CN112432932A - 一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，括耐磨环、以及耐磨环内侧同轴设置的压紧环，所述耐磨环与压紧环之间设有密封机构，所述压紧环一侧设有唇形密封，该唇形密封与压紧环之间存在检测空腔，所述耐磨环上设有与检测空腔连通的油嘴，耐磨环上对应检测空腔的位置设有检测机构；所述检测机构包括耐磨环上设置的检测件，检测件伸入检测空腔的一端设有含水量测量组件和光敏测量组件。本发明创造结构简单，易于安装和使用，体积小，制作简单，成本费用低，提高设备使用效率高，避免故障的扩大化；本发明创造主要是针对隧道掘进机主驱动内、外密封油品中杂质检测，对恶劣地质情况。

Description

一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器

技术领域

本发明创造属于密封油检测设备领域，尤其是涉及一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器。

背景技术

随着隧道技术的不断完善，中长型隧道均采用TBM隧道掘进机，因为环境的恶劣性，隧道掘进机会受到外界的影响，可能会出现主驱动内、外密封进入水和泥沙的情况，发现不及时，会使主驱动内、外密封磨损，近一步导致主轴承损坏；现有的检测传感器结构复杂，不易安装和更换，并且不能实现对不同位置的检测，使用起来十分不便。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，包括耐磨环、以及耐磨环内侧同轴设置的压紧环，所述耐磨环与压紧环之间设有密封机构，所述压紧环一侧设有唇形密封，该唇形密封与压紧环之间存在检测空腔，所述耐磨环上设有与检测空腔连通的油嘴，耐磨环上对应检测空腔的位置设有检测机构；所述检测机构包括耐磨环上设置的检测件，检测件伸入检测空腔的一端设有含水量测量组件和光敏测量组件。

进一步的，所述检测件采用中空螺栓，耐磨环上设有与检测件配合的螺纹孔。

进一步的，所述耐磨环上设有用于连通检测空腔和油嘴的油道。

进一步的，所述耐磨环上沿耐磨环周向均匀设置有至少四个检测件。

进一步的，所述压紧环上设有用于安装唇形密封的装配槽。

进一步的，所述含水量测量组件包括检测件中部间隔设置的两个水探头。

进一步的，所述光敏测量组件包括检测件左右两侧对应设置的发射光源和光电探测器。

进一步的，所述发射光源采用发光二极管。

进一步的，所述耐磨环上对应密封机构的位置设有防尘组件，该防尘组件包括耐磨环上设置的防尘环，所述防尘环的截面为弧形，防尘环通过调节螺钉安装在耐磨环上，耐磨环上设有用于安装调节螺钉的螺孔。

进一步的，所述防尘环朝向耐磨环的一侧设有密封圈，另一侧设有与压紧环配合的耐磨垫圈。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造结构简单，易于安装和使用，体积小，制作简单，成本费用低，提高设备使用效率高，避免故障的扩大化；本发明创造主要是针对隧道掘进机主驱动内、外密封油品中杂质检测，对恶劣地质情况，因为水和泥沙进入内、外密封导致密封受损，本发明创造可对出现此问题进行检测，方便操作人员根据检测结构保养设备，更换密封件，有利于提高设备的使用效率，减少费用的损失，减少劳动成本，改善设备使用寿命，保证设备的完好性，减小施工成本费用。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明创造实施例中检测件的结构示意图；

图4为本发明创造实施例中检测机构的工作原理图。

附图标记说明：

1-耐磨环；2-压紧环；3-固定螺钉；4-检测件；5-油嘴；6-油道；7-检测空腔；8-旋转密封；9-唇形密封；10-水探头；11-发射光源；12-光电探测器；13-调节螺钉；14-橡胶垫圈；15-防尘环；16-密封圈；17-耐磨垫圈；18-螺孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，如图1至图4所示，包括耐磨环1、以及耐磨环1内侧同轴设置的压紧环2，所述耐磨环1与压紧环2之间设有密封机构，所述压紧环2一侧设有唇形密封9，该唇形密封9与压紧环2之间存在检测空腔7，所述耐磨环1上设有与检测空腔7连通的油嘴5，耐磨环1上对应检测空腔7的位置设有检测机构；所述检测机构包括耐磨环1上设置的检测件4，检测件4伸入检测空腔7的一端设有含水量测量组件和光敏测量组件；

具体的，耐磨环1与压紧环2转动配合，密封机构包括耐磨环1与压紧环2之间设置的旋转密封8，通过在压紧环2一侧设置旋转密封8，另一侧设置唇形密封9，可以实现对检测空腔7的密封，当旋转密封8或唇形密封9损坏时，检测空腔7内的油品会发生变化，通过检测机构检测含水量和含沙量，即可实现对旋转密封8(外密封)或唇形密封9(内密封)损坏的判断，方便操作人员及时发现问题，及时更换旋转密封8或唇形密封9，避免由于内外密封损坏，导致的主轴承损坏。

所述检测件4采用中空螺栓，耐磨环1上设有与检测件4配合的螺纹孔；具体的，通过采用中空螺栓，可以方便操作人员安更换检测件4，中空螺栓上的空腔也可以用于安装导线，降低了这种传感器的安装和使用难度；同时通过中空螺栓与螺纹孔配合，还可以对检测件4与耐磨环1连接处起到很好的密封作用，避免发生密封油泄漏，中空螺栓上也可以设置用于密封导线的密封塞，只要可以实现中空螺栓的密封即可；。

所述耐磨环1上设有用于连通检测空腔7和油嘴5的油道6；具体的，在更换完旋转密封8或唇形密封9后，操作人员可以通过油嘴5实现对检测空腔7内油品的更换，操作起来十分方便。

所述压紧环2上设有用于固定压紧环2的固定螺钉3；具体的，操作人员可以使用固定螺钉3将压紧环2固定在设备上。

所述压紧环2上设有用于安装唇形密封9的装配槽；具体的，装配槽可以很好地限制住唇形密封9，确保唇形密封9可以稳定的起到内密封作用。

所述含水量测量组件包括检测件4中部间隔设置的两个水探头10；所述水探头10采用铜探针；具体的，水探头10可以通过绝缘支架安装在检测件4上，通过两个相近的水探头10根据水的导电性判断内、外密封是否进水；采用水探头10实现对密封油内含水量的检测为现有技术，主要是利用水的导电性原理，即当密封油内存在水时，其导电性能将发生变化，两个水探头10之间可以相距0.5㎜设置，水探头10可以通过导线与外置检测设备连接，相比其他材质的探头，铜探针具有更好的导电性和稳定性，更不易发生锈蚀，提高了这种传感器的可靠性和使用寿命。

所述耐磨环1上沿耐磨环1周向均匀设置有至少四个检测件4；具体的，四个检测件4可以对应耐磨环1的上下左右设置，通过设置多个检测件4，即可实现对检测空腔7不同位置的检测，大大提高了这种传感器的检测效果和检测范围，提高了这种传感器对密封损坏判断的准确性。

所述光敏测量组件包括检测件4左右两侧对应设置的发射光源11和光电探测器12；所述发射光源11采用发光二极管；具体的，发射光源11和光敏电阻可以相距3mm设置，发光二极管可以采用现有电源供电，只要可以实现发光二极管稳定的工作即可，发光二极管相比其他发射光源11具有光照稳定，发热量小等优点，大大降低了发射光源11对密封油稳定性的影响；

光电探测器12可以采用光敏电阻，光敏电阻是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大；两个水探头10相对安在中空螺栓内中空的最下端，发光二级管和光敏电阻也相对安装在中空螺栓上，位于水探头10上部位置，只要可以使含水量测量组件和光敏测量组件不会相互影响即可；

光敏测量组件主要是利用润滑油透光强弱，测量油内是否含有杂质，再转换为开关量，之后通过外接设备或PLC系统即可对油污染物进行监测；通过光敏电阻阻值的变化，实现对光照强度的检测为现有技术，只要可以实现对密封油透光度的检测即可，在这里不再赘述，当密封油内含有泥沙时，密封油的透光度会下降，发射光源11发出的光更不易穿过密封油，则造成光敏电阻的阻值上升，电路中电流变小，实现对密封油含沙量的检测。

这种传感器的具体工作原理如下：

一、在耐磨环1上对主驱动内、外密封处测试点选点，通过选择上下左右四个测试点，在四个测试点的螺纹孔上安装检测件4，螺纹孔可以与耐磨环1周向垂直设置，检测件4实现对唇形密封9唇口处的油品清洁度的探测；

二、将检测件4安装到螺纹孔后，利用两个铜探针相距0.5㎜的距离来监测主驱动内、外密封油中含水的情况，利用发光二极管和光敏电阻相距3㎜的距离来判断，主驱动内、外密封油中杂质泥沙的情况，检测元件相对方向和掘进方向一致；

三、将光敏电阻和铜探针接入外接设备或PLC系统，利用外接设备或PLC系统呈现到主控室的工控机面板，可以对主驱动内、外密封的油品进行实时监测，如出现故障系统中将有警告，利用传感器信号的开关量来判断主驱动内、外密封油品中的杂质，可以及早的探测出油品中是否含有水和泥沙，对出现的问题进行尽早的处理，避免出现磨损程度扩大化的现象，减少人员对主驱动内、外密封的检查次数，给隧道掘进机掘进节省宝贵的掘进时间；利用外接设备或PLC系统实现对传感器检测信息的显示和处理为现有技术，本发明创造的主要创新在于这种传感器的结构设计，不涉及PLC软件控制，因此在这里不再赘述。

所述耐磨环1上对应密封机构的位置设有防尘组件，该防尘组件包括耐磨环1上设置的防尘环15，所述防尘环15的截面为弧形，防尘环15通过调节螺钉13安装在耐磨环1上，耐磨环1上设有用于安装调节螺钉13的螺孔18；所述防尘环15朝向耐磨环1的一侧设有密封圈16，另一侧设有与压紧环配合的耐磨垫圈17；

具体的，调节螺钉13可以均匀设置多个，多个调节螺钉13即可实现对防尘环15的稳定固定，密封圈16可以采用橡胶圈，耐磨垫圈17可以采用石墨铜垫圈或其他耐磨材质的垫圈，只要对防尘环起到一定耐磨保护作用，同时经密封机构流出的润滑油也可以对耐磨垫圈起到很好的润滑作用，确保防尘环能始终起到很好的防尘作用；

密封圈16和耐磨垫圈17均可以通过螺钉安装在防尘环15上，也可以用过粘合剂等方式粘贴固定在防尘环15上，本领域技术人员可以根据需要合理选择固定方式，例如在防尘环15上设置安装槽，将密封圈或耐磨垫圈利用卡扣或其他部件安装在安装槽内，只要可以实现密封圈/耐磨垫圈与防尘环之间的稳定连接即可，在这里不再赘述；耐磨环1上设置的防尘环15可以很好地阻挡灰尘或砂砾，降低了密封机构的负荷和压力，可以与密封结构形成两道密封，提高了这种传感器在使用过程中的稳定性和可靠性，最大程度的提高了这种传感的使用寿命；

防尘环15上设有便于调节螺钉13穿过的通孔，调节螺钉13上也可以对应通孔设置橡胶垫圈14，橡胶垫圈14只要可以实现对调节螺钉13和防尘环15连接处的阻挡即可，操作人员通过旋拧调节螺钉13，可以通过调节螺钉13将防尘环15压紧固定在耐磨环1和压紧环2上，提高了防尘环15的防尘密封效果，同时防尘环15一侧的耐磨垫圈17可以与转动的压紧环2很好的配合，有利于降低防尘环15的磨损，提高了这种传感器的使用寿命。

本发明创造结构简单，易于安装和使用，体积小，制作简单，成本费用低，提高设备使用效率高，避免故障的扩大化；本发明创造主要是针对隧道掘进机主驱动内、外密封油品中杂质检测，对恶劣地质情况，因为水和泥沙进入内、外密封导致密封受损，本发明创造可对出现此问题进行检测，方便操作人员根据检测结构保养设备，更换密封件，有利于提高设备的使用效率，减少费用的损失，减少劳动成本，改善设备使用寿命，保证设备的完好性，减小施工成本费用。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：包括耐磨环、以及耐磨环内侧同轴设置的压紧环，所述耐磨环与压紧环之间设有密封机构，所述压紧环一侧设有唇形密封，该唇形密封与压紧环之间存在检测空腔，所述耐磨环上设有与检测空腔连通的油嘴，耐磨环上对应检测空腔的位置设有检测机构；所述检测机构包括耐磨环上设置的检测件，检测件伸入检测空腔的一端设有含水量测量组件和光敏测量组件。

2.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述检测件采用中空螺栓，耐磨环上设有与检测件配合的螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述耐磨环上设有用于连通检测空腔和油嘴的油道。

4.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述耐磨环上沿耐磨环周向均匀设置有至少四个检测件。

5.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述压紧环上设有用于安装唇形密封的装配槽。

6.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述含水量测量组件包括检测件中部间隔设置的两个水探头。

7.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述光敏测量组件包括检测件左右两侧对应设置的发射光源和光电探测器。

8.根据权利要求7所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述发射光源采用发光二极管。

9.根据权利要求1所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述耐磨环上对应密封机构的位置设有防尘组件，该防尘组件包括耐磨环上设置的防尘环，所述防尘环的截面为弧形，防尘环通过调节螺钉安装在耐磨环上，耐磨环上设有用于安装调节螺钉的螺孔。

10.根据权利要求9所述的一种密封润滑系统水和泥沙检测传感器，其特征在于：所述防尘环朝向耐磨环的一侧设有密封圈，另一侧设有与压紧环配合的耐磨垫圈。

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