CN114352716A - 用于工业齿轮箱的润滑系统、润滑方法及工业齿轮箱 - Google Patents

Abstract

用于工业齿轮箱的润滑系统和润滑方法，在供油油箱的出油口与工业齿轮箱的润滑油入口的连通线路上依次设置有润滑油动力装置和溢流阀，供油油箱中设置有加热器、冷却器和油箱润滑油参数传感器；工业齿轮箱的润滑油出口分成两路，一路与废油箱连通，连通线路上设置有第一电磁截止阀，另一路与供油油箱连通，连通线路上设置有第二电磁截止阀；工业齿轮箱设置有齿轮箱润滑油参数传感器；控制模块与润滑油动力装置、齿轮箱润滑油参数传感器、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、加热器和油箱润滑油参数传感器电连接。本发明的润滑系统，对润滑油进行实时监控，降低劳动强度；自动调整润滑油参数，确保有效润滑，避免异常磨损。

Description

用于工业齿轮箱的润滑系统、润滑方法及工业齿轮箱

技术领域

本发明涉及齿轮传动设备技术领域，具体涉及一种用于工业齿轮箱的润滑系统、润滑方法及工业齿轮箱。

背景技术

为了保证和延长齿轮传动设备如工业齿轮箱的使用寿命和运行稳定性，通常会设置润滑系统对工业齿轮箱进行润滑。现有技术中，在齿轮箱内加入一定数量的润滑油，通过齿轮高速旋转将工业齿轮箱内的润滑油带起并喷溅到其他部位，对齿轮啮合区及轴承进行润滑。在实际生产过程中，需要检修工对工业齿轮箱内的润滑油进行定期检查和更换，检修工的劳动强度大，且无法实时监控润滑油的状态。润滑油在使用一段时间后，由于泄露、长期使用导致润滑油数量、温度或介质常数发生变化。此时润滑油无法对工业齿轮箱进行有效润滑，将会严重影响工业齿轮箱的使用寿命和运行稳定性，使得工业齿轮箱异常磨损，造成较大的经济损失。

因此，如何控制工业齿轮箱内润滑油的数量、温度及介质常数，避免因润滑不足导致工业齿轮箱异常磨损或故障，减少检修工人的劳动强度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于工业齿轮箱的润滑系统及润滑方法，可推广到一般的齿轮传动设备，尤其可应用于对工业齿轮箱的润滑油进行实时监控，自动调整润滑油参数，确保有效润滑，避免工业齿轮箱异常磨损，保证了齿轮箱的正常运行，降低劳动强度。

本发明的技术方案如下：

一种用于工业齿轮箱的润滑系统，包括供油油箱、控制模块和废油箱，所述供油油箱的出油口与工业齿轮箱的润滑油入口连通，在所述供油油箱的出油口与工业齿轮箱的润滑油入口的连通线路上依次设置有润滑油动力装置和溢流阀，在所述供油油箱的出油口处设置有过滤器，所述供油油箱中设置有加热器、冷却器和油箱润滑油参数传感器；所述工业齿轮箱的润滑油出口分成两路，一路与废油箱连通，连通线路上设置有第一电磁截止阀，另一路与所述供油油箱连通，连通线路上设置有第二电磁截止阀；所述供油油箱和废油箱都设置在所述工业齿轮箱的下方；所述工业齿轮箱设置有齿轮箱润滑油参数传感器；所述控制模块与润滑油动力装置、齿轮箱润滑油参数传感器、第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、加热器和油箱润滑油参数传感器电连接。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑系统，所述油箱润滑油参数传感器包括油箱润滑油介质常数传感器、油箱温度传感器和油箱液位传感器。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑系统，齿轮箱润滑油参数传感器包括齿轮箱润滑油温度传感器、齿轮箱润滑油介质常数传感器、输出转速检测装置和齿轮箱液位传感器。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑系统，所述加热器采用电加热方式。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑系统，所述冷却器采用循环冷却水方式，所述冷却器与工厂的冷却水管路连接，在所述冷却器的进水管路上设置有冷却水动力装置，所述冷却器的回水口与工厂的冷却水回水管路连通。

一种用于工业齿轮箱的润滑方法，包括以下步骤：

S1：设置齿轮箱润滑油参数的目标值范围,设置油箱润滑油参数的目标值范围；

S2：采集当前工况下的齿轮箱润滑油参数值和油箱润滑油参数值；

S3：判断采集到的齿轮箱润滑油参数值和油箱润滑油参数值是否分别在预设的齿轮箱润滑油参数的目标值和油箱润滑油参数的目标限值内，若判断结果为是时，正常运转工业齿轮箱，若判断结果为否时，停止运转工业齿轮箱，调整各参数值直至符合预设目标值内，运转工业齿轮箱，重复S2和S3。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑方法，所述齿轮箱润滑油参数包括齿轮箱润滑油温度参数、齿轮箱润滑油介质常数、齿轮箱转速参数和齿轮箱润滑油液位参数，分别通过齿轮箱润滑油温度传感器、齿轮箱润滑油介质常数传感器、输出转速检测装置和齿轮箱液位传感器获得；

所述油箱润滑油参包括油箱润滑油介质常数、油箱温度参数和油箱液位参数，分别通过油箱润滑油介质常数传感器、油箱温度传感器和油箱液位传感器获得；

预设齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系，若齿轮箱润滑油液位参数值与预设的齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系不符时，通过启闭润滑油动力装置或第二电磁截止阀来调整齿轮箱润滑油液位参数；

若齿轮箱润滑油温度参数值不在预设的目标值范围内，则通过启闭加热器或冷却器并启闭润滑油动力装置和第二电磁截止阀，通过调整供油油箱内的润滑油的温度和循环供油油箱内的润滑油和工业齿轮箱内的润滑油使得齿轮箱润滑油温度参数值进入预设范围内；

若齿轮箱润滑油介质常数值超出预设目标值后，则通过启闭润滑油动力装置和第二电磁截止阀，将齿轮箱润滑油介质常数值调整至预设目标值；

若供油油箱的润滑油介质常数值超出目标值后，需更换供油油箱内润滑油；

若供油油箱的油箱温度参数值超过目标值后，通过启闭加热器或冷却器调整供油油箱的油箱温度；

若供油油箱油箱液位参数值不再满足目标值后，需往供油油箱内注入润滑油。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑方法，预设齿轮箱润滑油温度预警值，若齿轮箱润滑油温度参数值不在预设的预警值范围内且未超出预设的目标值范围内时，工业齿轮箱不停止运转，则通过启闭加热器或冷却器并启闭润滑油动力装置和第二电磁截止阀，通过调整供油油箱内的润滑油的温度和循环供油油箱内的润滑油和工业齿轮箱内的润滑油使得齿轮箱润滑油温度参数值进入预警值内。

如上所述的用于工业齿轮箱的润滑方法，预设齿轮箱润滑介质常数超限值，若齿轮箱润滑介质常数值超过预设的超限值时，通过开启第一电磁截止阀将齿轮箱内的润滑油排空至废油箱内后，断开第一电磁截止阀，再开启润滑油动力装置往齿轮箱内充入润滑油至齿轮箱润滑油液位目标值后关闭润滑油动力装置。

一种工业齿轮箱，配有如上所述的润滑系统。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的润滑系统和润滑方法，可以对润滑油进行实时监控，降低劳动强度；可以自动调整润滑油参数，确保有效润滑，本发明的系统和方法可推广到一般的齿轮传动设备，尤其可应用于工业齿轮箱，避免工业齿轮箱异常磨损，降低生产成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例的一种用于工业齿轮箱的润滑系统结构示意图；

图2为本发明实施例的一种用于工业齿轮箱的润滑方法的流程图。

图中各附图标记所代表的组件为：

1、供油油箱，2、过滤器，3、润滑油动力装置，4、溢流阀，5、控制模块，6、齿轮箱润滑油温度传感器，7、齿轮箱润滑油介质常数传感器，8、输出转速检测装置，9、齿轮箱液位传感器，10、工业齿轮箱，11、第一电磁截止阀，12、第二电磁截止阀，13、废油箱，14、加热器，15、油箱润滑油介质常数传感器，16、油箱温度传感器，17、油箱液位传感器，18、冷却器，19、冷却水动力装置。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

应当理解，当提及元件被“连接”或“联接”至另一元件时，所述元件可以直接连接或联接至另一元件，或者可以存在中间元件。用于描述元件之间关系的其它用语应当以同样的方式解释(例如，“在…之间”、“邻近”等)。本发明中提及的方位“左右”、“前后”等，仅用来表达相对的位置关系，而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。

参见图1，用于工业齿轮箱的润滑系统包括供油油箱1、控制模块5和废油箱13，所述供油油箱1的出油口与工业齿轮箱10的润滑油入口通过管路连接，在所述供油油箱1的出油口与工业齿轮箱10的润滑油入口的连通管路上依次设置有润滑油动力装置3和溢流阀4，润滑油动力装置3可以选用电驱动的泵，在所述供油油箱1的出油口处设置有过滤器2，所述供油油箱1中设置有加热器14、冷却器18和油箱润滑油参数传感器。

所述工业齿轮箱10的润滑油的出口分成两路，一路与废油箱13通过管理连接，连通管路上设置有第一电磁截止阀11，另一路与所述供油油箱1通过管路连接，连接管路上设置有第二电磁截止阀12；所述供油油箱1和废油箱13都设置在所述工业齿轮箱10的下方；所述工业齿轮箱10设置有齿轮箱润滑油参数传感器。

所述控制模块5与润滑油动力装置3、齿轮箱润滑油参数传感器、第一电磁截止阀11、第二电磁截止阀12、加热器14和油箱润滑油参数传感器电连接或通信连接。

本实施例中，所述油箱润滑油参数传感器包括用于检测油箱润滑油污染度的油箱润滑油介质常数传感器15、用于检测油箱润滑油油温的油箱温度传感器16和用于检测油箱润滑油液位的油箱液位传感器17。

本实施例中，齿轮箱润滑油参数传感器包括用于检测齿轮箱润滑油油温的齿轮箱润滑油温度传感器6、用于检测齿轮箱润滑油污染度的齿轮箱润滑油介质常数传感器7、用于检测输出转速的输出转速检测装置8和用于检测齿轮箱润滑油液位的齿轮箱液位传感器9。

本实施例中，所述加热器14采用电加热方式，优选地，所述加热器14为电阻式加热丝。

本发明中，所述冷却器18可以采用循环冷却水方式，也可以采用气冷方式，作为其中一种优选，本实施例所述冷却器18采用循环冷却水方式，所述冷却器18与工厂的冷却水管路连接，在所述冷却器18的进水管路上设置有冷却水动力装置19，具体地，所述冷却水动力装置19为电驱动的泵，所述冷却器18的回水口与工厂的冷却水回水管路连通，这里采用循环冷却水方式的一个好处是液态冷却介质更容易实现冷却目标值精确控制和冷却时间的数字控制，实际监控中，若供油油箱1的油箱温度参数值超过目标值后，需要通过开启冷却器18调整供油油箱1的油箱温度时，可以根据冷却速度预测冷却时间以为设备运行提供指导信息，例如适当控制冷却时间以确保现有的冷却速度可以在保证整套系统安全运行的基础上逐步将供油油箱1的温度降下来，优选地，可以通过在冷却水管路设置一套闭环可控温中间缓冲罐系统，通过电磁控制阀调节进出水量实现闭环内的冷却水自身温度调节，进而可以结合油量和热交换参数预测并显示冷却时间，这种方式也能在一定程度减少时间因素对温度调节精度的影响。本实施例同时提供一种用于工业齿轮箱的润滑方法，参见图2，包括以下步骤：

S1：设置齿轮箱润滑油参数的目标值范围,设置油箱润滑油参数的目标值范围。

S2：采集当前工况下的齿轮箱润滑油参数值和油箱润滑油参数值。

S3：判断采集到的齿轮箱润滑油参数值和油箱润滑油参数值是否分别在预设的齿轮箱润滑油参数的目标值和油箱润滑油参数的目标限值内，若判断结果为是时，正常运转工业齿轮箱，若判断结果为否时，停止运转工业齿轮箱，调整各参数值直至符合预设目标值内，运转工业齿轮箱，重复S2和S3。

所述齿轮箱润滑油参数包括齿轮箱润滑油温度参数、齿轮箱润滑油介质常数、齿轮箱转速参数和齿轮箱润滑油液位参数，分别通过齿轮箱润滑油温度传感器6、齿轮箱润滑油介质常数传感器7、输出转速检测装置8和齿轮箱液位传感器9获得。

所述油箱润滑油参包括油箱润滑油介质常数、油箱温度参数和油箱液位参数，分别通过油箱润滑油介质常数传感器15、油箱温度传感器16和油箱液位传感器17获得，需要特别说明的是，油箱润滑油介质常数传感器15获取的润滑油介质常数是在经过过滤器2后的油。

在一个实施例中，预设齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系，若齿轮箱润滑油液位参数值与预设的齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系不符时，通过启闭润滑油动力装置3或第二电磁截止阀12来调整齿轮箱润滑油液位参数，根据生产中的验证，齿轮箱润滑油液位参数Y与齿轮箱转速V成一种非严格正比关系，可用函数Y=C▪V±B表示，其中C为齿轮箱润滑油液位参数Y是与齿轮箱转速V的比例值，根据不同型号的齿轮箱数值不同，C值由大量试验数据或经验公式得出，B为齿轮箱润滑油液位参数Y在理论值或试验值基础上结合正态分布函数得出的变化幅度值；例如此时齿轮箱转速在为V1，则根据预设关系齿轮箱润滑油液位参数值Y1=C▪V1±B，如果实测的齿轮箱润滑油液位参数Ys不在Y1范围内，而则齿轮箱润滑油液位参数值与预设的齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系不符。

若齿轮箱润滑油温度参数值不在预设的目标值范围内，则通过启闭加热器14或冷却器18并启闭润滑油动力装置3和第二电磁截止阀12，通过调整供油油箱1内的润滑油的温度和循环供油油箱1内的润滑油和工业齿轮箱10内的润滑油使得齿轮箱润滑油温度参数值进入预设范围内。

若齿轮箱润滑油介质常数值超出预设目标值后，则通过启闭润滑油动力装置3和第二电磁截止阀12，将齿轮箱润滑油介质常数值调整至预设目标值。

若供油油箱1的润滑油介质常数值超出目标值后，需更换供油油箱1内润滑油，进一步的，在供油油箱1上设置电驱动的排油和注油装置，并将所述排油和注油装置与控制模块5通信连接，当供油油箱1的润滑油介质常数值超出目标值后，启动排油装置将供油油箱1内的油排空后，关闭排油装置，再启动注油装置，注入新油。

若供油油箱1的油箱温度参数值超过目标值后，通过启闭加热器14或冷却器18调整供油油箱1的油箱温度。

若供油油箱1油箱液位参数值不再满足目标值后，需往供油油箱1内注入润滑油，可通过启动注油装置，注入新油。

优选地，预设齿轮箱润滑油温度预警值，若齿轮箱润滑油温度参数值不在预设的预警值范围内且未超出预设的目标值范围内时，工业齿轮箱不停止运转，则通过启闭加热器14或冷却器18并启闭润滑油动力装置3和第二电磁截止阀12，通过调整供油油箱1内的润滑油的温度和循环供油油箱1内的润滑油和工业齿轮箱10内的润滑油使得齿轮箱润滑油温度参数值进入预警值内。

特别地，预设齿轮箱润滑介质常数超限值，若齿轮箱润滑介质常数值超过预设的超限值时，通过开启第一电磁截止阀11将齿轮箱内的润滑油排空至废油箱13内后，断开第一电磁截止阀11，再开启润滑油动力装置3往齿轮箱内充入润滑油至齿轮箱润滑油液位目标值后关闭润滑油动力装置3。

本发明的用于工业齿轮箱的润滑系统及润滑方法可以对润滑油进行实时监控，降低劳动强度；自动调整润滑油参数，确保有效润滑，避免工业齿轮箱异常磨损，本发明的方法除了用于一般意义的工业齿轮箱，在特定领域如齿轮减速电机领域，用于电机齿轮箱部件润滑监控具有非常突出的效果，能够对高运转频率和/或高负荷作业设备提供全面的保护。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于工业齿轮箱的润滑系统，其特征在于，包括供油油箱（1）、控制模块（5）和废油箱（13），所述供油油箱（1）的出油口与工业齿轮箱（10）的润滑油入口连通，在所述供油油箱（1）的出油口与工业齿轮箱（10）的润滑油入口的连通线路上依次设置有润滑油动力装置（3）和溢流阀（4），在所述供油油箱（1）的出油口处设置有过滤器（2），所述供油油箱（1）中设置有加热器（14）、冷却器（18）和油箱润滑油参数传感器；所述工业齿轮箱（10）的润滑油出口分成两路，一路与废油箱（13）连通，连通线路上设置有第一电磁截止阀（11），另一路与所述供油油箱（1）连通，连通线路上设置有第二电磁截止阀（12）；所述供油油箱（1）和废油箱（13）都设置在所述工业齿轮箱（10）的下方；所述工业齿轮箱（10）设置有齿轮箱润滑油参数传感器；所述控制模块（5）与润滑油动力装置（3）、齿轮箱润滑油参数传感器、第一电磁截止阀（11）、第二电磁截止阀（12）、加热器（14）和油箱润滑油参数传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业齿轮箱的润滑系统，其特征在于，所述油箱润滑油参数传感器包括油箱润滑油介质常数传感器（15）、油箱温度传感器（16）和油箱液位传感器（17）。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业齿轮箱的润滑系统，其特征在于，齿轮箱润滑油参数传感器包括齿轮箱润滑油温度传感器（6）、齿轮箱润滑油介质常数传感器（7）、输出转速检测装置（8）和齿轮箱液位传感器（9）。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业齿轮箱的润滑系统，其特征在于，所述加热器（14）采用电加热方式。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业齿轮箱的润滑系统，其特征在于，所述冷却器（18）采用循环冷却水方式，所述冷却器（18）与工厂的冷却水管路连接，在所述冷却器（18）的进水管路上设置有冷却水动力装置（19），所述冷却器（18）的回水口与工厂的冷却水回水管路连通。

6.一种用于工业齿轮箱的润滑方法，基于权利要求1-5任一项所述的用于工业齿轮箱的润滑系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设置齿轮箱润滑油参数的目标值范围,设置油箱润滑油参数的目标值范围；

S2：采集当前工况下的齿轮箱润滑油参数值和油箱润滑油参数值；

S3：判断采集到的齿轮箱润滑油参数值和油箱润滑油参数值是否分别在预设的齿轮箱润滑油参数的目标值和油箱润滑油参数的目标限值内，若判断结果为是时，正常运转工业齿轮箱，若判断结果为否时，停止运转工业齿轮箱，调整各参数值直至符合预设目标值内，运转工业齿轮箱，重复S2和S3。

7.根据权利要求6所述的一种用于工业齿轮箱的润滑方法，其特征在于，所述齿轮箱润滑油参数包括齿轮箱润滑油温度参数、齿轮箱润滑油介质常数、齿轮箱转速参数和齿轮箱润滑油液位参数，分别通过齿轮箱润滑油温度传感器（6）、齿轮箱润滑油介质常数传感器（7）、输出转速检测装置（8）和齿轮箱液位传感器（9）获得；

所述油箱润滑油参包括油箱润滑油介质常数、油箱温度参数和油箱液位参数，分别通过油箱润滑油介质常数传感器（15）、油箱温度传感器（16）和油箱液位传感器（17）获得；

预设齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系，若齿轮箱润滑油液位参数值与预设的齿轮箱转速参数与齿轮箱润滑油液位参数的对应关系不符时，通过启闭润滑油动力装置（3）或第二电磁截止阀（12）来调整齿轮箱润滑油液位参数；

若齿轮箱润滑油温度参数值不在预设的目标值范围内，则通过启闭加热器（14）或冷却器（18）并启闭润滑油动力装置（3）和第二电磁截止阀（12），通过调整供油油箱（1）内的润滑油的温度和循环供油油箱（1）内的润滑油和工业齿轮箱（10）内的润滑油使得齿轮箱润滑油温度参数值进入预设范围内；

若齿轮箱润滑油介质常数值超出预设目标值后，则通过启闭润滑油动力装置（3）和第二电磁截止阀（12），将齿轮箱润滑油介质常数值调整至预设目标值；

若供油油箱（1）的润滑油介质常数值超出目标值后，需更换供油油箱（1）内润滑油；

若供油油箱（1）的油箱温度参数值超过目标值后，通过启闭加热器（14）或冷却器（18）调整供油油箱（1）的油箱温度；

若供油油箱（1）油箱液位参数值不再满足目标值后，需往供油油箱（1）内注入润滑油。

8.根据权利要求7所述的一种用于工业齿轮箱的润滑方法，其特征在于，预设齿轮箱润滑油温度预警值，若齿轮箱润滑油温度参数值不在预设的预警值范围内且未超出预设的目标值范围内时，工业齿轮箱不停止运转，则通过启闭加热器（14）或冷却器（18）并启闭润滑油动力装置（3）和第二电磁截止阀（12），通过调整供油油箱（1）内的润滑油的温度和循环供油油箱（1）内的润滑油和工业齿轮箱（10）内的润滑油使得齿轮箱润滑油温度参数值进入预警值内。

9.根据权利要求7所述的一种用于工业齿轮箱的润滑方法，其特征在于，预设齿轮箱润滑介质常数超限值，若齿轮箱润滑介质常数值超过预设的超限值时，通过开启第一电磁截止阀（11）将齿轮箱内的润滑油排空至废油箱（13）内后，断开第一电磁截止阀（11），再开启润滑油动力装置（3）往齿轮箱内充入润滑油至齿轮箱润滑油液位目标值后关闭润滑油动力装置（3）。

10.一种工业齿轮箱，其特征在于，配有权利要求1-5任一项所述的润滑系统。

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