CN108302315A - 润滑剂分配系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种润滑剂分配系统，其包括：至少一个润滑剂泵、用于将润滑剂以计量方式分配给消耗点的至少一个计量装置，还包括具有以下特征的传感器单元：至少一个传感器元件，其能用于捕获所述计量装置的至少一个运行参数，至少一个可编程控制单元，其能以取决于所捕获的运行参数的方式控制所述润滑剂泵。

Description

润滑剂分配系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及润滑剂分配系统及其运行方法。

背景技术

润滑剂分配器本身是充分已知的。用以计量方式将润滑剂分配到一个或多个润滑点。它们通常以模块结构实施，并且被设计为分配各种计量体积。在其两端侧，每个润滑剂分配器可以分别包括例如一个或两个螺纹孔，用于选择性地连接中央润滑系统的一条或两条主管线。润滑剂分配器可包括例如八个螺纹孔，用于将管线连接到润滑点。润滑剂计量本身由可动地设置在润滑剂分配器壳体内的圆柱形孔中的计量活塞实现。通过计量活塞的每个冲程分配定量的润滑剂。通常设置控制活塞，用以控制计量活塞。控制活塞打开和关闭主管线。根据施加的压力，控制活塞沿一个或另一个方向运动，由此，使得计量活塞也运动并分配相应量的润滑剂。

除了单管线或双管线分配器之外，上述描述也适用于其他分配器的情况，例如在渐进式分配器(progressive distributor)的情况下，其中多个活塞相应地将润滑剂分配给多个润滑点。

为了正确的运行，必要的是监测计量活塞和/或控制活塞的运动，即，确定计量活塞是否在已制定的时间内执行其预期的计量冲程或预期次数的计量冲程。为此，已知使用传感器捕获计量活塞和/或控制活塞的运动，并将传感器的信号传输到集成在泵中的控制系统。控制系统评估信号并根据需要打开或关闭泵。因此，传感器和泵包含配置为与之协作的组件。

发明内容

本发明的目的是详细说明一种简化的润滑剂分配系统及其运行方法。

该目的通过本发明的优选实施例来实现。因而，详细说明了润滑剂分配系统，其包括至少一个润滑剂泵、至少一个用于将润滑剂以计量方式分配给消耗点的计量装置、还包括具有以下特征的传感器单元：

至少一个传感器元件，其能用于捕获所述计量装置的至少一个运行参数，

至少一个可编程控制单元，其能以取决于所捕获的运行参数的方式控制所述润滑剂泵。

由于将控制系统集成到传感器元件的控制单元中，润滑剂泵可以比已知系统显著更简单地实施。在最简单的情况下，泵中可以使用切换元件，例如继电器，其可以中断电流供应。切换元件可由控制单元切换，使得可以简单地打开和关闭润滑剂泵。然而，完整控制系统和该系统的“智能”存在于传感器单元的控制单元中，例如其被配置为微芯片。在用于润滑剂分配系统的许多传感器中，电子微芯片用于传感器的运行，除捕获运行参数之外，微芯片还适于执行控制逻辑。由于其简单的设计，泵也可广泛用于各种类型的润滑系统。

在本发明的一个优选实施例中，计量装置包括在计量通道中的至少一个计量活塞，因所述至少一个计量活塞的运动，润滑剂能以经计量的方式分配给其中一个消耗点，其中，所述传感器元件构造成使得计量活塞的运动作为一个运行参数而被捕获。活塞运动的检测确保润滑剂分配系统的运行能被可靠地监测。

在本发明的一个优选实施例中，控制单元包括计数元件，通过所述计数元件能够存储和检索所述计量活塞的运动次数。计量活塞的运动次数与润滑循环持续时间有关。通常，会规定要在固定循环时间内执行的计量冲程的次数。由此，该次数将被监测。循环时间一方面包括执行限定次数的计量冲程所需的时间，而另一方面包括等待时间，在等待时间期间，不需要或没必要进行润滑。等待时间通常比执行计量冲程的时间长或明显更长。在循环时间到期后，润滑重新开始。

在本发明的一个优选实施例中，控制单元包括计时元件，通过所述计时元件能将至少有两个持续时间存储为循环时间和监测时间，并且能独立监测它们的到期情况。为了监测循环时间，分开监测计量冲程的执行也是有利的。为此，限定一监测时间，在该监测时间内应发生一定次数的计量冲程。监测时间如果在达到限定次数的计量冲程之前消逝，则系统就会出现故障。因此，当故障信号在至少一个持续时间到期之后由计时元件产生时，这是有利的。控制单元和润滑泵有利地构造成使得当产生故障信号时，润滑泵被关闭。

本发明的目的还通过一种用于运行润滑剂分配系统的方法来实现，该方法包括以下方法步骤：

监测可限定循环时间的到期，

在循环时间到期后：

启动润滑剂泵，

开始对监测时间的到期进行监测，

开始监测计量单元的运行参数的阈值的到达，

重新开始监测循环时间，

在监测时间到期之前达到阈值时：

关闭润滑剂泵，或

在达到阈值之前监测时间到期时：

关闭润滑剂泵，且

发出故障信号。

这里，易于实现的方法使得系统的安全运行可靠地监测。对故障情况可以快速地做出反应。

在该方法的一个优选实施例中，计量活塞运动的可限定次数被用作运行参数的阈值。

在本发明的一个有利的实施例中，阀单元设置在泵和计量装置之间，该阀单元包括至少两个切换状态。在第一切换状态下，由润滑剂泵泵送的润滑剂通过管线被引导到贮存器中。在第二切换状态下，由润滑剂泵泵送的润滑剂通过管线泵送到计量单元。阀单元优选地被连接到控制单元，并且由此配置为在切换状态之间可切换。一旦泵被控制单元打开，则阀单元也将切换到第二开关状态，以使润滑剂到达计量单元。优选的润滑系统可以包括多个相互独立的计量单元，每个计量单元具有传感器单元和与其相关联的阀单元。因此，可以以简单的方式构造多回路系统，其中独立的润滑回路可由润滑剂泵供给，并从本发明的优点中获益。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从下面参考附图描述的本发明的示例性实施例来体现。

图1示出了根据本发明的实施例的润滑剂分配系统，

图2示出了连接到传感器的润滑剂泵，

图3示出了根据本发明的实施例的传感器，

图4示出了根据本发明的实施例的示意性流程图，以及

图5示出了根据本发明的实施例的多回路润滑剂分配系统。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的优选实施例的渐进式分配系统。其包括泵单元3，其包括润滑剂贮存器5和泵7。用于润滑剂的管线9将泵7连接到分配器模块11，分配器模块11又经由多个管线13连接到润滑点(这里未示出)或另外的分配器模块15。分配器模块15又经由管线17连接到润滑点。该结构本身是已知的，不需要详细描述。在分配器模块11上安装传感器19，该传感器可以捕获可动地设置在分配器模块11中的计量活塞的运动。传感器19经由控制管线21连接到泵7，并且能够打开和关闭泵，这将基于以下附图详细说明。

在图2中，示意性地显示了传感器19与泵单元3的相互作用。传感器19和分配器模块11在此仅被描述为功能元件，且因此没有连接在一起。经由电缆23对泵单元3供应电流。例如，这里可以是24伏的电压。电压被输入到马达25中，从而驱动泵7。然后将润滑剂从贮存器5中移除，并通过管线5泵送到分配器模块11，并从该处泵送到润滑点或其它分配器模块。传感器19经由管线21连接到泵单元3的继电器27，通过继电器可以切换开关29。打开开关29能将马达25关闭，使得泵9不会再泵送润滑剂。因而，泵单元3中的电子器件能特别简单地实施，且因此具有成本效益并且不是很容易发生故障。此外，由于其简单的设计，泵单元3可用于各种类型的润滑系统，因为它不包含特定的功能元件。

在图3中更详细地描述了传感器19。其包括连接器31，电缆21经由连接器连接到电子微芯片33。传感器19还包括经由适配器37连接到分配器模块的壳体35。该处的检测器39捕获计量活塞(未示出)的运动。用于检测器39运行的程序和用于泵单元3的控制程序都存储在微芯片33中。它通常包括用于执行计算机程序的各种部件，例如处理器和存储元件。

图4中示出了根据本发明优选实施例的控制方法的示意性流程图。

使用PC软件或与相应配置的用户界面相关的应用程序，用户可以调整相关的控制参数，包括循环时间、监测时间和活塞冲程次数。这些参数存储在非易失性存储器中，例如传感器19的微芯片33中的EEPROM。循环时间被选择并被适应于单个应用，使得润滑过程应在循环时间内进行。润滑过程包括多个活塞冲程。因此，以计量方式分配限定量的润滑剂。在执行活塞冲程之后，润滑过程本身完成且等待循环时间到期。剩余循环时间通常明显长于活塞冲程的持续时间，即实际润滑过程。从而，作为循环时间的组成部分的等待时间是相当长的。监测时间用于监测实际的润滑过程，即活塞冲程的执行。因此，其被选择为比在最长的情况下持续的活塞冲程更长，以便不会发出假的故障信号。然而，它仍然通常明显比循环时间短。循环时间被定期存储在微芯片33的工作存储器(RAM)中。在将电压源关闭时，例如为了维护目的，剩余的循环时间被存储在微芯片33的EEPROM中，使得在电压源被切换回打开之后，循环时间不会重新开始，而是可以继续。这样可以避免润滑点长时间不润滑。

如果在第一方法步骤S1中传感器19被提供切换为开的电压，则在方法步骤S2中适应于个别系统的先前选择的循环时间开始运行。根据在关闭之前的运行状态，已经部分完成的循环时间也可持续。在方法步骤S3中，监测循环时间的到期。在方法步骤S4中的循环时间到期之后，润滑剂泵被打开，并且润滑过程开始。现在润滑剂泵将润滑剂泵送到分配器模块11。同时，监测时间开始且循环时间重新开始。

现在传感器19对活塞的泵送冲程进行记录和计数。在方法步骤S5中，将计数的冲程次数与设定值进行比较。同时，在方法步骤S6中，对监测时间的到期进行监测。如果达到限定的冲程次数，则在方法步骤S7中泵被关闭并且监测时间被重置，因此，其监测终止。润滑过程完成，并且在方法步骤S2中继续运行剩余循环时间。

如果在达到活塞冲程的限定次数之前，方法步骤S6中存在监测时间到期的情况，则系统中存在故障。从而，在方法步骤S8中，润滑剂泵被关闭且产生故障信号。

传感器19可以优选地还包含用于将传感器连接到自动化系统的IO链接功能。然后将传感器19配置成使得当在控制侧识别IO链接主机时，也可以通过IO链接直接控制设备的参数化和通信。因此，传感器19包括适当的连接和控制元件。于是，这意味着用户还可以经由在运转操作中可用的IO链接结构和现场总线来对传感器进行评估和重新参数化，这有助于现有的基础设施中进行集成。

在图5中示意性地示出，基于本发明，还可以构建包括与二位三通阀(3/2wayvalve)连接的泵的多回路润滑系统。这样的系统包括三个润滑回路60、61和62，每个润滑回路具有传感器19’，该传感器具有相关润滑回路60、61或62所需的参数(循环时间、监测时间和活塞冲程次数)。这些参数如所述的被存储在相应传感器19’中的EEPROM中。每个润滑回路60、61和62还与二位三通阀65、66或67相关联，在无电流状态下，所述二位三通阀将经由管线9'通过泵7’泵送的润滑剂经由返回管线69泵送回到贮存器5。一旦润滑回路中的一个的循环时间已经到期，则相关的二位三通阀65、66或67经由相应设置的开关单元K1、K2和K3切换并且泵7’被打开。为此，泵7’通过电缆73连接到每个开关单元K1、K2和K3。另外，二位三通阀65经由电缆75连接到开关单元K1。由此，二位三通阀66经由电缆76连接到开关单元K2且二位三通阀67经由电缆77连接到开关单元K3。

在其被打开之后，泵7’将润滑剂从贮存器5’泵送到二位三通阀65、66和67，其中只有被切换(即，不是无电流)的二位三通阀65、66和67允许润滑剂流到相应的润滑剂回路60、61或62。由于在相应的润滑回路60、61或62中不会发生润滑过程，因此其他无电流的二位三通阀65、66或67引导润滑剂返回。泵7’可以包括对应于润滑回路60、61或62的数量的多个泵元件，一旦泵7’被打开，则所述泵元件将润滑剂泵送到相应的管线75、76和77内且泵送到二位三通阀65、66或67。一旦至少一个传感器19’发出相应的信号，则泵7’就立即泵送。多个传感器19’也可以同时或者以轻微的时间偏差发射信号并且启动泵。在该方面，可以以使用本发明的有利的简单方式来构造多回路系统。

替换地，润滑剂分配系统可以以单线或双线系统实施。控制单元可以包含在各种且多个传感器中。例如传感器可以是压力开关或压力传感器，以及泄漏检测传感器。

附图标记列表

1 渐进式分配系统

3 泵单元

5,5’ 润滑剂贮存器

7,7’ 泵

9,13,17 管线

11,15 分配器模块

19,19’ 传感器

21 控制管线

23,73,75,76,77 电缆

25 马达

27 集电器

29 开关

31 连接部件

33 微芯片

35 壳体

37 适配器

39 检测器

60,61,62 润滑回路

65,66,67 二位三通阀

69 返回管线

S1-S8 方法步骤

Claims (10)

1.一种润滑剂分配系统，包括：至少一个润滑剂泵、用于将润滑剂以经计量的方式分配给消耗点的至少一个计量装置，还包括具有以下特征的传感器单元：

至少一个传感器元件，其能用于捕获所述计量装置的至少一个运行参数，

至少一个可编程控制单元，其能以取决于所捕获的运行参数的方式控制所述润滑剂泵。

2.根据权利要求1所述的润滑剂分配系统，其中，所述计量装置包括在计量通道中的至少一个计量活塞，因所述至少一个计量活塞的运动，润滑剂能以经计量的方式分配给其中一个消耗点，其中，所述传感器元件构造成使得计量活塞的运动作为一个运行参数而被捕获。

3.根据权利要求1或2任一项所述的润滑剂分配系统，其中，所述控制单元包括计数元件，通过所述计数元件能够存储和检索所述计量活塞的运动次数。

4.根据上述权利要求中任一项所述的润滑剂分配系统，其中所述控制单元包括计时元件，通过所述计时元件能将至少有两个持续时间存储为循环时间和监测时间，并且能独立监测它们的到期情况。

5.根据权利要求4所述的润滑剂分配系统，其中，在所述持续时间中的至少一个到期之后，由所述控制单元产生故障信号。

6.根据权利要求5所述的润滑剂分配系统，其中，所述控制单元构造成使得通过产生所述故障信号，所述润滑剂泵被关闭。

7.一种运行根据权利要求1至6中任一项所述的润滑剂分配系统的方法，该方法包括以下步骤：

监测可限定循环时间的到期，

在循环时间到期后：

启动润滑剂泵，

开始对监测时间的到期进行监测，

开始监测计量单元的运行参数的阈值的到达，

重新开始监测循环时间，

在监测时间到期之前达到阈值时：

关闭润滑剂泵，或

在达到阈值之前监测时间到期时：

关闭润滑剂泵，且

发出故障信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述计量活塞运动的可限定次数被用作所述运行参数的阈值。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述监测时间被设定为比期望用于所述计量活塞运动的可限定次数的最大持续时间更长。

10.根据权利要求7、8或9任一项所述的方法，其中，在所述循环时间到期的监视期间，定期地存储所述循环时间的剩余残值。