CN111421000A - 一种智能油膜轴承供油监测传感接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能油膜轴承供油监测传感接头，包括轧机动压管路上的软管、硬管，以及远端中控室，还包括套筒，套筒的两端上分别连有左、右端盖，左端盖上具有出口处，出口处与硬管连接，右端盖上设有航空接头、活动螺母和连接器基座，活动螺母与软管连接；套筒内具有芯管，套筒内设有压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头，第一超声波探头和第二超声波探头均贴合芯管的外侧，压力传感器和温度传感器均与左端盖相连；压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头的信号线均与连接器基座连接，连接器基座与航空接头对接。本发明能够在恶劣工况下工作，对油膜轴承动压进油口的压力、流量、动压温度进行实时监测。

Description

一种智能油膜轴承供油监测传感接头

技术领域

本发明涉及油膜轴承实时在线状态监测技术，更具体地说，涉及一种智能油膜轴承供油监测传感接头。

背景技术

油膜轴承亦称液体摩擦轴承，是现代化轧机关键核心部件。油膜轴承是一种以润滑油作为润滑介质的径向滑动轴承，油膜轴承的润滑原理是：在轧制过程中，由于轧制力的作用，迫使辊轴轴颈发生移动，油膜轴承中心与轴颈的中心产生偏心，使油膜轴承与与轴颈之间的间隙形成了两个区域，一个叫发散区(沿轴颈旋转方向间隙逐渐变大)，另一个叫收敛区(沿轴颈旋转方向逐渐减小)。当旋转的轴颈把有粘度的润滑油从发散区待入收敛区，沿轴颈旋转方向轴承间隙由大变小，形成一种油楔，使润滑油内产生压力。油膜内各点的压力沿轧制方向的合力就是油膜轴承的承载力。当轧制力大于承载力时，轴颈中心与与油膜轴承中心之间的偏心距增大。在收敛区内轴承间隙沿轴颈旋转方向变徒，最小油膜厚度变小，油膜内的压力变大，承载力变大，直至与轧制力达到平衡，轴颈中心不再偏移，油膜轴承与轴颈完全被润滑油隔开，理论上形成了全流体润滑。

现代轧机支承辊，尤其是具有板形与板厚自动控制功能的大型板带连轧机，大都采用油膜轴承。油膜轴承因其承载性能好、工作稳定可靠、工作寿命长、速度范围宽、结构尺寸小、摩擦系数低等优点，在各种机械、各个行业中都得到了广泛的应用。在正常情况下，油膜轴承的轴瓦和旋转轴之间通过润滑油油膜来隔开，油膜轴承具有上述的诸多优点，但在存在轴套、锥衬套等耐热能力不高，容易在高温时损坏的缺点。在这层油膜遭到破坏时会导致旋转轴与轴瓦之间形成边界摩擦，很容易造成设备故障。而一般的轧机上也没有对油膜轴承进行实时监测的设备，而在实际的使用过程中，油膜轴承的损坏是比较难以发现的。

因此在某些钢厂冷连轧机组在线运行的过程中经常发生油膜轴烧损在机架上的事故，而衬套中有损伤无法使用的次数也越来越多，烧损事故的发生导致厂方被迫停机更换支承辊，进而导致整个机组停机，严重影响了正常生产，增加了总的停机时间损失，衬套修复的直接经济损失也高居不下，所以非常有必要对油膜轴承的压力、温度以及流量等参数进行实时监测。

由于对油膜轴承所要进行监测的参量比较多，而轧机内部安装空间非常有限，如果直接在油膜轴承或供油管道上安装多个传感器势必会对供油管路系统造成不可逆的破坏，对油膜轴承的工作稳定性会造成比较大的影响。另一方面，由于多个传感器各自分立处于恶劣的现场环境下，在对各个参量进行测试采集时容易受到外界因素的干扰，特别是轧机内部是一种潮湿高温并带有酸性乳化液腐蚀性的环境，在这种环境下，极易导致传感器寿命缩短或者损坏等现象，进而又引出传感器更换等等更加不方便的问题，这又对机组造成了停机负担，影响生产效率。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种智能油膜轴承供油监测传感接头，能够长时间在线运行，拥有长久使用寿命，能够在恶劣工况下工作，并具备高精度，对油膜轴承动压进油口的压力、流量、动压温度进行实时的监测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能油膜轴承供油监测传感接头，包括：轧机动压管路上的软管、硬管，以及远端中控室，还包括：套筒，套筒的两端上分别连有左端盖和右端盖，左端盖上具有出口处，该出口处与所述轧机动压管路上的硬管连接，右端盖上设有航空接头、活动螺母和连接器基座，活动螺母与所述轧机动压管路上的软管连接；

所述套筒内具有芯管，芯管的轴线呈水平布置，套筒内还设有压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头，第一超声波探头和第二超声波探头均贴合于芯管的外侧，压力传感器和温度传感器均与左端盖相连；

所述压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头的信号线均与连接器基座连接，连接器基座与航空接头对接，航空接头用于将压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头的监测信号传送至所述远端中控室内，进行实时在线监测。

所述的套筒为不锈钢材质，并设计呈圆筒形状。

所述的左端盖与芯管之间设有两路沟槽，芯管内的润滑油引入两路沟槽中，压力传感器连于一路沟槽的末端，用于监测油压，温度传感器连于另一路沟槽的末端，用于监测油温。

所述的右端盖通过锁紧螺母压紧于套筒的端部。

所述的温度传感器通过过渡接头与左端盖连接。

所述的左端盖上出口处与轧机动压管路上的硬管之间、及活动螺母与轧机动压管路上的软管之间均为螺纹连接。

所述的芯管直径与轧机动压管路直径一致。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，可实时监控、知晓油膜轴承动压进油口的流量、压力、温度，便于在异常时，可及时、有效的发现动压系统上的问题，避免由于动压系统问题造成的油膜轴承烧损事故。同时，还具有以下几点有益效果：

1)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头将多种监测传感器功能进行了科学集成、一体化设计，安装简易、维护便利；

2)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头的外形结构小巧轻便、节省空间，可以顺利的安装在被监测的轧机设备上；

3)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头引入了航空接头设计，集中采集传输所有传感器的监测信号数据，分析便利，而且航空接头传输性能稳定、抗干扰性好、故障少、寿命长；

4)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头依照油膜轴承的动压润滑供油管路的尺寸、螺纹等进行结构设计，可以直接串联在供油管路中，不会对被监测对象的设备结构造成任何破坏；

5)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头的结构设计采用中空通路设计，而且可以直接串联在动压润滑供油管路中，不会对原有的供油状态产生任何负作用影响；

6)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头采用科学集成、一体化设计，信号之间无干涉，而且对外界的抗干扰性好，监测数据准确、精度高；

7)本发明智能油膜轴承供油监测传感接头为圆筒式设计，采用优质不锈钢材料做外壁，进行整体包裹防护，将轧机的恶劣工况有效隔绝于外，对内部精密传感器探头提供绝佳保护，从而大大提高了工作稳定性和实用寿命。

附图说明

图1是本发明智能油膜轴承供油监测传感接头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1所示，本发明所提供的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，包括：轧机动压管路上的软管、硬管，以及远端中控室，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，还包括：套筒8，套筒8的两端上分别连有左端盖2和右端盖10，左端盖2上具有出口处，该出口处与所述轧机动压管路上的硬管连接，右端盖10通过锁紧螺母11的锁紧作用，紧紧地压在套筒8的端部，右端盖10上设有航空接头13、活动螺母12和连接器基座9，活动螺母12与所述轧机动压管路上的软管连接。

较佳的，所述套筒8内具有芯管6，芯管6的轴线呈水平布置，套筒8内还设有压力传感器3、温度传感器5、第一超声波探头4和第二超声波探头7，第一超声波探头4和第二超声波探头7均贴合于芯管6的外侧，与芯管6的轴线呈一样的水平布置方式，第一超声波探头4和第二超声波探头7之间留有必要的间距，用来测量芯管6内润滑油的流量，压力传感器3与左端盖2相连，温度传感器5通过过渡接头1与左端盖2相连。

较佳的，所述压力传感器3、温度传感器5、第一超声波探头4和第二超声波探头7的信号线均与连接器基座9连接，连接器基座9与航空接头13对接，航空接头13用于将压力传感器3、温度传感器5、第一超声波探头4和第二超声波探头7的监测信号传送至所述远端中控室内，进行实时在线监测。

本发明智能油膜轴承供油监测传感接头集成了供油压力、流量、温度的三种监测功能，只要直接连接在油膜轴承动压管路上就可以实现对油膜轴承供油的压力、流量、温度进行实时的在线监测，一旦供油出现异常就会及时报警，以便维护人员及时处理，有效避免恶性事故的发生。

因为在轧机油膜轴承监测当中，需要对油膜轴承供油的动压压力、动压流量，动压温度进行监测，同时考虑到传感器如果单独对这些信号进行测量时容易受到各自的外界因素干扰，影响监测的测试精度，而且由于工作环境的恶劣很容易导致传感器寿命的缩短，另外在轧机内部狭小的空间里安装多个传感器安装测点也难免会对供油系统造成影响。而本发明智能油膜轴承供油监测传感接头依照轧机动压进油口软管和硬管连接口的螺纹尺寸，将左端盖2上出口处与轧机动压管路上的硬管之间、及活动螺母12与轧机动压管路上的软管之间均为螺纹连接，这样可以直接把本发明智能油膜轴承供油监测传感接头案子在动压管路中。同时，本发明智能油膜轴承供油监测传感接头的整体外型尺寸都严格按照轧机内部的约束尺寸来设计，尤其不允许因为智能油膜轴承供油监测传感接头的尺寸不合适造成现场碰擦事故的出现。故此，本发明智能油膜轴承供油监测传感接头的外型设计呈圆筒形状，最外围的套筒8采用不锈钢材质进行整体包裹，使智能油膜轴承供油监测传感接头内部与轧机的恶劣环境隔绝开，避免轧机内部带有酸性和腐蚀性环境对智能油膜轴承供油监测传感接头内部的传感器造成不可逆的破坏。在不锈钢套筒8内偏心位置处是用于润滑油输送的芯管6，芯管6直径与轧机动压管路直径一致。在套管8和芯管6间的空间内，布置有压力传感器3、温度传感器5、第一超声波探头4和第二超声波探头7。左端盖2与芯管6之间设有两路沟槽，芯管6内的润滑油引入两路沟槽中，压力传感器3连于一路沟槽的末端，用于监测油压，温度传感器5连于另一路沟槽的末端，用于监测油温。第一超声波探头4和第二超声波探头7沿芯管6轴向方向布置在芯管6外侧，监测芯管6内润滑油的流量。压力传感器3、温度传感器5、第一超声波探头4和第二超声波探头7的信号线统一连接在连接器基座9上，连接器基座9再与航空接头13对接，通过航空接头13将信号差传输到远端的中控室。采用航空接头13的布置方式，减少了在现场的安装时间，由于航空接头13自身具备良好的防护密封性能，现场使用时只需将航空接头13的公头和母头直接对接上就可以了，其次，各传感器的布置方式均不对动压供油系统的油路造成额外的液阻，装上本发明智能油膜轴承供油监测传感接头后，动压管路没有额外的压差损失，对原系统产生的影响降至最小。同时使用集成化的智能油膜轴承供油监测传感接头，能够显著提高维护的效率，在一个智能油膜轴承供油监测传感接头出现问题时可以快速的进行更换。

综上所述，本发明智能油膜轴承供油监测传感接头解决了轧机的油膜轴承的动压润滑供油状态的监测问题，提供了一种可行、有效、稳定的解决方案，可以同时、实时的监测动压润滑供油的压力、温度、流量这三个最关键的状态表征参量，并实时的将监测数据传输至中控计算机，一旦供油状态出现异常就会进行实时预警，提醒维护人员提前处置，将事故隐患遏止在萌芽初期，从而有效的防止了轴承因润滑不良而烧损的恶性事故发生。本发明智能油膜轴承供油监测传感接头在轧机应用后，每年因油膜轴承动压润滑不良而造成的油膜轴承烧损事故降为零，确保了轧机组的稳定顺行，为企业创造了可观的经济效益。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种智能油膜轴承供油监测传感接头，包括：轧机动压管路上的软管、硬管，以及远端中控室，其特征在于，还包括：套筒，套筒的两端上分别连有左端盖和右端盖，左端盖上具有出口处，该出口处与所述轧机动压管路上的硬管连接，右端盖上设有航空接头、活动螺母和连接器基座，活动螺母与所述轧机动压管路上的软管连接；

所述套筒内具有芯管，芯管的轴线呈水平布置，套筒内还设有压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头，第一超声波探头和第二超声波探头均贴合于芯管的外侧，压力传感器和温度传感器均与左端盖相连；

所述压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头的信号线均与连接器基座连接，连接器基座与航空接头对接，航空接头用于将压力传感器、温度传感器、第一超声波探头和第二超声波探头的监测信号传送至所述远端中控室内，进行实时在线监测。

2.如权利要求1所述的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，其特征在于：所述的套筒为不锈钢材质，并设计呈圆筒形状。

3.如权利要求1所述的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，其特征在于：所述的左端盖与芯管之间设有两路沟槽，芯管内的润滑油引入两路沟槽中，压力传感器连于一路沟槽的末端，用于监测油压，温度传感器连于另一路沟槽的末端，用于监测油温。

4.如权利要求1所述的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，其特征在于：所述的右端盖通过锁紧螺母压紧于套筒的端部。

5.如权利要求1所述的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，其特征在于：所述的温度传感器通过过渡接头与左端盖连接。

6.如权利要求1所述的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，其特征在于：所述的左端盖上出口处与轧机动压管路上的硬管之间、及活动螺母与轧机动压管路上的软管之间均为螺纹连接。

7.如权利要求1所述的一种智能油膜轴承供油监测传感接头，其特征在于：所述的芯管直径与轧机动压管路直径一致。

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