CN115523414A - 一种润滑脂补油控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种润滑脂补油控制系统及控制方法。系统包括总油箱，所述总油箱处设置有第一极限传感器；补油泵，所述补油泵设置在输油总管路上用于提供润滑脂的传输动力；若干分站油箱，各分站油箱的进油口通过输油分管路并联于所述输油总管路，所述分站油箱处设置有第二极限传感器；电磁换向阀，所述电磁换向阀设置于各输油分管路上，用于控制各输油分管路的通断；以及PLC控制柜，所述PLC控制柜的信号采集端与所述第一极限传感器和第二极限传感器通信连接，所述PLC控制柜的控制端与所述补油泵和电磁换向阀通信连接。本发明提供的自动补油控制系统，彻底解决补油时间长，油品消耗大，污染环境等问题，大大减少工作人员劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧钢设备，具体而言，尤其涉及一种应用于轧钢设备的 润滑脂补油控制系统及控制方法。
背景技术
轧钢机在全工作流程均需要保证良好的润滑保护，因此润滑系统是轧钢 机的重要组成。要使润滑系统正常工作，必须保证润滑脂充足。目前润滑脂 补油系统在补油时主要依靠人工进行，操作人员往返于补油总站和分站之间。 大型轧钢设备具有众多分散分站。以1700型生产线为例，全线共有15个补 油分站，精轧集中在液压站内，共有6个补油分站，由精轧巡检人员负责进 行补油操作，加粗经过改造以后主要安装在地面，共有9个补油分站，主要 由加粗巡检人员负责补油操作。由于补油操作需要分站现场启动，因此不论 是在液压站还是在地面，每次补油都需要2个小时以上，而每个分站要保证 每2天需要补油1次，人工操作费时费力。另外由于巡检人员操作失误，会 造成严重的泄漏事故，最常见的是操作人员开始补油后忘记关闭，造成巨大 浪费的同时，还严重污染环境。
发明内容
本发明提供一种润滑脂补油控制系统及控制方法。本发明主要采用主站 集中控制和分站本地控制切换的结构设计，采用上、下极限和电磁阀组合形 成自动补油控制系统，彻底解决补油时间长，油品消耗大，污染环境等问题， 大大减少工作人员劳动强度，提高工作效率。
本发明采用的技术手段如下：
一种润滑脂补油控制系统，包括：
总油箱，所述总油箱处设置有第一极限传感器；
补油泵，所述补油泵设置在输油总管路上用于提供润滑脂的传输动力， 所述输油总管路连接总油箱的出油口；
若干分站油箱，各分站油箱的进油口通过输油分管路并联于所述输油总 管路，所述分站油箱处设置有第二极限传感器；
电磁换向阀，所述电磁换向阀设置于各输油分管路上，用于控制各输油 分管路的通断；
以及，
PLC控制柜，所述PLC控制柜内设置有PLC控制器，所述PLC控制器 的信号采集端与所述第一极限传感器和第二极限传感器通信连接，所述PLC 控制柜的控制端与所述补油泵和电磁换向阀通信连接。
进一步地，所述系统还包括过滤器，所述过滤器设置在总油箱与补油泵 之间的管路上。
进一步地，所述系统还包括安全阀，所述安全阀设置在总油箱的回油管 路内，并连接补油泵后的输油总管路。
进一步地，所述系统还包括压力传感器和流量控制器，所述压力传感器 和流量控制器依次设置在补油泵后的输油总管路上；
相应地，所述PLC控制器的信号采集端与所述压力传感器和流量控制器 通信连接。
进一步地，所述系统还包括旁通高压球阀，所述旁通高压球阀并联设置 于所述电磁换向阀旁通侧。
进一步地，所述系统还包括低压球阀和高压球阀；所述低压球阀设置于 总油箱与补油泵之间的管路上；所述高压球阀设置于输油总管路上。
进一步地，所述系统还包括机旁操作箱，所述机旁操作箱的信号采集端 与本地的第二极限传感器通信连接，所述机旁操作箱的控制端与本地的电磁 换向阀通信连接。
本发明还提供了一种润滑脂补油控制方法，包括以下步骤：
S1、PLC控制器通过第一极限传感器获取总油箱中的润滑脂存量，并通 过第二极限传感器获取各分站油箱中的润滑脂存量；
S2、PLC控制器将总油箱中的润滑脂存量与总油箱中需要保持的润滑脂 存量进行对比，根据对比结果确定是否对润滑脂补油控制进行停机，当润滑 脂补油控制系统不停机时，PLC控制器根据当前分站油箱中的润滑脂存量与 分站油箱需要的润滑脂存量的上限设定值的差值，对所述补油泵和当前分站 电磁换向阀的启停进行确定，完成补油；
S3、依次对各个分站执行S2直至全部分站补油完成。
进一步地，S2还包括：
PLC控制器根据当前分站油箱的润滑脂补充量与分站油箱润滑脂存量的 上限设定值的差值，对所述补油泵和当前分站电磁换向阀的启停进行确定， 所述分站油箱的润滑脂补充量由流量控制器采集；
或者，
PLC控制器根据当前分站油箱的润滑脂补充量与分站油箱润滑脂存量的 上限设定值的差值，对所述补油泵和当前分站电磁换向阀的启停进行确定， 所述分站油箱的润滑脂补充量由所述补油泵的启停时间确定。
进一步地，S2还包括：
PLC控制器根据当前输油总管路中的压力与输油总管路中压力的上限设 定值的差值，对所述补油泵的启停进行确定，所述当前输油总管路中的压力 由压力传感器采集。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的补油控制系统，通过补油主站集中控制与现场独立控制 结合的方式，实现了补油全流程自动化，不仅解决了人工补油费时费力的问 题，同时避免了过渡补油造成的润滑脂泄漏事故的发生。
2、本发明提供的补油控制系统分别对分站油箱存量、管路压力和润滑脂 补充量进行监控，并基于监控结果对系统可能发生的故障进行分析和报警， 使润滑系统工作稳定，防止因润滑不良所造成的事故发生，避免造成其他设 备损坏的事故发生。
基于上述理由本发明可在大型设备分布式润滑领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下 面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在 不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例中一种润滑脂补油控制系统结构示意图。
图2为实施例中PLC控制柜实物图。
图3为实施例中补油泵和总油箱实物图。
图中：1、总油箱；2、补油泵；3、安全阀；4、低压球阀；5、过滤器； 6、高压球阀；7、第一极限传感器；8、PLC控制柜；9、旁通高压球阀；10、 电磁换向阀；11、机旁操作箱；12、分站油箱；13、第二极限传感器；14、 压力传感器；15、流量控制器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本 发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明 保护的范围。此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定 零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词 语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种润滑脂补油控制系统，主要包括： 总油箱1、补油泵2、若干分站油箱12、电磁换向阀10以及PLC控制柜8。
其中，总油箱1设置在补油总站，其内部设置有用于测量总油箱1内部 润滑脂存量的第一极限传感器7。补油泵2设置在输油总管路上用于提供润 滑脂的传输动力，输油总管路连接总油箱1的出油口和输油分管路。分站油 箱12设置在补油分站处，补油分站主要设置在设备现场的各个轴承、轴瓦、 主轴等润滑点处。各分站油箱12的进油口通过输油分管路并联于输油总管 路，所述分站油箱12处设置有用于测量分站油箱12内部润滑脂存量的第二 极限传感器13。在每个分站油箱12的进油分管路上均设置有一个电磁换向 阀10，其用于控制各输油分管路的通断。PLC控制柜8一般设置在补油总站 处，用于采集反应系统工作状态的实时数据，并根据实时数据控制系统执行 元件动作。具体来说，PLC控制柜8内设置有PLC控制器，PLC控制器的信 号采集端与所述第一极限传感器7和第二极限传感器13通信连接，PLC控 制器的控制端与所述补油泵2和电磁换向阀10通信连接。优选地，本实施例中第一极限传感器7和第二极限传感器13均采用江苏启东润滑设备厂生产 的、型号为JX147584高精度称重传感器CS-20的高精度双量程称重传感器， 量程0.3～1t。
作为本发明较佳的实施方式，系统还包括过滤器5，其设置在总油箱1 与补油泵2之间的管路上，用以滤除总油箱输出的润滑脂中的杂质，保证补 油过程中，油脂的纯度。
作为本发明较佳的实施方式，系统还包括安全阀3，其设置在总油箱1 的回油管路内，并连接补油泵2后的输油总管路。当输油管路因为故障发生 堵塞时，其内部的润滑脂可以通过安全阀所在的管路回流至总油箱。
作为本发明较佳的实施方式，所述系统还包括压力传感器14和流量控制 器15，压力传感器14和流量控制器15依次设置在补油泵2后的输油总管路 上；相应地，PLC控制器的信号采集端与所述压力传感器14和流量控制器 15通信连接，从而实时采集系统管路的压力数据和流量数据，当压力数据或 流量数据异常时，通过PLC控制器生成报警信息。
作为本发明较佳的实施方式，系统还包括旁通高压球阀9、低压球阀4 和高压球阀6。旁通高压球阀9并联设置于所述电磁换向阀10旁通侧。低压 球阀4设置于总油箱1与补油泵2之间的管路上。高压球阀6设置于输油总 管路上。
此外，系统还包括机旁操作箱11，所述机旁操作箱11的信号采集端与 本地的第二极限传感器13通信连接，所述机旁操作箱11的控制端与本地的 电磁换向阀10通信连接，用于实现补油分站的现场控制。
下面通过一个具体的应用实例，对本发明的方案和效果做进一步说明。
如图1-3所示，本实施例公开的润滑脂补油控制系统主要包括：润滑脂 总油箱1、补油泵2、安全阀3、低压球阀4、过滤器5、高压球阀6、第一极 限传感器7、PLC智能控制柜8、旁通高压球阀9(9-1至9-4)、电磁换向阀 10(10-1至10-4)、机旁操作箱11(11-1至11-4)、分站油箱12(12-1至 12-4)、第二极限传感器13(13-1至13-4)、压力传感器14以及流量控制器15。润滑脂总油箱1内部安装第一极限传感器7，对润滑脂总油箱1内的 油脂进行监控，润滑脂总油箱1出口与低压球阀4连接，该阀门便于维修使 用，低压球阀4与过滤器5相连，过滤器5对使用的润滑脂进行过滤作用， 这个液压元件很重要，润滑脂总油箱1在加润滑脂时经常有异物进入油箱 内，造成卡阀或堵塞补油泵造成烧泵事故，过滤器5可降低此类事故发生。 过滤器5与补油泵2连接，供系统补油使用，补油泵2优选采用螺杆泵。补 油泵2出口分别与系统安全阀3、压力传感器14、流量控制器15相连，系统 安全阀3起到安全保护作用，将润滑脂溢流到润滑脂总油箱1内，压力传感 器14对系统压力进行监测，流量控制器15对系统流量进行统计；流量控制 器15与高压球阀6连接，高压球阀6便于现场维修使用。高压球阀6供出的 润滑脂分别给现场的分站油箱12(12-1至12-4)使用，现场的各个补油分站邮箱12(12-1至12-4)并联安装，补油分站油箱12(12-1至12-4)供现场 的各个轴承、轴瓦、主轴等润滑点使用；每个分站油箱12(12-1至12-4)入 口安装电磁换向阀10(10-1至10-4)和旁通高压球阀9(9-1至9-4)，电磁 换向阀10(10-1至10-4)实现开关自动控制，如电磁换向阀10(10-1至10-4) 发生故障时，旁通高压球阀9(9-1至9-4)起到备用补油作用；每个补油分 站12(12-1至12-4)安装第二极限传感器13(13-1至13-4)，实现补油分 站内润滑脂液位控制；润滑脂总油箱1旁设计PLC智能控制柜8，进行整体 逻辑控制；各个补油分站12(12-1至12-4)旁设计机旁操作箱11(11-1至 11-4)，机旁操作箱11(11-1至11-4)可对实现机旁手动控制，可打开该补 油分站12(12-1至12-4)的电磁换向阀10(10-1至10-4)，可启停补油泵2， 进行临时补油。
此外，PLC智能控制柜8可对任意补油分站12进行远程控制，并对各个 补油分站12进行监控。第二极限传感器13均采用的是称重式传感器，可测 量出精准重量，在PLC智能控制柜8液晶显示器上显示各个补油分站油箱12 的重量，可随时查看各个补油分站用油情况，根据以往用量判断是否有慢性 渗漏现象发生，便于及时实施处理。第一极限传感器7采用的也是称重式传 感器，在PLC智能控制柜8液晶显示器上显示润滑脂总油箱1的重量，从而 提前判断何时开始进行加油，油箱何时加满，方便检查。
本发明还公开了一种润滑脂补油控制方法，包括以下步骤：
S1、PLC控制器通过第一极限传感器7获取总油箱1中的润滑脂存量， 并通过第二极限传感器13获取各分站油箱12中的润滑脂存量。
具体来说，当润滑脂总油箱1内的润滑脂高于第一极限传感器7下限设 定值时，系统可正常工作，否则，PLC智能控制柜8发出指令，停止运转
S2、PLC控制器将总油箱1中的润滑脂存量与总油箱1中需要保持的润 滑脂存量进行对比，根据对比结果确定是否对润滑脂补油控制进行停机，当 润滑脂补油控制系统不停机时，PLC控制柜8根据当前分站油箱12中的润滑 脂存量与分站油箱12需要的润滑脂存量的上限设定值的差值，对所述补油泵 2和当前分站电磁换向阀10的启停进行确定，完成补油。
具体来说，当某个补油分站12的润滑脂低于第二极限传感器13下限设 定值时，第二极限传感器13把信号发送给PLC智能控制柜8，同时控制该补 油分站12的电磁换向阀10得电，打开换向阀，PLC智能控制柜8延时10— 20秒后，发送控制指令，运转补油泵2进行补油，当补油分站12的润滑脂 高于第二极限传感器13上限设定值时，PLC智能控制柜8发出指令停止补油 泵2，电磁换向阀10失电关闭，补油完成。
进一步地，由于润滑脂受温度变化大，黏度会发生很大变化，尤其是北 方冬季低温时，经常有粘住电磁换向阀10的故障发生，或特殊状况时，使电 磁换向阀10故障，此种情况共有2种故障：
第一种故障：电磁换向阀10(1-4)处于打开状态无法关闭。
补油泵2工作时，就会使该补油分站12油箱补满后泄漏，造成损失，而 在一种智能型润滑脂补油集控系统中，设计安装流量控制器15就会避免此类 事故发生，由于每个补油分站油箱12的容积相等，流量控制器15对每次补 油量进行监控，当补油泵2补出的流量大于流量控制器15设定值时，流量控 制器15发出信号给PLC智能控制柜8，PLC智能控制柜8下达指令，停止补 油，所有电磁换向阀10失电关闭，并发出报警，不再补油，直至故障处理完后，进行复位，继续开始工作。优选地，补油分站12的机旁极限传感器13 上极限失效时，本发明也可同样控制。在另一种实施方式中，也可在PLC智 能控制柜8里设定每次补油时间的长短，但这样只会停止补油泵2，不会发 出报警，等下次补油还会发生泄漏事故，存在较大隐患。
第二中故障：电磁换向阀10(1-4)处于关闭状态无法打开。
补油泵2工作时，就会使系统不断补油，压力升高，如不设计系统安全 阀3，就会将系统管路或各个元件因压力超高而崩裂，造成漏油事故，本发 明虽设计系统安全阀3，但长时间补油会使补油泵2过热而烧损，本发明设 计安装了压力传感器14，当系统压力高于压力传感器14设定值时，发出信 号给PLC智能控制柜8，PLC智能控制柜8下达指令，停止补油，并发出报 警，不再补油，直至故障处理完后，进行复位，继续开始工作，设计系统安 全阀3是最终保护。
S3、依次对各个分站执行S2直至全部分站补油完成。
具体来说，当多个补油分站油箱12(12-1至12-4)的润滑脂低于第二极 限传感器13(13-1至13-4)下限设定值时，PLC智能控制柜8将依次先后补 油，第一个补油分站油箱12(12-1至12-4)补油完成后，PLC智能控制柜8 发出指令将补油泵2停止，该分站的电磁换向阀10(10-1至10-4)失电关闭， 间隔2—3分钟后，指令开始下一个补油分站工作，按此顺序执行，直至全部 分站补油完成，即为间隔顺序控制法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 其限制；尽管参照前述各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， 或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，包括：
总油箱(1)，所述总油箱(1)处设置有第一极限传感器(7)；
补油泵(2)，所述补油泵(2)设置在输油总管路上用于提供润滑脂的传输动力，所述输油总管路连接总油箱(1)的出油口；
若干分站油箱(12)，各分站油箱(12)的进油口通过输油分管路并联于所述输油总管路，所述分站油箱(12)处设置有第二极限传感器(13)；
电磁换向阀(10)，所述电磁换向阀(10)设置于各输油分管路上，用于控制各输油分管路的通断；
以及，
PLC控制柜(8)，所述PLC控制柜(8)内设置有PLC控制器，所述PLC控制器的信号采集端与所述第一极限传感器(7)和第二极限传感器(13)通信连接，所述PLC控制器的控制端与所述补油泵(2)和电磁换向阀(10)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，所述系统还包括过滤器(5)，所述过滤器(5)设置在总油箱(1)与补油泵(2)之间的管路上。
3.根据权利要求1所述的一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，所述系统还包括安全阀(3)，所述安全阀(3)设置在总油箱(1)的回油管路内，并连接补油泵(2)后的输油总管路。
4.根据权利要求1所述的一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，所述系统还包括压力传感器(14)和流量控制器(15)，所述压力传感器(14)和流量控制器(15)依次设置在补油泵(2)后的输油总管路上；
相应地，所述PLC控制器的信号采集端与所述压力传感器(14)和流量控制器(15)通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，所述系统还包括旁通高压球阀(9)，所述旁通高压球阀(9)并联设置于所述电磁换向阀(10)旁通侧。
6.根据权利要求1所述的一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，所述系统还包括低压球阀(4)和高压球阀(6)；所述低压球阀(4)设置于总油箱(1)与补油泵(2)之间的管路上；所述高压球阀(6)设置于输油总管路上。
7.根据权利要求1所述的一种润滑脂补油控制系统，其特征在于，所述系统还包括机旁操作箱(11)，所述机旁操作箱(11)的信号采集端与本地的第二极限传感器(13)通信连接，所述机旁操作箱(11)的控制端与本地的电磁换向阀(10)通信连接。
8.一种润滑脂补油控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、PLC控制器通过第一极限传感器(7)获取总油箱(1)中的润滑脂存量，并通过第二极限传感器(13)获取各分站油箱(12)中的润滑脂存量；
S2、PLC控制器将总油箱(1)中的润滑脂存量与总油箱(1)中需要保持的润滑脂存量进行对比，根据对比结果确定是否对润滑脂补油控制进行停机，当润滑脂补油控制系统不停机时，PLC控制柜(8)根据当前分站油箱(12)中的润滑脂存量与分站油箱(12)需要的润滑脂存量的上限设定值的差值，对所述补油泵(2)和当前分站电磁换向阀(10)的启停进行确定，完成补油；
S3、依次对各个分站执行S2直至全部分站补油完成。
9.根据权利要求8所述的一种润滑脂补油控制方法，其特征在于，S2还包括：
PLC控制器根据当前分站油箱(12)的润滑脂补充量与分站油箱(12)润滑脂存量的上限设定值的差值，对所述补油泵(2)和当前分站电磁换向阀(10)的启停进行确定，所述分站油箱(12)的润滑脂补充量由流量控制器(15)采集；
或者，
PLC控制器根据当前分站油箱(12)的润滑脂补充量与分站油箱(12)润滑脂存量的上限设定值的差值，对所述补油泵(2)和当前分站电磁换向阀(10)的启停进行确定，所述分站油箱(12)的润滑脂补充量由所述补油泵(2)的启停时间确定。
10.根据权利要求8所述的一种润滑脂补油控制方法，其特征在于，S2还包括：
PLC控制器根据当前输油总管路中的压力与输油总管路中压力的上限设定值的差值，对所述补油泵(2)的启停进行确定，所述当前输油总管路中的压力由压力传感器(14)采集。
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