CN102853241B - 一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法 - Google Patents

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Abstract

一种回转支承在线磨损量检测及润滑脂自动加注方法，利用润滑脂绝缘性能的变化判断润滑脂中金属微粒含量的变化，判断回转支承滚道磨损状况，从而间接判断滚道损伤的发生与发展，并用于回转支承润滑条件优化，根据磨损状况，确定润滑脂的加注量和加注频率，实现自适应工况的因需润滑。本发明避免了微位移测量方法中的磨损量值的分离问题、接触式微位移传感器自身的磨损问题、非接触式微位移量程不足与精度不佳问题，可实现在线测量，避免了定期定点加注存在的注脂过量或不足等问题，优化了回转支承润滑条件，有效提高回转支承承载能力和延长使用寿命，填补了行业空白。只需电控注脂泵、绝缘表和测头等常规仪器设备就可实现。

Description

一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法
技术领域
本发明涉及回转支承磨损量在线检测及自动润滑技术，具体地说是一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法。
背景技术
回转支承是广泛应用于工程机械、风力发电机、海洋平台、军用装备等大型机械结构中需要作相对回转运动的基础部件，它尺寸较大又类似于轴承，所以又称之为转盘轴承，但它有着不同于普通轴承的特性：要求同时承受轴向力、倾覆力矩和径向力，低速重载，采用齿轮传动，工作环境极其恶劣。回转支承相当于设备的运动关节，一旦失效将造成整机失效，甚至重大事故，维修难度大，费用高，停机时间长，造成重大的经济和社会效益损失，因此运行寿命和可靠性要求高。
滚道磨损是回转支承常见失效形式之一，由于灰尘、沙子、脏物等微粒混杂在润滑脂中，在滚道和滚动体之间起到磨料的作用，从而引起剥落和脱皮，严重时还会造成大面积的凹坑；或因缺脂造成干摩擦，加剧滚道表面的磨损，从而降低回转支承使用寿命，因此，检测回转支承滚道磨损状态，并根据磨损情况改善润滑条件，可有效延长回转支承使用寿命。目前回转支承磨损量的检测主要有三种方法：其一，通过接触式微位移传感器检测定圈与动圈的偏移量间接测量磨损量，但是传感器的测头长期处于接触磨损状态，时间越长精度越差，并且定圈与动圈的偏移量中还包含比如安装偏心、结构变形等其他因素，分离困难；其二，非接触式微位移传感器检测磨损量，但是量程有限且精度较差；其三，离线对润滑脂样品进行光谱和铁谱分析，通过润滑脂中金属元素的含量来间接确定磨损量，但是该方法无法实现在线测量。
润滑脂是影响回转支承使用寿命的重要因素，改善润滑条件是保证回转支承使用寿命的主要方法。工程实践中通常采用定期定量加注润滑脂的方式，以保证有效的润滑条件。但是由于回转支承工况多变复杂，磨损状态动态变化，注脂量和加注频率在不同工况下的要求是不同的，定期润滑易造成注脂不足，从而影响润滑效果，或因注脂过量泄漏引起环境污染和形成浪费。
鉴于此，必须探索新的回转支承滚道的磨损量在线检测方法，并根据磨损状态确定润滑脂的加注量和加注时间间隔，实现有效润滑，优化润滑条件，可最大限度延长回转支承使用寿命，提高回转支承的运行可靠性，对回转支承及其装备具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提出一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法，利用润滑脂绝缘性能的变化，确定润滑脂中金属微粒的含量，进而间接判断磨损量的大小。将实时检测的绝缘电阻值与预先设定阈值比较，确定润滑脂的注脂量和注脂间隔时间，并控制自动润滑系统对回转支承进行自适应的润滑。
本发明的技术方案是：
一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法，包括利用润滑脂绝缘性能的变化判断润滑脂中金属微粒含量变化的步骤，即利用磨损量在线检测系统测量润滑脂与回转支承间的绝缘电阻值，绝缘电阻值越小说明润滑脂中金属微粒含量就越多，从而判断回转支承滚道磨损状况并判断是否启动润滑脂自动加注系统。
还包括根据润滑脂与回转支承之间的绝缘电阻值，确定润滑脂的注脂量和注脂间隔时间，并控制自动润滑系统对回转支承进行自适应的润滑的步骤，即当绝缘电阻小于设定阈值时，启动润滑系统进行润滑脂自动加注。
所述磨损量在线检测系统包括回转支承1，回转支承1包括动圈100、滚珠101、润滑沟道102和定圈103，磨损量在线检测系统还包括至少一支测头2和绝缘表3，所述测头2固定在定圈103上，测头2包括紧固件200、绝缘体201和电极202，紧固件200固定在定圈103上，紧固件200和电极202之间设有绝缘体201，电极202插入润滑沟道102，浸没在润滑脂中；测头2的电极202连接绝缘表3的线端，回转支承1连接绝缘表3的地端。
所述润滑系统包括设置在回转支承上的注脂孔104，还包括注脂泵4、管路分配器5、输脂管路6和注脂枪7，注脂枪7固定在回转支承的注脂孔104上，注脂枪7通过输脂管路6连接管路分配器5，管路分配器5连接注脂泵4；当磨损量在线检测系统比较实时检测绝缘电阻值与事先设定的阈值，当实测绝缘电阻值小于阈值时，则启动润滑系统的注脂泵4，反之关闭注脂泵4，实现润滑脂的自动加注，优化回转支承工作环境。
本发明的有益效果是：
本发明的测量方法可以在线检测回转支承滚道的磨损量，判断磨损状况，从而间接判断滚道损伤的发生与发展，并根据磨损实时状况，确定润滑脂注脂量和注脂间隔时间，实现自动润滑，实时优化回转支承润滑条件，可最大限度延长回转支承使用寿命，填补了行业空白。
本发明避免了微位移测量方法中的磨损量值的分离问题、接触式微位移传感器自身的磨损问题、非接触式微位移量程不足与精度不佳问题，可实现在线测量，避免了定时定量加注方式存在的注脂不均、注脂过量或不足等缺陷，电控注脂泵、绝缘表等常规仪器设备就可实现，具有很好地推广应用价值。
附图说明
图1为本发明的回转支承磨损量检测系统示意图。
图2为本发明的回转支承磨损量测量系统中测头的结构与安装示意图。
图3为本发明的回转支承自动润滑系统示意图。
图4为本发明的注脂枪在回转支承上的安装结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法，包括利用润滑脂绝缘性能的变化判断润滑脂中金属微粒含量变化的步骤，即利用磨损量在线检测系统测量润滑脂与回转支承间的绝缘电阻值，绝缘电阻值越小说明润滑脂中金属微粒含量就越多，从而判断回转支承滚道磨损状况并判断是否启动润滑脂自动加注系统。
还包括根据润滑脂与回转支承之间的绝缘电阻值，确定润滑脂的注脂量和注脂间隔时间，并控制自动润滑系统对回转支承进行自适应的润滑的步骤，即当绝缘电阻小于设定阈值时，启动润滑系统进行润滑脂自动加注。
所述磨损量在线检测系统包括回转支承1，回转支承1包括动圈100、滚珠101、润滑沟道102和定圈103，磨损量在线检测系统还包括至少一支测头2和绝缘表3，所述测头2固定在定圈103上，测头2包括紧固件200、绝缘体201和电极202，紧固件200固定在定圈103上，紧固件200和电极202之间设有绝缘体201，电极202插入润滑沟道102，浸没在润滑脂中；测头2的电极202连接绝缘表3的线端，回转支承1连接绝缘表3的地端。
所述润滑系统包括设置在回转支承上的注脂孔104，还包括注脂泵4、管路分配器5、输脂管路6和注脂枪7，注脂枪7固定在回转支承的注脂孔104上，注脂枪7通过输脂管路6连接管路分配器5，管路分配器5连接注脂泵4；当磨损量在线检测系统比较实时检测绝缘电阻值与事先设定的阈值，当实测绝缘电阻值小于阈值时，则启动润滑系统的注脂泵4，反之关闭注脂泵4，实现润滑脂的自动加注，优化回转支承工作环境。
本发明可在线检测回转支承磨损量，并根据磨损状态对回转支承进行自适应工况的润滑。
如图1、2所示，回转支承磨损量测量方法包括回转支承1、至少一支测头2和绝缘表3。回转支承1包括动圈100、滚珠101、润滑沟道102和定圈103。测头2包括紧固件200、绝缘体201和电极202。测头2固定在定圈103上，电极202插入润滑沟道102，浸没在润滑脂中。测头2的电极202连接绝缘表的线端，回转支承1连接绝缘表的地端。
在回转支承运行过程中，发生磨损，造成润滑脂中金属微粒含量的变化，从而引起润滑脂绝缘性能的变化，绝缘性能的变化由绝缘表3测量获得的绝缘电阻值反映，绝缘电阻越小说明润滑脂中金属微粒含量就越多，即磨损量越大，可通过传感器标定方法建立绝缘电阻值与润滑脂中金属微粒含量间的函数关系。
如图3、4所示。回转支承自适应工况润滑方法包括所述的回转支承1、注脂泵4、管路分配器5、输脂管路6和注脂枪7。回转支承1还包括注脂孔104。
系统实时比较润滑脂绝缘电阻值与预先设定的阈值，从而确定润滑脂的注脂量和注脂间隔时间，当实测绝缘电阻值小于阈值时，启动注脂泵6，反之关闭注脂泵6，实现润滑脂的自动加注，优化回转支承工作环境，对回转支承进行因需润滑。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1.一种回转支承磨损量在线检测及润滑脂自动加注方法，其特征在于包括利用润滑脂绝缘性能的变化判断润滑脂中金属微粒含量变化的步骤，即利用磨损量在线检测系统测量润滑脂与回转支承间的绝缘电阻值，绝缘电阻值越小说明润滑脂中金属微粒含量就越多，从而判断回转支承滚道磨损状况并判断是否启动润滑脂自动加注系统；
还包括根据润滑脂与回转支承之间的绝缘电阻值，确定润滑脂的注脂量和注脂间隔时间，并控制润滑脂自动加注系统对回转支承进行自适应的润滑的步骤，即当绝缘电阻小于设定阈值时，启动润滑脂自动加注系统进行润滑脂自动加注；
所述磨损量在线检测系统包括回转支承（1），回转支承（1）包括动圈（100）、滚珠（101）、润滑沟道（102）和定圈（103），磨损量在线检测系统还包括至少一支测头（2）和绝缘表（3），所述测头（2）固定在定圈（103）上，测头（2）包括紧固件（200）、绝缘体（201）和电极（202），紧固件（200）固定在定圈（103）上，紧固件（200）和电极（202）之间设有绝缘体（201），电极（202）插入润滑沟道（102），浸没在润滑脂中；测头（2）的电极（202）连接绝缘表（3）的线端，回转支承（1）连接绝缘表（3）的地端；
所述润滑脂自动加注系统包括设置在回转支承上的注脂孔（104），还包括注脂泵（4）、管路分配器（5）、输脂管路（6）和注脂枪（7），注脂枪（7）固定在回转支承的注脂孔（104）上，注脂枪（7）通过输脂管路（6）连接管路分配器（5），管路分配器（5）连接注脂泵（4）；磨损量在线检测系统比较实时检测绝缘电阻值与事先设定的阈值，当实测绝缘电阻值小于阈值时，则启动润滑脂自动加注系统的注脂泵（4），反之关闭注脂泵（4），实现润滑脂的自动加注。
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