CN1435588A - 润滑系统及其改造方法 - Google Patents

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Abstract

一种适用于设备轴承的润滑系统。该润滑系统包括油罐和用于从油罐向轴承供应润滑油的供油管。该润滑系统还包括流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面。该系统还包括回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内。所述回油母管包括基本水平部分和被设置得靠近油罐的溢流件或阻流件，从而所述基本水平部分的几乎所有部位都可以保持充满润滑油。

Description

润滑系统及其改造方法
技术领域
本发明总体上涉及一种润滑系统，具体地说，本发明涉及一种用于诸如涡轮发电机等转动机械的轴承中的润滑系统以及一种对现有润滑系统进行改造的方法。
背景技术
在适用于诸如涡轮发电机等转动机械的轴承中的普通润滑系统中，被供应到轴承中的润滑油通过回油母管返回油罐，该回油母管向下倾斜，以便使油顺利地返回油罐，并防止油从轴承中喷出。然后，在管内形成液体油的自由液面，油被回收到油罐内，因此能够防止由于油被喷出而引起的火灾。此外，由于管被倾斜放置，在所述自由液面上方形成一空气层，该空气层连接涡轮轴承和油罐。由于油罐通过一排出管与一排气泵相连并被保持在一负压下，因此涡轮轴承被保持在负压下。因此防止油从轴承泄漏。
下文将结合图1A和1B介绍一种适用于发电厂的涡轮发电机中的轴承的传统润滑系统。参考图1A，一种典型的涡轮发电机1具有多个轴承3，虽然为了简化起见图1A中仅显示了一个轴承3。润滑油从油罐2通过供油泵13和供油管12被供应到轴承3。润滑油通过回油管4借助于重力返回油罐2。所述回油管4围绕着供油管12，形成同轴双管结构。
回油管4包括从轴承3向下垂直延伸的流出管20以及用于收集来自流出管20的油并将油排到油罐2内的回油母管21。回油母管21朝着油罐2的方向向下倾斜。
如图1A所示，自由液面22被形成在适用于发电厂涡轮发电机的轴承中的传统润滑系统的回油母管21内。因此防止油从位于油液面之上的轴承3中流出。
此外，涡轮轴承3内的空气空间和油罐2内的空气空间通过回油母管21内自由液面22上方的空气相通，由于排气泵42和排空管44与油罐2相连，油罐2处于真空条件下。因此涡轮轴承3被保持在真空条件下，更有效地防止油从轴承中流出。
然而，在上述传统回油母管21内，形成了自由液面22，而且回油母管21内表面的上部部分可能会生锈，因此几年后，回油母管21可能会退化，铁锈可能混入润滑油内，将严重地影响发电厂的生产操作。虽然可以使用不锈钢制造回油母管21，以便在某些情况下遏制生锈，但是与普通碳钢相比，不锈钢难以加工并且更昂贵。此外，普通的回油母管21必须向油罐方向倾斜，但是倾斜角度不能太大，以便形成自由液面22，这对工厂的布局设计造成很大限制。
公开号为昭和63-34305以及昭和61-14796的日本实用新型专利介绍了一些为保持回油母管内表面所作的努力，上述实用新型专利的全部内容被结合在此作为参考，然而在这些公知的系统中，回油母管上部部分内存在干燥区域，这将导致铁锈。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种适用于转动机械轴承的润滑系统。润滑系统被改进，从而防止或遏制在回油母管内的铁锈，并减小了对管倾斜度的要求。本发明的另一个目的是提供一种改造现有润滑系统并重新构造这样一种适用于转动机械轴承的新式润滑系统的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种适用于转动机械轴承的润滑系统，该润滑系统包括：一油罐，其用于存储润滑油，从而可以在油罐内形成罐内油液面，该罐内油液面位于轴承下方；一供油管，其用于从油罐向轴承供应润滑油；一流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面；一回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内，所述回油母管包括一基本水平部分和一被设置得靠近油罐的溢流件，从而基本水平部分的几乎所有位于溢流件下方的部位都可以保持充满润滑油；以及一排气管，其在流出管油液面上方与流出管相通，并在所述罐内油液面上方与油罐相通。
根据本发明另一个方面，提供一种适用于设备轴承的润滑系统，该润滑系统包括：一油罐，其用于存储润滑油，从而可以在油罐内形成罐内油液面，该罐内油液面位于轴承下方；一供油管，其用于从油罐向轴承供应润滑油；一流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面；一回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内，所述回油母管包括一基本水平部分和一被设置得靠近油罐的阻流件，从而所述基本水平部分的几乎所有部位都可以保持充满润滑油；以及一排气管，其在流出管油液面上方与流出管相通，并在所述罐内油液面上方与油罐相通。
根据本发明另一方面，提供一种用于对现有润滑系统进行改造并重新构造为适用于机器轴承的润滑系统的方法，现有润滑系统包括：一油罐，其用于存储润滑油，从而可以在油罐内形成罐内油液面，该罐内油液面位于轴承下方；一供油管，其用于从油罐向轴承供应润滑油；一流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面；一回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内，所述回油母管覆盖着供油管的一部分；以及一排气管，其在流出管油液面上方与流出管相通，并在所述罐内油液面上方与油罐相通；所述方法包括：将现有回油母管与现有流出管和现有油罐分开，同时保持现有回油母管覆盖供油管的一部分；在现有回油母管外侧设置一新的回油母管，并使新回油母管与现有流出管和现有油罐相连，所述新回油母管包括一基本水平部分和一被设置得靠近油罐的溢流件或阻流件，从而所述基本水平部分的几乎所有部位都可以保持充满润滑油。
附图说明
通过下文结合附图对本发明具体实施例所进行的介绍，本发明的上述和其它特征以及优点将变得很清楚。
图1A是一个传统润滑系统的示意性剖视图，图1B是沿图1A中B-B线所做的剖视图；
图2是本发明润滑系统的第一实施例的示意性剖视图；
图3是本发明润滑系统的第二实施例的示意性剖视图；
图4是本发明润滑系统的第三实施例的示意性剖视图；
图5是本发明润滑系统的第四实施例的示意性剖视图；
图6是本发明润滑系统的第五实施例的示意性剖视图；
图7是本发明润滑系统的第六实施例的示意性剖视图；
图8是本发明润滑系统的第七实施例的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文介绍中，与上述背景技术部分相同的附图标记代表相同的元件，对相同的元件就不再进行介绍了。
(第一实施例)
下文结合图2介绍本发明润滑系统的第一实施例。涡轮发电机1具有多个轴承3，在图2中显示了三个轴承。油罐2内的润滑油通过供油泵13和供油管12被供应到轴承3。被供应到轴承3的油借助于重力通过回油管34返回油罐2。
供油管12被设置在回油管34内，所述回油管34对供油管12起到所谓的湿润防护装置的功能。在这个实施例中，供油泵13处于油罐2内，但是也可以将它设置在油罐2外侧。
回油管34具有多个流出管20和一个回油母管31。每个流出管20与一个轴承3相连并向下垂直延伸到回油母管31，回油母管31收集来自流出管20的油并将油引导到油罐2内。
流出管20的上部和油罐2的顶部通过排气管5相连。流出管20与排气管5的连接点37位于轴承3稍下的位置。因此排气管5的端部通向流出管20内液面36上方的空气空间，由于油罐2被排气泵42抽成真空，因此通过排气管5，轴承3也被抽成真空。虽然图2所示的排气管5是分隔设置的，在靠近油罐2的位置，排气管5也可以被合并为一根母管。
在靠近油罐2的位置，回油母管31具有一溢流件6，回油母管31的其它部分大多是水平的。利用一加厚管的升起部分形成所述溢流件6。由于在流到油罐2之前，油必须流过溢流件6，在溢流件6形成液面，回油母管31内充满油。液面36被形成在流出管20内与溢流件6高度相同的位置，但是该位置比流出管20与排气管5的连接点37的位置低。
由于回油母管31内充满油，从而可以防止或遏制铁锈。因此可以利用比不锈钢更便宜更容易加工的碳钢制造回油母管31。此外由于不需要倾斜，因此回油母管31的布局可以变得更灵活。
由于流出管20是垂直的，因此，沿流出管20内液面36上方的流出管20的整个内表面，油采用液膜形式向下流动。这样，在流出管20内不会形成铁锈。
虽然图2中仅显示了三个轴承，但在根据本发明的润滑系统也可以仅有一个轴承3。在这种情况下，单独一个流出管20可以与回油母管31相连，流出管20与回油母管31可以被形成为一个单独的连续弯曲管(未示)。
(第二实施例)
下文将结合图3介绍本发明润滑系统的第二实施例。这个实施例类似于第一实施例，但供油管12被设置在回油管31外侧之外而非之内。利用供油泵13，供油管12将油从油罐2引导到轴承3。由于供油管12与回油母管34被分开，因此这个实施例更容易被构造。
(第三实施例)
下文结合图4介绍符合本发明润滑系统的第三实施例。这个实施例是将现有润滑系统改造成符合本发明的润滑系统的示例。按照下述步骤图1所示现有润滑系统可以被轻易地改造成图4所示润滑系统。
将现有回油母管21与现有流出管20和现有油罐2分开，同时保持现有回油母管21覆盖供油管12的下部。然后现有流出管20的底端通过一个新回油母管31与油罐2相连，该新回油母管31被设置在现有回油母管21的外侧。新回油母管31具有溢流件6。与图2和3所示第一和第二实施例相同，新回油母管31的其它部分基本上是水平的。
根据这个实施例，与第一和第二实施例相同，几乎该新回油母管31所有位于溢流件6下方的水平部分都充满润滑油。此外老回油管21可以被重新当作干燥防护装置使用，用于保护供油管12的一部分。
(第四实施例)
下文结合图5介绍符合本发明润滑系统的第四实施例。这个实施例类似于第一或第二实施例，除了在回油母管31的出口部位用喷嘴8作为阻流件代替溢流件6之外。虽然为了简单起见，在图5中没有显示供油管12，但供油管12可以如第一实施例(图2)那样被设置在回油管34内或如第二实施例(图3)那样被设置在回油管34之外。
回油母管被水平地设置。利用供油管12(图2和3)将油供应到轴承3，通过回油管34，将油返回到油罐2。由于喷嘴8被设置在回油管34的回油母管31的出口处，因此流回油罐2的油被限制，而且在排气管5的连接点37下方，在流出管20内形成液面36a或36b。因此，整个回油母管31内充满油，因而可以防止或遏制在回油母管31内生锈。
现在结合图5介绍流出管20的高度。当诸如涡轮发电机等旋转机械正在操作时，与设备不操作相比，油温更高，油粘度更低。因此当设备操作时，在喷嘴8处，压降降低。设备操作时流出管20内液面36a比设备不操作时流出管20内液面36b更低。流出管20被如此设计，从而根据油温变化，流出管20内的液面36a和36b可以被保持得低于流出管20和排气管5的连接点37，但是高于流出管2的底端或回油母管31的顶部。这样，可以保持整个回油母管31内充满油。
(第五实施例)
下文结合图6介绍符合本发明润滑系统的第五实施例。这个实施例类似于第四实施例，除了在回油母管31的出口处代替喷嘴8设置一狭管7作为阻流件之外。这个实施例中狭管7的功能与第四实施例中喷嘴8的功能相同。此外，与第四实施例相同，在第五实施例中，基本上回油母管31的所有部分都可以保持充满润滑油。
(第六实施例)
下文结合图7介绍符合本发明润滑系统的第六实施例。这个实施例类似于第四或第五实施例，除了在回油母管31的出口处代替喷嘴8或狭管7设置一控制阀9作为可调整的阻流件之外。此外，将液面检测器50连接到流出管20上。利用控制器52所发出的液面控制信号38，来控制控制阀9的开启，利用油液面检测器52所检测到的流出管20内的油液面36，所述控制器52产生液面控制信号38。
控制阀9被控制，从而流出管20内的油液面36可以被保持得低于流出管20与排气管5的连接点37，但是高于流出管20的下端。根据这个实施例，基本上回油母管31的所有部分都可以保持充满润滑油。此外，流出管20内的液面36可以被保持在一相对较短的范围内，并且可以缩短流出管20的高度。
(第七实施例)
下文结合图8介绍符合本发明润滑系统的第七实施例。这个实施例类似于第四实施例，除了添加一具有旁路控制阀40的旁通管11以允许部分油流绕过喷嘴8之外。
利用旁路控制阀40，可以调整喷嘴8和具有旁路控制阀40的旁通管11组合在一起的总流动阻力。例如，当旁路控制阀40开启得更大时，喷嘴8和旁通管11的总阻力变小。因此，通过旁路控制阀40的调整，可以控制流出管20内的液面36。
根据这个实施例，基本上回油母管31的所有部分都可以保持充满润滑油。此外，与第六实施例相同，流出管20内的液面36可以被保持在一相对较短的范围内，并且可以缩短流出管20的高度。
此外，油液面检测器50(图7)可以被选择性地连接到流出管20上，而且，与第六实施例相同，根据油液面检测器50所检测到的流出管20内油液面，可以控制旁路控制阀40的开启。
此外，这个实施例中的喷嘴8可以被狭管7代替(图6)。
(其它实施例)
除了上述那些实施例所引用的特征之外，也可以对上述实施例中不同特征进行组合。例如，第三实施例(图4)中的特征，即现有回油母管21被重新用作干燥防护装置，用于保护供应管12的下部，该特征可以在第四～第七实施例以及第一或第二实施例中应用。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。

Claims (14)

1.一种适用于设备轴承的润滑系统，该润滑系统包括：
油罐，其用于存储润滑油，从而可以在油罐内形成罐内油液面，该罐内油液面位于轴承下方；
供油管，其用于从油罐向轴承供应润滑油；
流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面；
回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内，所述回油母管包括基本水平部分和被设置得靠近油罐的溢流件，从而基本水平部分的几乎所有位于溢流件下方的部位都可以保持充满润滑油；以及
排气管，其在流出管油液面上方与流出管相通，并在所述罐内油液面上方与油罐相通。
2.根据权利要求1所述的润滑系统，其特征在于：供油管至少部分地设置在回油母管内。
3.根据权利要求1所述的润滑系统，其特征在于：供油管被设置在回油母管外侧。
4.根据权利要求3所述的润滑系统，其特征在于：供油管被部分地设置在流出管内，至少位于流出管外侧的供油管部分被干燥保护装置围绕。
5.一种适用于设备轴承的润滑系统，该润滑系统包括：
油罐，其用于存储润滑油，从而可以在油罐内形成罐内油液面，该罐内油液面位于轴承下方；
供油管，其用于从油罐向轴承供应润滑油；
流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面；
回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内，所述回油母管包括基本水平部分和被设置得靠近油罐的阻流件，从而所述基本水平部分的几乎所有部位都可以保持充满润滑油；以及
排气管，其在流出管油液面上方与流出管相通，并在所述罐内油液面上方与油罐相通。
6.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：所述阻流件包括喷嘴。
7.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：所述阻流件包括狭管，该狭管的横截面面积比回油母管的其它部分的横截面面积小。
8.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：
所述润滑系统还包括用于检测流出管油液面的液面检测器；
所述阻流件包括控制阀，它被设计得能够控制所述液面检测器所检测的流出管油液面，从而使该流出管油液面比流出管与排气管的连接点低，但是比流出管的下端高。
9.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：在比流出管油液面高的位置，将排气管与流出管相连，所述流出管油液面是在操作期间被预测出来的。
10.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：还包括用于绕过阻流件的旁通管。
11.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：供油管至少部分地设置在所述回油母管内。
12.根据权利要求5所述的润滑系统，其特征在于：供油管被设置在回油母管外侧。
13.根据权利要求12所述的润滑系统，其特征在于：供油管被部分地设置在流出管内，至少位于流出管外侧的供油管部分被干燥防护装置所围绕。
14.一种用于对现有润滑系统进行改造并重新构造为适用于机器轴承的润滑系统的方法，所述现有润滑系统包括：
油罐，其用于存储润滑油，从而可以在油罐内形成罐内油液面，该罐内油液面位于轴承下方；
供油管，其用于从油罐向轴承供应润滑油；
流出管，其用于从轴承沿基本上垂直方向向下引导油，从而在该流出管内可以形成流出管油液面；
回油母管，其用于将来自流出管的油引导到油罐内，所述回油母管覆盖着供油管的一部分；以及
排气管，其在流出管油液面上方与流出管相通，并在所述罐内油液面上方与油罐相通；
所述方法包括：
将现有回油母管与现有流出管和现有油罐分开，同时保持现有回油母管覆盖供油管的一部分；
在现有回油母管外侧设置新的回油母管，并使新回油母管与现有流出管和现有油罐相连，所述新回油母管包括基本水平部分和被设置得靠近油罐的溢流件或阻流件，从而所述基本水平部分的几乎所有部位都可以保持充满润滑油。
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