CN106017929A - 轴承摇摆试验控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承摇摆试验控制系统，包括触摸屏、PLC、润滑系统、变频系统；在触摸屏上设置摇摆周期和轴承电机转速，输入润滑温度范围，试验时间，调节好润滑流量，PLC通过继电器控制系统将油温加热或冷却至设定温度范围内，使温度满足要求，PLC启动润滑电机泵，摇摆主电机和轴承电机，系统开始工作，试验开始计时，自动记录并保存相关数据，到达规定时间后，系统自动停机；本发明具有操作简单，控制方便，运行可靠价格低的优点。

Description

轴承摇摆试验控制系统

技术领域

本发明涉及一种轴承摇摆试验控制系统，尤其是涉及一种船用轴承摇摆测试的试验控制系统。

背景技术

船舶电力推进是利用推进电机驱动螺旋桨转动，从而推动船舶前进的一种推进方式。船舶的电力推进系统中，最关键的部件是驱动电机，电机要求功率大，最高的已达到3兆瓦，同时要求低速和大转矩，电机性能要求高，电机的主轴采用滑动轴承支撑。滑动轴承由于结构简单、径向尺寸小、运转精度高、承重载荷大和运行可靠，因此在大中型电机中得到广泛应用。船用滑动轴承作为船舶推进系统的重要组成部分，其润滑性能的好坏直接影响到船舶推进系统的工作性能。

船用滑动轴承相比普通滑动轴承，工况恶劣，船舶在航行中，存在不同程度的横纵摇摆，许多船舶用滑动轴承出现润滑油泄露的问题，不但污染环境，而且对轴承的正常运行造成了不良影响，严重影响了电机工作性能。另外润滑油的温度是影响滑动轴承性能的关键因素，如果润滑油温度过高，润滑粘度下降，油膜承载能力降低，油膜厚度减薄，甚至无法建立油膜，这将导致边界摩擦的产生，进而缩短轴承使用寿命。所以在出厂前对船用轴承进行摇摆试验室非常必需的。

因为被试轴承重量大，加上轴承安装支架和轴承电机及润滑系统之后达5吨以上，目前并没有能对这么重的系统进行摇摆测试的相关产品，针对上述问题本发明提供了一种运行可靠的低成本轴承摇摆试验控制系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低成本、操作简单、控制方便的一种轴承摇摆试验控制系统。

本发明采用的技术方案是：一种轴承摇摆试验控制系统，其特征在于，包括触摸屏、PLC、润滑系统、变频系统；所述触摸屏作为系统的测控与显示中心，与PLC相连，所述PLC作为系统的控制核心，与触摸屏变频器，润滑系统，温度传感器相连，所述变频系统包含了变频器1和变频器2，分别与PLC及摇摆主电机和轴承电机相连；其中触摸屏用于给PLC发控制指令，接收PLC数据并显示与存储，通过拖动触摸屏上的滑条来设定变频系统的输出频率值；通过触摸屏上的摇摆主电机和轴承电机启动或停止按钮，PLC直接给变频系统启动或停止指令，相应的摇摆主电机和轴承电机启动或停止；当摇摆主电机启动时，PLC开始对摇摆时间进行计时，并通过PLC的AD模块对润滑流量和温度和被试验轴承的瓦温进行采集，触摸屏读取PLC中相应的数据，并记录、显示和保存，其相关数据如下：被试验轴承部件的瓦温、试验润滑油温度、试验流量、试验时间、轴承试验转速和摇摆周期；当系统计时达到设定时间后，触摸屏给PLC发控制指令，系统停止工作；所述PLC包含了DA模块与AD模块；所述PLC对摇摆主电机、轴承电机、润滑电机油泵、润滑加热系统、润滑冷却系统进行控制；将AD模块采集的数据上传给触摸屏；将触摸屏设定的摇摆周期和轴承转速值传给PLC的DA模块；所述润滑系统，润滑电机油泵通过触摸屏上的润滑电机启动和停止按钮控制，或摇摆时间到了之后自动停止；润滑电机油泵将润滑油经油管通过被试轴承进油口泵入轴承中，其中油管上装有流量传感器和温度传感器，润滑流量直接通过一流量阀手动调节，润滑油温度先在测控系统中进行设置，当PLC的AD模块采集到的润滑油温度低于下限时，PLC通过继电器系统自动启动润滑加热系统，此时停止冷却系统，将油温升至规定范围，当温度高于上限时，测控系统自动启动润滑冷却系统，此时停止加热系统，将油温降至规定范围，润滑油在重力作用下经油管直接回油箱。

所述变频系统，分别包含了变频器1和摇摆主电机及变频器2的轴承电机；摇摆主电机的启停通过触摸屏上的摇摆启动和停止按钮控制，或摇摆时间到了之后自动停止；摇摆主电机的转速通过触摸屏设定，PLC的DA模块输出一相应的调节电压或电流值给变频器1，而进行调整；摇摆主电机的换向及保护过程如下:在一与摇摆轴同心固定的指针盘上开有两条环形槽，在两槽上各安装有2个接近开关，其中靠近中心的两个接近开关作为摇摆角度控制和换向切换开关，当指针随系统摇摆而接近其中一个时，接近开关产生一个开关信号给测控系统，测控系统通过PLC控制主变频器，使主电机反向运转，从而使摇摆系统往另一个方向摇摆，直至指针接近另一个接近开关，主电机又反向，摇摆系统反向摇摆，依此循环，直至完成整个摇摆过程；当需要调整摇摆角度时，分别调整靠近中心的两个接近开关相对于摇摆中心的安装角度即可；外侧两个接近开关用于摇摆的保护，当靠近中心的两个开关失效时，指针接近中的任意一个开关，系统马上停止，从而保护好系统；轴承电机的启停通过触摸屏上的轴承电机启动和停止按钮控制，或摇摆时间到了之后自动停止；轴承电机的转速通过触摸屏设定，PLC的DA模块输出一相应的调节电压或电流值给变频器2，而进行调整。

其DA模块根据触摸屏设定值，输出一相应的调节电压或电流值给变频器1和变频器2，从而达到控制摇摆主电机和轴承电机的转速的目的；其AD模块将采集到的被试验轴承部件的瓦温、试验润滑油温度、试验流量，通过PLC上传给触摸屏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用触摸屏、PLC、变频器及相应的传感器来完成船用轴承的整个摇摆控制过程，具有操作简单，控制方便，运行可靠价格低的优点。

附图说明

图1为本发明轴承摇摆试验控制系统组成示意图。

图2为本发明轴承摇摆试验控制系统测控系统示意图。

图3为本发明轴承摇摆试验控制系统摇摆换向及保护示意图。

图4为本发明轴承摇摆试验控制系统工作过程框图。

主要元件标号说明。

左极限位开关（1）、左摇摆切换开关（2）、指针盘（3）、指针（4）、右摇摆切换开关（5）、左极限位开关（6）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的轴承摇摆试验控制系统，包括触摸屏、PLC、润滑系统和变频系统；所述触摸屏作为系统的测控与显示中心，与PLC相连，所述PLC作为系统的控制核心，包含了DA模块与AD模块，与触摸屏变频器，继电器控制系统，润滑系统，温度传感器相连，继电器控制系统与润滑系统及加热、冷却系统相连，继电器控制系统在PLC的控制下对润滑系统的启停进行控制，同时在系统需要的时候对加热和冷却系统进行启停控制，所述变频系统包含了变频器1和变频器2，分别对主电机和轴承电机进行速度控制。

如图2所示，本发明的测控系统测控过程如下：在触摸屏上拖动摇摆周期、轴承电机转速滑条来设置摇摆周期、轴承电机转速和输入润滑温度范围及试验时间，启动润滑电机，手动调节流量阀，使流量满足试验要求，系统自动检测润滑温度，当润滑温度不满足要求时，系统通过加热或冷却的方式自动将油温加热或冷却至设定温度范围内，使温度满足要求；然后启动摇摆主电机和轴承电机，系统开始工作，试验开始计时，自动记录并保存相关数据，到达规定时间后，系统自动停机。

如图3所示本发明的摇摆换向及保护过程如下:在一与摇摆轴同心固定的指针盘（3）上开有两条环形槽，在两槽上各安装有2个接近开关，其中靠近中心的两个接近开关（2）、（5）作为摇摆换向切换开关，当指针（4）随系统摇摆而接近其中一个时，接近开关产生一个开关信号给测控系统，测控系统通过PLC控制主变频器，使主电机反向运转，从而使摇摆系统往另一个方向摇摆，直至指针（4）接近另一个接近开关，主电机又反向，摇摆系统反向摇摆，依此循环，直至完成整个摇摆过程；外侧两个接近开关用于摇摆的保护，当靠近中心的两个开关失效时，指针接近（1）、（6）中的任意一个开关，系统马上停止，从而保护好系统。

如图4所示本发明的工作过程如下

1）在触摸屏上拖动摇摆周期、轴承电机转速滑条来设置摇摆周期、轴承电机转速；

2）输入润滑温度范围，试验时间；

3）启动润滑电机，手动调节流量阀设置好润滑流量，使流量满足试验要求，

4）当润滑温度不满足要求时，系统通过加热或冷却的方式自动将油温加热至设定温度范围内，使温度满足要求；

5）启动摇摆主电机和轴承电机，系统开始工作；

6）试验开始计时，自动记录并保存相关数据；

7）到达规定时间后，系统自动停机。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种轴承摇摆试验控制系统，其特征在于，包括触摸屏、PLC、润滑系统、变频系统；所述触摸屏作为系统的测控与显示中心，与PLC相连，所述PLC作为系统的控制核心，与触摸屏变频器，润滑系统，温度传感器相连，所述变频系统包含了变频器1和变频器2，分别与PLC及摇摆主电机和轴承电机相连；其中触摸屏用于给PLC发控制指令，接收PLC数据并显示与存储，通过拖动触摸屏上的滑条来设定变频系统的输出频率值；通过触摸屏上的摇摆主电机和轴承电机启动或停止按钮，PLC直接给变频系统启动或停止指令，相应的摇摆主电机和轴承电机启动或停止；当摇摆主电机启动时，PLC开始对摇摆时间进行计时，并通过PLC的AD模块对润滑流量和温度和被试验轴承的瓦温进行采集，触摸屏读取PLC中相应的数据，并记录、显示和保存，其相关数据如下：被试验轴承部件的瓦温、试验润滑油温度、试验流量、试验时间、轴承试验转速和摇摆周期；当系统计时达到设定时间后，触摸屏给PLC发控制指令，系统停止工作；所述PLC包含了DA模块与AD模块；所述PLC对摇摆主电机、轴承电机、润滑电机油泵、润滑加热系统、润滑冷却系统进行控制；将AD模块采集的数据上传给触摸屏；将触摸屏设定的摇摆周期和轴承转速值传给PLC的DA模块；所述润滑系统，润滑电机油泵通过触摸屏上的润滑电机启动和停止按钮控制，或摇摆时间到了之后自动停止；润滑电机油泵将润滑油经油管通过被试轴承进油口泵入轴承中，其中油管上装有流量传感器和温度传感器，润滑流量直接通过一流量阀手动调节，润滑油温度先在测控系统中进行设置，当PLC的AD模块采集到的润滑油温度低于下限时，PLC通过继电器系统自动启动润滑加热系统，此时停止冷却系统，将油温升至规定范围，当温度高于上限时，测控系统自动启动润滑冷却系统，此时停止加热系统，将油温降至规定范围，润滑油在重力作用下经油管直接回油箱。

2.根据权利要求1所述的轴承摇摆试验控制系统，所述变频系统，分别包含了变频器1和摇摆主电机及变频器2的轴承电机；摇摆主电机的启停通过触摸屏上的摇摆启动和停止按钮控制，或摇摆时间到了之后自动停止；摇摆主电机的转速通过触摸屏设定，PLC的DA模块输出一相应的调节电压或电流值给变频器1，而进行调整；摇摆主电机的换向及保护过程如下:在一与摇摆轴同心固定的指针盘上开有两条环形槽，在两槽上各安装有2个接近开关，其中靠近中心的两个接近开关作为摇摆角度控制和换向切换开关，当指针随系统摇摆而接近其中一个时，接近开关产生一个开关信号给测控系统，测控系统通过PLC控制主变频器，使主电机反向运转，从而使摇摆系统往另一个方向摇摆，直至指针接近另一个接近开关，主电机又反向，摇摆系统反向摇摆，依此循环，直至完成整个摇摆过程；当需要调整摇摆角度时，分别调整靠近中心的两个接近开关相对于摇摆中心的安装角度即可；外侧两个接近开关用于摇摆的保护，当靠近中心的两个开关失效时，指针接近中的任意一个开关，系统马上停止，从而保护好系统；轴承电机的启停通过触摸屏上的轴承电机启动和停止按钮控制，或摇摆时间到了之后自动停止；轴承电机的转速通过触摸屏设定，PLC的DA模块输出一相应的调节电压或电流值给变频器2，而进行调整。

3.根据权利要求2所述的轴承摇摆试验控制系统，其DA模块根据触摸屏设定值，输出一相应的调节电压或电流值给变频器1和变频器2，从而达到控制摇摆主电机和轴承电机的转速的目的；其AD模块将采集到的被试验轴承部件的瓦温、试验润滑油温度、试验流量，通过PLC上传给触摸屏。