DK157377B - Fremgangsmaade til overvaagning af smoeresteder - Google Patents

Description

DK 157377 B

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde af den i indledningen til krav 1 angivne art til overvâgning af sm0ringen pâ ber0ringsstedet mellem to indbyrdes bevægelige dele af for-skellige, elektrisk ledende materialer.

5 Ved overvâgningen af lejesteder- især pâ st0rre maskiner som f.eks. krumtaplejer i skibsdieselmotorer, er det af st0rste vigtighed, at sm0ringssvigt registreres allerede f0r begyn-delsen af en lejebeskadigelse for at kunne træffe modforholds-regler, sâledes at det ikke kommer til en 0delæggelse af 1q lejet og krumtappen og dermed driftsstop af maskinen.

Ved akslers glidelejer er det kendt at anbringe begge de pâ sm0restedet i indbyrdes kontakt værende dele i en gennem selve sm0restedet gâende elektrisk str0mkreds med en i den ydre forbindelse tilvejebragt spændingskilde, hvorved den 15 ved sm0refilmsvigt forringede str0mkredsmodstand benyttes som signalafgivelse.

Der dannes herved en i str0mkredsen over sm0restedet gâende str0m.

Ved denne kendte sm0restedsovervâgning har det vist sig 20 ufordelagtigt, at der trods en god sm0refilm dog 10bende optræder i og for sig uskadelige og kortvarige, men metallis-ke og derfor lavohmiske kontakter mellem akslen og lejet, hvorved der kan optræde fejlalarmer. Disse ufordelagtige, kortvarige, lavohmiske kontakter g0r sig især uheldigt 25 bemærket, nâr der samtidig skal overvâges flere lejesteder, og de kortvarige metalliske kontakter overlejrer hinanden statistisk. Endvidere kan sm0reolier, der indeholder kemiske additiver, selv besidde en vis ledningsevne, som endvidere g0r det vanskeligt at skelne mellem en direkte metallisk 30 kontakt og den af disse additiver dannede ledningsevne.

Da str0mkredsen for en roterende aksel mâ tilsluttes via en slæbekontakt, og overgangsmodstanden for denne slæbekontakt kan svinge i betydelig grad, vanskeligg0res màlingen yder- 2

DK 157377 B

ligere derved.

Til overvâgning af sm0resteder er det ogsâ kendt at detektere lejetemperaturen med forskellige termof0lere og at give alarm ved utilladeligt stærkt stigende temperatur. Da .

5 sâdanne termof01ere kun kan besteimne temperatur punktvis, og da man desuden med disse f0lere af styrkemæssige grunde ikke kan gâ nær nok til lejets overflade, optræder tidsmæs-sige forsinkelser/ inden varmestr0mmen fra det beskadigede sted nar termof01eren. Dette er især ugunstigt, nâr et ska-Ί q dested, som i reglen kun udvikler sig lokalt, ligger langt fra termof0leren.

Det er opfindelsens formâl at overvâge sm0restederne sâledes, at en varmeskabende sm0ringsskade uden forsinkelse kan erken-des allerede ved sin opstâen, samtidig med, at falske alarmer 15 med sikkerhed undgâs.

Dette formâl opnâs ved en fremgangsmâde af de i krav 11 s kendetegnende del angivne foranstaltninger.

Det signalbestemmende termoelement pâ ber0ringsstedet dannes f.eks. ved et akselglideleje af en af stâl bestâende aksel 2Q og et pâ en lejeb0sning anbragt og i reglen af hvidtmetal pâf0rt glidelag, hvor sm0restedsovervâgningen if0lge opfin-delsen er overordentlig sikker mod fejlalarmer, fordi den kun træder i funktion, nâr pâ den ene side str0mkredsen som f01ge af den ved sm0refilmsvigtet optrædende metalliske be-25 r0ring mellem aksel og hvidtmetallejelag bliver lavohmisk, og pâ den anden side som f01ge af, at der ved den herved samtidigt optrædende friktionsvarme pâ ber0ringsstedet dannes en termospænding. Ved at begge disse effekter optræder samtidigt, gâr der kun en alarmsignal-udl0sende termostr0m 30 i driftsforstyrrelsestilfælde.

Som f01ge af de store kræfter, der normalt ud0ves pâ lejet, opstâr der ved sm0refilmsvigt meget h0je friktionskræfter, 3

DK 157377 B

som frembringer en stor temperaturforskel, fordi varmen fra ber0ringspunktet pâ det metalliske ber0ringssted ikke kan str0mme sa hurtigt bort til lejets tïlst0dende dele, som der tilf0res ny varme. Som f0lge af dette temperaturfald er 5 den optrædende termospændings differens og dermed den gennem den lavohmiske str0mkreds gâende signalstr0m til-svarende h0j, sâledes at der afgives et kraftigt og entydigt alarmsignal. Signalafgivelsen sker straks og uden forsinkel-se, da der samtidig med sm0refilmsvigt pâ et ber0ringssted 10 straks optræder en h0j temperatur, som momentant fremkalder termospændingen i str0mkredsen.

Ved opfindelsen er der gâet ud fra, at forskellige metaller, som ber0rer hinanden med en stor flade, normalt ikke kan dan-ne et praktisk anvendeligt termoelement, som frembringer en 15 anvendelig spænding, da de- hertil over den samlede overflade af de i anlæg mod hinanden liggende dele mâ herske den termosignalet frembringende temperatur. Pâ grund af de uund-gâeligt forskellige temperaturer pâ fladeber0ringens forskellige punkter vil nemlig de forskellige termospændinger 20 kortsluttes internt. Opfinderen har overraskende fundet, at dette ikke sker ved lejestederne, fordi der ogsâ ved store ber0ringsflader af to forskellige materialer, f.eks. akslen og lejet, i f0rste omgang kun stedvis optræder en lokal ophedning ved sm0refilmsvigt, idet sm0refilmen stadig opret-25 holdes udenfor dennes endnu lille ophedningsplet, sâledes at en elektrisk kortslutning af den pâ denne ophedningsplet opstâede termospænding forhindres af sm0refilmens elektriske isoleringsvirkning. Derved er det muligt at registrere termospændingen i en ydre kreds til gennemf0relse af sm0resteds-30 overvâgning.

Ved fremgangsmâden if0lge krav 2 mâles spændingsforskellen over den elektriske modstand i den ydre forbindelse af str0m-kredsen kontinuerligt, og ved stigning i spændingsfaldet over en forud fastlagt tærskelværdi udl0ses et alarm- eller 35 kontaktsignal. Hvis et sm0refilmsvigt indtræder og forh0jes 4

DK 157377 B

den opstâede termospænding over den forud fastlagte tærskel-værdi, sikres det ved hjælp af den efterf0lgende alarmud-l0sning, at der kan træffes modforholdsregler, f0r der ind-træder mere gennemgribende lejeskader. Med alarmen kan ogsâ 5 samtidig ved hjælp af kontaktsignalet driften af den bevæge-lige del pâ lejestedet automatisk reduceres eller afbrydes.

Hvis alarmafgivelsen svarende til fremgangsmâden if0lge krav 3 undertrykkes sa længe ved overskridelse af tærskelværdien ved kortvarigt optrædende spændingsspidser, til en forud 10 bestemt tidsmæssig hyppighed med stigende tendens i amplitude optræder, opnâs en yderligere sikkerhed mod fejlalarmer, ogsâ i det tilfælde, hvor kortvarige og derfor uskadelige metalliske ber0ringer mellem de to lejedele fremkalder termospændinger.

15 Hvis flere i en og samme konstruktion anbragte sm0resteder, f.eks. krumtapakslens lejer i en flercylindret motor eller flere separate lejer, sont f.eks. i en motor og et gear, skal overvâges samtidig i str0mkredsen, foreslâs fremgangsmâden if0lge krav 4. Her har str0mkredsen for den fælles overvâg-20 ning af aile lejer flere via de enkelte sm0resteder forl0-bende, parallelforbundne grene, og efter en alarmaigivelse findes det alarmudl0sende leje pâ enkel vis ved mâling og sammenligning med de enkelte lejetemperaturer.

Ved fremgangsmâden if0lge krav 5 bliver detekteringen mulig 25 med enkle midler, og der gâr kun i det alarmudl0sende lejes trâd en i forhold til de andre lejer væsentligt h0jere signal-str0m, der umiddelbart kan benyttes til pâvisning af skade-stedet.

Opfindelsen forklares nærmere i det f0lgende ved hjælp af 30 udf0relseseksempler og under henvisning til tegningen,hvor fig. 1 viser krumtapaksellejringen i en flercylindret motor i længdesnit med en via en ydre forbindelse sluttet 5

DK 157377 B

str0mkreds, fig. 2 et af lejestederne i fig. 1 i forst0rret mâlestok, fig. 3 skematisk krumtapakslen med lejer, der til detekte-ring af de fejlbehæftede lejer hver er forsynet med 5 en kobbertrâd, og fig. 4 et diagram over den pâ et lejested mâlte termostr0m.

Den i fig. 1 og 2 viste krumtap 1 pâ et krumtapdrev til en ikke nærmere vist flercylindret stempelmotor er lejret i lejerne 2, 2', 2" med glidelejeskâlene 3, 3' og 3". Til 10 opnâelse af gode glideegenskaber er glidelejeskâlene pâ deres mod akslen 1 anliggende side foret med et hvidtmetal-lag 4, 4' og 4", hvor den mellem dette hvidtmetallag 4 og akslen 1 værende sm0refilm 5 forhindrer, at lejet I0ber varmt. Glidelejeskâlene 3, 3' og 3" bæres af lejebukke 15 6, 6' og 6"/ som er udformet i ét med det fælles hus 7.

Til overvâgning af sm0restederne 5 ligger. lejestederne 3, 4 og akslen 1 i en gennem sm0restederne 5 gâende, elektrisk str0mkreds 8/ der via den ydre forbindelse 9 er kortsluttet med en heri indbygget lavohmisk modstand 10. Den ydre elek-20 triske forbindelse 9 er dels forbundet til det ledende hus 7 og stâr dels via en slæbekontakt 11 i ledende forbindelse med stâlakslen 1. Aile lejets 2, 2' og 2" sm0resteder 5 kan herved overvâges samtidigt, da str0mkredsen 8 har flere via sm0restederne 5 gâende, parallelforbundne str0mgrene, 25 som dannes af de forskellige lejebukke 6, 6', 6" med de metalliske glidelejeskâle 3, 3' og 3" og hvidtmetallagene 4, 4', 4".

Hvis der i tilfælde af forstyrrelse pâ et af sm0restederne 5 optræder et sm0refilmsvigt, bliver str0mkredsen lavohmisk 30 pâ grund af den i denne str0mkreds 6 op rædende metalliske ber0ring mellem akslen 1 og hvidtmetallaget 4, og som f0lge af den herved frembragte friktionsvarme opstâr samtidigt mellem den af stâl bestâende aksel 1 og lejets 2 hvidtmetallag 4 en h0j termospænding, som praktisk taget er proportional 6

DK 157377 B

med friktionsmodstanden. Denne termospænding kan yderligere for0ges af de ved overgangsstedet 12 mellem hvidtmetallaget 4 og den af et andet metalmateriale bestâende lejeskâl 3 og ved overvâgningsstedet 13 mellem lejeskâlen 3 og den 5° materialemæssigt forskellige lejebuk 6 optrædende termospæn-dinger i afhængighed af varmestr0mmen og materialeparrene.

Pâ grnnd af den frembragte termospænding gâr der i den str0mkreds 8, der er blevet lavohmisk, en termostr0m I, som over modstanden 10 danner et spændingsfald U. Dette 10 signal tilf0res via forstærkeren 14 viserorganet 15, som ved overskridelse af en tærskelværdi udl0ser alarmsignalet og i givet fald et kontaktsignal til styring af motoren.

For at fastslâ, hvilket leje der har udl0st alarmen, er der i de i fig. 3 viste lejer 2, 2' og 2" tilvejebragt kobber-15 trâde 16, 16' og 16", som er forbundet med spændingsmâlere 17, 17' og 17". Disse kobbertrâde 16 er forbundet med dels den af et andet materiale bestâende lejeskâl 3 og dels med et i afstand fra sm0restedet 5 beliggende hus 7 og danner sâledes termoelementstr0mkredse. Kun i kobbertrâden 20 i det alarmudl0sende leje gâr der nu som f0lge af temperatur-forskellen en betydeligt h0jere signalstr0m, som umiddelbart udpeger skadestedet.

Det fremgâr af det i fig. 4 viste diagram over den i et lejesteds str0mkreds mâlte termostr0m, at der ved tilstrække-25 lig sm0refilm pâ lejestedet i str0mkredsen 8 kun gâr en ganske lille str0m 22, der stammer fra forstyrrende spændin-ger. Hvis der optræder en kortvarig og dermed uskadelig metallisk ber0ring mellem hvidtmetallaget 4 og akslen 1, undertrykkes de herved udl0ste kortvarige str0mspidser 30 23, ogsâ ved overskridelse af tærskelværdien 24. Hvis deri- mod sm0refilmen svigter eller brister, vokser str0mspidser-ne, og termostr0mmen stiger stærkt svarende til kurveafsnit-tet 25, sâledes at alarmen nu udl0ses ved overskridelse af tærskelværdien 24.

7

DK 157377 B

Hvis en yderligere varmeudvikling undertrykkes ved hjælp af pâ lejestedet iværksatte foranstaltninger, faider termospæn-dingen henholdsvis termostr0mmen meget hurtigt, hvorved sm0ringens genetablering let kan iagttages. Som fors0g har 5 bevist, bevirker en forh0jet lejetemperatur i sig selv ingen nævneværdig terraospænding.

Claims (5)

1. Fremgangsmâde til overvâgning af sm0ringen pâ ber0rings-stedet mellem to indbyrdes bevægelige dele af forskellige, elektrisk ledende materialer, soin er indbyrdes isoleret af en sm0refilm, fortrinsvis mellem en roterende aksel og et 5 glideleje, hvor begge dele er anbragt i en elektrisk str0m-kreds med spændingskilde, som gâr over sm0restedet, og hvor reduktionen i str0mkredsmodstand ved sm0refilmsvigt benyttes som signalafgivelse, kendetegnet ved, at den termospænding, som opstâr ved sm0refilmens svigt 10 pâ ber0ringsstedet pâ grund af den afgivne friktionsvarme, alene eller i forbindelse med yderligere termospændinger, som opstâr ved andre overgangssteder mellem forskellige materialer i lejet pâ grund af varmestr0mmen, benyttes som spændingskilde.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at spændingsfaldet over en lavohmisk modstand i kredsen, hvis modstandsværdi er betydeligt mindre end overgangsmod-standen over det intakte sm0rested, mâles kontinuerligt, og at der ved stigning over en forud fastlagt tærskelværdi 20 udl0ses et alarm- og/eller kontaktsignal.

3. Fremgangsmâde if0lge krav 2, kendetegnet ved, at alarmafgivelsen ved overskridelse af tærskelværdien med kortvarigt optrædende spændingsspidser undertrykkes sâ længe, indtil der optræder en forud fastlagt hyppighed i spændings- 25 toppene med stigende tendens i amplitude.

4. Fremgangsmâde if0lge et eller flere af kravene 1-3 til samtidig overvâgning af flere i en fælles konstruktion eller derfra adskilt beliggende sm0resteder, kendetegnet ved, at str0mkredsen har flere, via de enkelte sm0re-steder gâende, parallelforbundne grene, og at det alarmsig- «J \J naludl0sende leje bestemmes ved mâling og sammenligning af de enkelte lejetemperaturer. DK 157377 B

5. Fremgangsmâde if01ge krav4, kendetegnet ved, at spædningsfaldet til sammenligning af lejetemperaturen for hvert leje mâles over en elektrisk mpdstand i en ter-moelement-str0mkreds/ som er f0rt voer kun en af de to ind-5 byrdes bevægelige dele, og som dannes af en trâd af et mater iale, der er forskelligt fra materialet i lejedelene.