而无法及时针对F启动压力传感器，因此监控系统将检测到故障。

随后对系统进行的检测将显示，具有故障电路的注射器在其他注射器之后运作，而且滑脂将从泄压阀出口13B中排出。

图3所示为图1所示的强化注射器4的一项优选实施例。活塞组件17在套筒18内滑动并穿过所述套筒，所述套筒包括：密封件19和20，其以可滑动方式作用在活塞上；以及进一步包括密封件21，其在套筒与主体22之间实现静态密封。

参考先前的区域，A1由密封件19的密封直径构成，A3由密封件20的密封直径构成，以及A2为所述两个区域的差，是接合注射室24的环形区域。如上文所述，增强比是A1与A2的比。

活塞组件结构不同于图1中所示的结构，因为弹簧23安装在注射室的外部。这在功能上是等效的，而且实际上可为弹簧提供更多的空间，因此可提供更大的弹力，以增加原始压力。这需要在活塞组件的末端上安装支座25，以反作用于弹簧。所示弹簧为缠绕有矩形截面的弹簧丝的重型模具弹簧，但可使用其他弹簧结构，例如圆丝、波形或碟形弹簧。

弹性环圈26安装在楔形周向凹槽27中，所述环圈在其弹力作用下压向凹槽的底部。一个或多个出入口28将注射室连接到凹槽的底部。这种结构提供图1中的出口止回阀的功能。

套筒由附接有螺钉30的盖29固定在主体中。套筒中有调整螺钉31，其可用于调整活塞的冲程，从而可设置所注射的滑脂量，以适合所润滑的特定轴承。

所述盖的一部分已切去，这样，操作员或维修技工便可查看活塞的操作情况，以便检查其是否正常运行。根据需要，此切掉的部分可用透明的塑料盖进行覆盖，以防止因恶劣环境而遭到损坏，同时仍可进行目视检查。

注射器的功能如上文所述，因此，滑脂在压力的作用下进入供给口32。起初，通过提升密封件19的唇并将环26推离楔形凹槽，此压力被传送到进料口33，如放大图中的虚线流动路径所示。这些可提供图1中的旁通阀10和出口止回阀11的功能，这两个阀都需要安装在注射室附近，从而最小化未波及容积的影响。滑脂流如虚线34所示。在循环的此部分中，进入进料口的流非常小，其中将压力连接到注射室是功能需要。

当供给压力达到由弹簧力和作用在区域A3上的压力设置的调定值时，活塞开始向上移动，从而增加进料压力，直到达到管线端阀15(图1)的调定值为止，接着，活塞完成其冲程，并将预定量的滑脂排到轴承16。

注射循环结束时，压力随着泵送系统的泄压而下降。当压力低于弹簧的调定值时，活塞向下移动，其中滑脂通过密封件19填入注射室中，所述密封件19用作先前所述的止回阀。进料管线中的压力大体上维持在管线端阀的调定值处，所述压力是通过关闭出口止回阀捕集到的，所述关闭由环圈26执行。现在，注射器即可进行下一循环。

图4所示为注射器的一个替代型式，其中使用传统结构来提供旁通阀和出口止回阀的功能，而不是使用第一种方案中的密封件的唇，以及第二种方案中的弹性环。A1直径上的密封件35不必具有唇状结构，但设计者也可决定设置该唇状结构。

旁通阀芯36在轻型弹簧38的作用下与阀座37密封接触。此止回阀组件通过密封阀芯39及相关弹性密封件而定位并进行密封，而且如图所示，通过盖40的延伸而固定住。类似地，出口止回阀芯41在轻型弹簧的作用下压向其阀座，且在此情况下，所述出口止回阀芯由密封塞42固定住。

如果供给口43中的压力试图超过进料口44中的压力，则两个止回阀芯将会离开阀座，从而使压力大体上相等。在循环的注射部分，当供给口中的压力小于进料口中的压力时，旁通阀将保持关闭而止回阀将提升，以使滑脂进入进料口。

所属领域的技术人员应明白，可使用其他已知类型的止回阀(例如碟阀或球阀)以及弹簧来提供所需的功能。

为了进一步说明注射器的操作，图4描绘了处于延伸位置的活塞，该位置是所述活塞在注射结束时的位置。活塞45向上移动，从而压缩弹簧，直到与调整螺钉46接触而无法进一步移动为止。

图5所示为图1中所示的输送加压阀12的一项优选实施例。如上文所述，此阀用于在进料管线断裂的情况下，维持系统其余部分的压力。此阀的压力调定值是图2中的压力Pb。

所示的此实施例为对图3所述的注射器的补充。注射器进料通道47与到轴承的进料管线48之间的连接被输送加压阀断开，所述输送加压阀包括在弹簧51的作用下压向密封阀座50的阀芯49。所述阀芯具有密封直径52，其以可滑动方式与密封件53接触。密封直径的直径大体上等于密封阀座的直径，其中阀芯的一端通过固定塞55中的孔54与大气连通，因此，所述阀的压力调定值实质上不受进料管线中的压力影响，从而执行顺序阀的功能。

在正常操作中，此阀将保持关闭，直到压力达到该阀的调定值Pb为止，随后，只要压力超过Pb，所述阀将保持打开，与正常注射一样，在注射器输送过程中不会施加任何压降。如果进料管线断裂，则所述阀会处于Pb时排料。

图6所示为输送加压阀12的另一项实施例，其经配置以拧入注射器外壳中，而不是如图5所示的实施例那样内置于所述注射器外壳中。主体56具有：带螺纹的部分57，用于连接到注射器外壳；以及另一带螺纹的部分58，用于连接到引向轴承的进料管线。

具有密封件60的阀芯59在主体内滑动，而且在弹簧62的作用下压向密封阀座61。所述阀座的直径必须小于密封直径的直径，因此，严格地说，所述阀并非顺序阀，而且会略受下游压力影响。在合理的范围内，这是可接受的，因为在正常操作中，下游压力基本保持在Pe，因此只需对弹簧力做出一些调整。

在此情况下，所示弹簧为一叠碟形弹簧，但可使用其他类型的弹簧。弹簧室通过固定塞64中的孔63与大气连通。

这些实施例显示了可满足本发明功能需要的不同结构；可使用所属领域的技术人员所熟知的相似类型的许多其他结构。

如上文所述，管线端阀5的功能在于，确保在正常操作中进料管线14始终负压，而且只有在出现断裂或堵塞的情况下才会降到较低值。此阀的调定值为压力Pe，如图2所示。

图7所示为管线端阀的一项实施例。主体65具有：带螺纹的部分66，其用于拧入轴承外壳(未图示)中；以及第二带螺纹的部分67，其经由进料管线连接到注射器。阀芯68在弹簧70的作用下压向密封阀座69。阀的开启压力由阀座的面积和弹簧力决定。

所述阀芯具有延伸部分71，所述延伸部分具有大体上与阀座相等的直径，由密封件72密封，其中所述阀芯的较小端通过固定塞74中的孔73与大气压连通。通过这种方式，所述阀用作顺序阀，大体上不受轴承外壳中的压力影响。这就意味着，注射不受任何对在轴承或轴承外壳中流动的限制的影响，而且可使用注射全压来克服任何此类限制。

此优选实施例的特征在于，故意将主体的第二带螺纹部分附近制成没有第一带螺纹部分牢固，这样，受阻碍且被强制撕裂的进料管线将试图毁坏所述阀上游的主体，从而泄出注射压力。如果主体在第一带螺纹部分毁坏，则所述阀仍将附接到进料管线，而且将不会进行泄压，即使不再对轴承进行润滑也是如此。

管线端阀的优选实施例使用所述的顺序阀，但如果可通过合适的设计而最小化轴承外壳中的限制，则使用类似于上文参阅图6所述的安全阀或部分顺序阀也可满足本发明的需要。

所述实施例显示了满足本发明功能需要的优选结构；可使用所属领域的技术人员所熟知的相似类型的许多其他阀结构。

如上文所述，堵塞管线泄压阀13的功能在于，在因注射到被堵塞、压碎或以其他方式受阻碍的进料管线中而致使进料管线中的压力过大时打开并保持打开状态，从而将高压状况转变成低压，随后，所述情况将以与断裂管线相同的方式被感测到。此阀的调定值为图2中的Pv。

图8为堵塞管线泄压阀的一项优选实施例，所述阀安装在具有如参阅图5所述的输送加压阀的注射器中。爆破片75由固定塞76夹紧在主体中的适当位置。爆破片的压力侧通过钻孔77连接到进料管线，而且所述爆破片的泄压侧通过固定塞中的孔78而与大气连通。

所述爆破片经过构造而在压力Pv下破裂。一旦发生这种情况，则将排出此特定注射器的输出，从而发送信号以指示故障。要进行调整，就要修理堵塞的管线并更换爆破片。由同一个滑脂泵提供动力的其他注射器将继续正常操作，因为输送加压阀会维持可接受的操作压力。

此实施例的特征在于，在爆破片爆炸之后，可在注射器操作的视觉指示附近看见滑脂的排放，从而易于检修故障。

图9所示为堵塞管线泄压阀13的另一项实施例，其经配置以在方便之处设置于进料管线中，但最好在注射器附近。

主体79具有带螺纹的部分80，用于连接到进料管线。阀芯81在主体内滑动，并且在弹簧83的作用下压向密封阀座82。阀座直径的面积和弹簧力共同将压力调定值确定为Pv。

所述阀芯设有法兰84，所述法兰在主体的对应孔85中紧密滑动配合，这样，当注射压力超过Pv时，阀芯和阀座打开，从而让滑脂进入室86中，因此，所述阀的压力调定值现在由大得多的阀芯法兰的直径面积和同一弹簧力确定。通过设计，此较低压力调定值相当低，从而通过发送信号来指示故障。

所示的孔87穿过法兰，因此，只要滑脂流超过在较低压力下可穿过所述孔的流，则阀将保持打开。一旦流降得足够低，则阀将复位，随后将需要更高的压力来使阀再次打开。阀通过固定塞89中的孔88排到大气中，随后，所述阀可见，从而有助于确定堵塞的注射器进料管线。

在具有长连接管线的较大系统中，需要从供给管线和进料管线中排放的滑脂量极大，因此，孔的大小可能无法让所述量的滑脂及时排放，从而通过发送信号来指示故障。如果所述孔因为这样而被淹没，则阀芯将进一步移动，这样，阀芯的法兰便可清理孔85并与圆锥形凹槽90连通，从而可进行更大量的排放。

为清楚说明起见，图中法兰的受限旁路为倾斜的孔，而通过在优选实施例中，在法兰与对应的孔之间设置间隙可实现同一流动功能。另一个选择是，在法兰的外直径上使用一个或多个凹口。

所属领域的技术人员已知的其他设计可提供这些实施例中所述的相同功能。

尽管本发明的优选实施例如图1中所示，但在某些商用情况下，可适当提供较为简单且低成本的解决方案，即使会折损技术性能，例如：

-在许多润滑系统中，出现进料管线断裂的情况很少，而通常更可能出现堵塞情况。

-也有一些情况是，在故障警报触发后立即关闭并修理机械较为方便或成本较为低廉。

-有些情况下，在系统已警告操作员需要进行维修时，明智的决定是在不进行自动润滑的情况下继续运行到工作周期结束。

图10所示为此类极简系统的示意图，所述极简系统基本上是参阅图1所述系统的简化型式。泵91在功能上是相同的，但可能是低成本型式。压力传感器92和强化注射器93及其相关止回阀94和95与上文所述的相同，管线端阀96也与上文所述的相同。

在此实施例中，进料管线断裂时将产生故障警报，但也将使整个润滑系统无效，因为该系统无法让其他注射器继续运作。

在此实施例中，本发明的关键部件是强化注射器93和管线端阀96。

在增加一定成本的情况下，可通过添加堵塞管线泄压阀13来改良此简化的实施方案，如上文参阅图1所述的那样。类似地，可将设置成Pb的顺序阀置于连接到一组注射器的供给管线中，这样，注射器进料管线中的压力下降将只影响同一组中的其他注射器，而使用同一个泵的其他组注射器可继续运作。

管线端阀可有效地应用于其他注射器系统，如图11所示。滑脂泵97和压力传感器98与上文所述的相同。注射器99可为许多已知类型的注射器，例如，内嵌式、双管线式及渐进式。

出口止回阀100用于防止进料管线中在压力作用下的滑脂回流到注射器中，否则，将降低注射器装料。

安全阀101设置成低于压力传感器的调定值的压力，这样，如果进料管线断裂，则传感器将不会启动。管线端阀102的调定值必须要足够高，从而使安全阀和管线端阀的调定值之和超过来自泵的最大压力。

可通过在注射器或一组注射器的供给口处添加堵塞管线泄压阀或加压顺序阀来改良此系统，从而让其他注射器或其他组注射器继续以上文所述的方式运作。

也已设计了用于本发明的一种简化且可调节形式的注射器。此注射器具有筒状结构，而且现在将参阅图12到图15对其进行描述。

图12所示为图1所示的强化注射器4的一项简化实施例。活塞组件包括活塞103、活塞密封圈104以及固定环105。活塞组件在气缸106内轴向滑动，其中活塞密封圈有效形成活塞组件的较大直径。活塞的外端具有活塞杆107，其以与杆状密封件108密封接触的形式进行滑动，从而有效形成活塞组件的较小直径。

较大直径构成区域A1，较小直径构成区域A3，而且这两个直径之间的环形区域构成区域A2。

活塞杆的外端形成槽或其他构件，从而出于设置目的而促进活塞以上文所述方式旋转。活塞的另一端包括带阳螺纹的部分109，其与弹簧套筒111中的阴螺纹110接合，以固定弹簧112。摩擦环113由弹性材料构成，所述环经过优选布置以在活塞与弹簧之间提供一定摩擦，从而有助于维持调定值，这也将在下文描述。

气缸组件包括：气缸、密封件114和115、弹性环116、具有防尘密封件118的端盖117，以及止动环119。环形气缸的排放容积的出口通过多个钻孔120连接到弹性环的内直径，从而提供用作止回阀的结构。

防尘密封件用来防止机械环境中的污染物进入注射器。端盖或止动环中的一个(而不是两个)可制成气缸的一部分，但优选实施例提供了三个独立的部件，以方便组装，并且降低将气缸孔加工成具有良好表面光洁度的成本。

将活塞组件和气缸组件与弹簧和弹簧套管装配在一起，形成可根据需要安装或从主体121中移除的筒。固定环在筒离开主体时承载弹簧力，而且一旦安装了筒，所述固定环不再起作用。此筒通过螺钉122将端盖固定到主体而固定在主体中。

主体具有用于所述筒的腔，而且所述主体包括：供给口123、进料口124以及辅助出入口125。供给口在弹簧附近进入腔中。进料口通过钻孔126连接到气缸组件的外部。安装在润滑系统中时，供给口连接到润滑泵供给管线，进料口连接到进料管线并由此连接到轴承，而且辅助出入口可选择性地用于其他目的，例如安装如上文所述的堵塞管线泄压阀。

使用时，润滑系统定期对供给口加压。起初，这会使流经过活塞密封圈的唇，从而将弹性环提离阀座，以便让流进入进料口中。由于供给口处的入口压力与进料口处的出口压力相等，而且入口压力作用在较大的区域A1上，而出口压力只作用在较小的区域A2上，因此存在向外的力作用在活塞上。当此力超过弹簧力时，活塞将向外移动，从而提供进料口处增强的出口压力。

活塞将向外移动，直到冲击器表面127与止动环的内表面128接触为止，如图13所示。此时，活塞处于充分延伸的位置，弹簧被充分压缩，而且注射已完成。根据本发明，气缸中未波及容积129最小，从而可提高操作的可靠性。

随后，润滑泵循环结束，供给管线的压力被排出到贮液器，从而使供给口处的入口压力下降。进料管线中的压力在弹性环的止回阀作用下得到维持，其中所述弹性环位于排放容积的出口与进料口之间。当供给口处的入口压力下降到使作用在区域A3上的力小于弹簧力的值时，活塞将朝向图2所示的位置缩进，从而让新的装料经过活塞密封圈的唇而进入气缸。此时，注射器即可进行下一循环。

每次注射所输送的润滑剂的量由活塞的冲程和排放容积的环形区域A2决定。此量可通过调整活塞的初始位置而变化。图14所示为处于位移减少位置的活塞通过用螺丝刀旋转活塞可完成设置，其中注射器处于处于非运作状态状态，以部分延伸活塞。弹簧套筒在弹簧力的作用下夹紧，从而压向主体中腔的一端。摩擦环用来防止活塞在操作期间无意中发生旋转。可随时对所述设置进行目视检查，且可根据需要进行测量和记录。

图15所示为在注射结束时经过调整的注射器，其中对于所有设置而言，活塞的延伸相同，如上文所述，可通过改变活塞的初始位置来实现调整。

Claims (10)

1.一种自动输送润滑剂的系统，用于将该润滑剂从一贮液器输送到至少一个轴承的系统，所述系统包括：

一润滑剂泵，周期地从所述贮液器抽取所述润滑剂，并传送所述润滑剂至一供给管道，

至少一滑动式活塞注射器，所述至少一滑动式活塞注射器的入口连接到所述供给管道，其适用于由在所述泵的供给压力下所传送的所述润滑剂驱动，并且通过连接至所述轴承的进料管道的所述滑动式活塞注射器的出口，注射所述润滑剂至到所述轴承，

一止回阀，其安装在所述滑动式活塞注射器上，允许所述润滑剂从进料管道排出，并在所述泵失效时，防止所述润滑剂从进料管道回流到所述至少一滑动式活塞注射器，以及一第一进料管道加压阀，其位于所述进料管道中，具有预设压力调定值且经布置以在所述系统的正常操作中维持所述进料管道中的注射压力，以及

一旁通阀,其具有小于来自润滑剂泵的最大供给压力的预设压力调定值,连接供给管道至进料管道，将所述至少一滑动式活塞注射器的所述入口连接到所述出口而旁通，所述第一进料管道加压阀和所述旁通阀的附加压力调定值超过所述供给管道中由所述泵形成的压力，防止在正常操作下通过所述旁通阀，允许所述供给管道周期地达到来自所述润滑剂泵的最大供给压力，连接供给管道至进料管道，将所述至少一滑动式活塞注射器的所述入口连接到所述出口而旁通，所述第一进料管道加压阀和所述旁通阀的附加压力调定值超过所述供给管道中由所述泵形成的压力，防止在正常操作下通过所述旁通阀，允许所述供给管道周期地达到来自所述润滑剂泵的最大供给压力，其中在所述第一进料管道加压阀及所述至少一滑动式活塞注射器之间的所述进料管道的断裂时，所述第一进料管道加压阀失效，来自所述润滑剂泵的所述润滑剂经由旁通阀而旁通，从而减少了所述供给压力。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括一压力传感器构件，其响应于所述供给管道中的压力，并且与逻辑评估构件相互作用，以对所述注射器的操作期间所达到的压力进行评估，从而实现对所述进料管道的断裂进行检测。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括一第二进料管道加压阀，位于所述进料管道的轴承端，进料管道的断裂时提供足以操作所有其他的注射器的一供给压力于供给管道。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一进料管道加压阀和所述旁通阀中的一个或两个为顺序阀，并对于下游压力具有独立的压力调定值。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二进料管道加压阀和所述旁通阀中的一个或两个阀为顺序阀。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述注射器经过布置，从而在使用时使所述出口处产生的压力高于所述入口处的压力。

7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括所述进料管道中的泄压构件，其经布置以在瞬间超压的情况下，泄出所述进料管道中的压力。

8.根据权利要求2所述的系统，其中所述压力传感器构件为压力开关，在低于供给管线的正常时启动。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述旁通阀为止回阀，用于在所述进料管道的断裂时，将滑动式活塞注射器旁通，以及在正常操作时防止所述润滑剂回流至所述进料管道。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一进料管道加压阀，其位于所述进料管道的轴承端。