CN112664566A - 一种轴承脂润滑监测确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴承脂润滑监测确定系统，包括轴承、补脂装置、排脂装置和控制器，所述轴承包括依次连接内圈、滚动体和外圈，所述外圈上设有排脂口和补脂口，所述补脂装置包括润滑泵，所述润滑泵通过主管路连接有分配器，所述分配器通过支管路与补脂口连接，所述排脂装置包括与排脂口连接的往复运动装置，所述往复运动装置通过连通管连接润滑脂收集装置，所述连通管上设有润滑脂状态传感器，所述润滑泵、分配器、排脂装置、往复运动装置和润滑脂状态传感器均与控制器电信连接；本发明提供的轴承脂润滑监测确定系统能精准进行润滑脂的补充与排出，润滑效果好，便于设备维护。

Description

一种轴承脂润滑监测确定方法及系统

技术领域

本发明属于轴承脂润滑技术领域，具体是涉及到一种轴承脂润滑监测确定方法及系统。

背景技术

为了减小脂润滑的滚动轴承在滚动时的摩擦，通常给滚动轴承供给润滑脂，在滚动体与轴承内外环的滚道接触处形成分离油膜，避免两者的剧烈摩擦。然而，润滑脂在轴承运行时因负荷挤压、老化或者摩擦生热等因素的影响，导致润滑效果下降。

现有润滑技术中，轴承脂润滑根据轴承年注脂量均布于注脂周期内，不关注轴承运行情况。例如，集中润滑系统是按其运行周期设定的，即当达到固定的时间间隔时，自动开启集中润滑系统进行润滑脂补充，以达到润滑规定的润滑脂补充量。这种润滑方法的弊端在于，润滑脂补充时间是固定的，与设备运行状况不关联，即润滑系统运行周期与设备运行状态是彼此独立的。在设备运行过程中，存在转速、载荷和温度等变化的情况，轴承内润滑脂润滑性能下降速度也有不同。这种补脂方式造成如下困境：如果润滑脂润滑性能下降过速且补充不充分，导致设备出现欠润滑；如果润滑润滑脂性能保持时间长且正常补充，则会出现过润滑，造成浪费，多余的润滑脂会造成环境污染。

当前，轴承自动润滑系统采用时间控制法，控制策略为润滑时间间隔结束进行润滑脂补充；或根据设备的转速、负荷、温度等因素动态地调整润滑剂注入量或润滑时间间隔。但是这种方案存在的问题是：润滑脂的补充原是因为润滑脂性能性能下降不能满足润滑所需引起的，而现在自动润滑脂的补充是根据轴承年注脂量平均到单位时间与补脂装置运行时间综合考虑设置，独立于设备运行参数。特别是，当出现载荷，温度，转速等运行急剧变化时，补脂装置无法按需进行润滑补充，这就可能导致润滑脂无法发挥润滑最优的润滑效果，对设备的稳定运行存在一定的隐患。

综上所述，现有技术的润滑脂补充系统中，控制策略均源于设备运行参数或时间间隔控制，独立于轴承润滑状态，润滑效果难以评价更难保持一个稳定的润滑效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能精准进行润滑脂的补充与排出，润滑效果好，便于设备维护的轴承脂润滑监测确定方法及系统。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下，一种轴承脂润滑监测确定系统，包括轴承、补脂装置、排脂装置和控制器，所述轴承包括依次连接内圈、滚动体和外圈，所述外圈上设有排脂口和补脂口，所述补脂装置包括润滑泵，所述润滑泵通过主管路连接有分配器，所述分配器通过支管路与补脂口连接，所述排脂装置包括与排脂口连接的往复运动装置，所述往复运动装置通过连通管连接润滑脂收集装置，所述连通管上设有润滑脂状态传感器，所述润滑泵、分配器、排脂装置、往复运动装置和润滑脂状态传感器均与控制器电信连接。

优选的，所述排脂口包括设于外圈下半部的第一排脂监测口和设于外圈上半部的第二排脂监测口。

优选的，所述主管路上设有第一阻力传感器和温度传感器，所述支管路上设有第二阻力传感器，所述润滑泵、分配器、第一阻力传感器、温度传感器及第二阻力传感器均与控制器电性连接。

一种轴承脂润滑监测确定方法，包括以下步骤：

步骤1，启动润滑脂状态监测系统，润滑脂状态参数的采集；

步骤2，润滑脂补充量计算；

步骤3，启动润滑脂补充装置或润滑脂排出装置，待润滑脂补充量或排出量达到预设值后，停止运行；

步骤4，进入待机状态。

优选的，所述步骤1中，启动润滑脂状态监测系统包括补脂装置内润滑脂存量计算和排脂装置内润滑脂存量计算。

优选的，所述步骤2中，若润滑脂状态参数在润滑良好范围内，程序结束，排脂装置和补脂装置进入待机状态。

优选的，所述步骤2中，若润滑脂状态参数不在润滑良好范围内，启动排脂装置和补脂装置。

优选的，所述步骤2中，根据润滑脂状态参数的数据确定润滑脂补充装置内润滑脂是否需要补充及润滑脂排出装置内润滑脂是否需要清理。

优选的，所述步骤2中，计算润滑脂补充量，统计补脂系统剩余润滑脂的量、计算润滑脂排出量、轴承内润滑脂变化量、更新排脂装置运行次数和补脂装置运行次数。

优选的，步骤4中，待机时间可进行调节，待机时间与排脂装置和补脂装置运行次数相关。

本发明的有益效果是，在轴承的排脂口分别设置润滑脂吸附能力监测位置与润滑重要监测位置，并安装具有润滑脂状态传感器的排脂装置；在补脂口安装补脂装置；控制器内有预装的润滑状态判断程序与相应数据库，对润滑脂状态传感器采集的润滑脂状态参数进行判断并提供润滑改善技术方案；驱动补脂装置与排脂装置协调实现系统的轴承中润滑脂的补充和/或排出，润滑的时机完全取决于设备润滑状态，既不会出现欠润滑状态，也不会出现过润滑状态，保证设备安全稳定运行，控制简单，能精准的进行润滑脂的补充与排出，对于润滑效果与设备维护具有重要作用。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的轴承的结构示意图；

图3为图1所示的补脂装置的结构示意图；

图4为图1所示的排脂装置的结构示意图；

图5为发明方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明：

请一并参阅图1-5，本实施例提供的轴承脂润滑监测确定系统，包括包括轴承1、补脂装置2、排脂装置3和控制器4，所述轴承1包括依次连接内圈11、滚动体12和外圈13，所述外圈13上设有排脂口14和补脂口15，所述补脂装置2包括润滑泵21，所述润滑泵21通过主管路22连接有分配器23，所述分配器23通过支管路24与补脂口15连接，所述排脂装置3包括与排脂口14连接的往复运动装置31，所述往复运动装置31通过连通管32连接润滑脂收集装置33，所述连通管32上设有润滑脂状态传感器34，所述润滑泵21、分配器23、排脂装置3、往复运动装置31和润滑脂状态传感器34均与控制器4电信连接。

在轴承1的排脂口14分别设置润滑脂吸附能力监测位置与润滑重要监测位置，并安装具有润滑脂状态传感器34的排脂装置3；在补脂口15安装补脂装置2；控制器4内有预装的润滑状态判断程序与相应数据库，对润滑脂状态传感器34采集的润滑脂状态参数进行判断并提供润滑改善技术方案；驱动补脂装置与排脂装置协调实现系统的轴承1中润滑脂的补充和/或排出，润滑的时机完全取决于设备润滑状态，既不会出现欠润滑状态，也不会出现过润滑状态，保证设备安全稳定运行，控制简单，能精准的进行润滑脂的补充与排出，对于润滑效果与设备维护具有重要作用。

更具体的，所述排脂口14包括设于外圈13下半部的第一排脂监测口141和设于外圈13上半部的第二排脂监测口142，所述第一排脂监测口141对应润滑重要监测位置，所述润滑脂吸附能力监测位置对应第二排脂监测口142，在本实施例中第一排脂监测口141为两个，第二排脂监测口142为一个；根据具体使用环境不同，可以适当调整第一排脂监测口141和第二排脂监测口142的数量。

更具体的，所述主管路22上设有第一阻力传感器25和温度传感器26，所述支管路24上设有第二阻力传感器27，所述润滑泵21、分配器23、第一阻力传感器25、温度传感器26及第二阻力传感器27均与控制器3电性连接。

一种轴承脂润滑监测确定方法，包括以下步骤：

步骤1，启动润滑脂状态监测系统，润滑脂状态参数的采集；

步骤2，润滑脂补充量计算；

步骤3，启动润滑脂补充装置或润滑脂排出装置，待润滑脂补充量或排出量达到预设值后，停止运行；

步骤4，进入待机状态。

更具体的，所述步骤1中，启动润滑脂状态监测系统包括补脂装置内润滑脂存量计算和排脂装置内润滑脂存量计算。

更具体的，所述步骤2中，若润滑脂状态参数在润滑良好范围内，程序结束，排脂装置和补脂装置进入待机状态。若润滑脂状态参数不在润滑良好范围内，启动排脂装置和补脂装置。根据润滑脂状态参数的数据确定润滑脂补充装置内润滑脂是否需要补充及润滑脂排出装置内润滑脂是否需要清理。计算润滑脂补充量，统计补脂系统剩余润滑脂的量、计算润滑脂排出量、轴承内润滑脂变化量、更新排脂装置运行次数和补脂装置运行次数。

更具体的，待机时间可进行调节，待机时间与排脂装置和补脂装置运行次数相关。

含有润滑脂状态传感器34的排脂装置3运行排出润滑脂，润滑脂状态传感器34进行数据采集并传输给控制器4。控制器4将润滑状态数据库中的数据与采集数据比对。根据对比结论驱动补脂装置2，根据润滑脂状态进行润滑脂的补充；判断所述润滑脂补充数值是否达到设定值，若未达到设定值，则继续运行；若达到设定值，则系统进入待机状态，并且系统运行次数加1。

进一步的操作包括：排脂装置3运行时间确定，启动排脂装置3，待润滑脂排出运行时间结束,后，停止排脂装置；补脂装置2运行时间确定，启动补脂装置2，待补充润滑脂运行时间结束后，停止补脂装置。

现在轴承润滑效果难以控制的根本原因在于：润滑脂的补充与排出是定时的，无法根据润滑脂的润滑性能进行补充和排出，更加无法根据设备润滑状态的不同进行响应，从而润滑效果无法保证，不利于设备的稳定运行。由于本发明不是定时的，而是根据轴承内润滑脂润滑性能参数进行控制，从根本上反应了设备的润滑状态进行润滑脂的补充与排出，当轴承内润滑脂参数在润滑性能良好范围内时，减少润滑脂的补充与排出；当轴承内润滑脂参数在润滑性能良好之外时，根据控制系统的润滑效果数据进行润滑脂的补充与排出，从而可以根据轴承润滑效果实现动态地调整润滑时机，使得润滑时机能够根据轴承润滑效果的不同进行响应，实现以润滑效果进行润滑脂补充与排出，更好的润滑轴承。将润滑的时机完全取决于设备润滑状态，既不会出现欠润滑状态，也不会出现过润滑状态，保证设备安全稳定运行。而且本发明的方法控制简单，更精准的进行润滑脂的补充与排出，对于润滑效果与设备维护具有重要作用。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种轴承脂润滑监测确定系统，其特征在于：包括轴承(1)、补脂装置(2)、排脂装置(3)和控制器(4)，所述轴承(1)包括依次连接内圈(11)、滚动体(12)和外圈(13)，所述外圈(13)上设有排脂口(14)和补脂口(15)，所述补脂装置(2)包括润滑泵(21)，所述润滑泵(21)通过主管路(22)连接有分配器(23)，所述分配器(23)通过支管路(24)与补脂口(15)连接，所述排脂装置(3)包括与排脂口(14)连接的往复运动装置(31)，所述往复运动装置(31)通过连通管(32)连接润滑脂收集装置(33)，所述连通管(32)上设有润滑脂状态传感器(34)，所述润滑泵(21)、分配器(23)、排脂装置(3)、往复运动装置(31)和润滑脂状态传感器(34)均与控制器(4)电信连接。

2.如权利要求1所述的轴承脂润滑监测确定系统，其特征在于：所述排脂口(14)包括设于外圈(13)下半部的第一排脂监测口(141)和设于外圈(13)上半部的第二排脂监测口(142)。

3.如权利要求1或2所述的轴承脂润滑监测确定系统，其特征在于：所述主管路(22)上设有第一阻力传感器(25)和温度传感器(26)，所述支管路(24)上设有第二阻力传感器(27)，所述润滑泵(21)、分配器(23)、第一阻力传感器(25)、温度传感器(26)及第二阻力传感器(27)均与控制器(3)电性连接。

4.如权利要求1所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，启动润滑脂状态监测系统，润滑脂状态参数的采集；

步骤2，润滑脂补充量计算；

步骤3，启动润滑脂补充装置或润滑脂排出装置，待润滑脂补充量或排出量达到预设值后，停止运行；

步骤4，进入待机状态。

5.如权利要求4所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于：所述步骤1中，启动润滑脂状态监测系统包括补脂装置内润滑脂存量计算和排脂装置内润滑脂存量计算。

6.如权利要求4所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于：所述步骤2中，若润滑脂状态参数在润滑良好范围内，程序结束，排脂装置和补脂装置进入待机状态。

7.如权利要求4所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于：所述步骤2中，若润滑脂状态参数不在润滑良好范围内，启动排脂装置和补脂装置。

8.如权利要求7所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于：所述步骤2中，根据润滑脂状态参数的数据确定润滑脂补充装置内润滑脂是否需要补充及润滑脂排出装置内润滑脂是否需要清理。

9.如权利要求8所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于：所述步骤2中，计算润滑脂补充量，统计补脂系统剩余润滑脂的量、计算润滑脂排出量、轴承内润滑脂变化量、更新排脂装置运行次数和补脂装置运行次数。

10.如权利要求4所述的轴承脂润滑监测确定方法，其特征在于：所述步骤4中，待机时间可进行调节，待机时间与排脂装置和补脂装置运行次数相关。

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