FI125809B

FI125809B - Circulation lubrication system for a fiber web machine

Info

Publication number: FI125809B
Application number: FI20135399A
Authority: FI
Inventors: Kari Holopainen; Simo Horsma-Aho; Nen Hannu Hyvã
Original assignee: Valmet Technologies Inc
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2016-02-29
Also published as: FI20135399A; AT14194U1; DE202014100981U1; CN203963464U

Description

KIERTOVOITELUJÄRJESTELMÄ KUITURAINAKONETTA VARTENCIRCULAR LUBRICATION SYSTEM FOR FIBER MACHINE

Keksinnön kohteena on kiertovoitelujärjestelmä kuiturainakonetta varten, johon kiertovoitelujärjestelmään kuuluu voiteluöljyn syöttölinjan ja paluulinjan sisältävä kiertovoitelupiiri, johon on järjestetty voitelukohde, säätölaite voiteluöljyn virtauksen säätämiseksi, ja lämpötilaelementti, joka on yhdistetty säätölaitteeseen voiteluöljyn virtauksen säätämiseksi lämpötilan perusteella, ja lämpötilaelementti on omavoimainen, ja paluulinjaan kuuluu osavirtauskanava, johon lämpötilaelementti on järjestetty.The invention relates to a circulating lubrication system for a fibrous web machine, the circulating lubrication system comprising a circulating lubrication circuit comprising a lubricating oil supply line and a return line, a lubricating object, a control device for controlling the flow of lubricating oil in which the temperature element is arranged.

Kuiturainakoneissa käytetään suuria teloja ja sylintereitä, joiden laakereihin on järjestetty kiertovoitelu. Yksittäisiä voitelukohteita voi olla yhdessä kuiturainakoneessa useita satoja. Esimerkiksi vierintälaakerissa öljystä muodostuvan voitelukalvon paksuus määräytyy lähinnä laakerirullien vierin-tänopeuden, kuorman ja öljyn viskositeetin mukaan. Käytännössä voitelukalvon paksuutta voidaan säätää vain öljyn viskositeettia muuttamalla, koska vierintänopeus ja kuorma tuotannon aikana säilyvät oleellisesti muuttumattomina. Viskositeettiin vaikuttaa erityisesti öljyn lämpötila. Kiertovoitelussa suurin osa öljy-virtauksesta tarvitaan laakerin jäähdyttämiseen ja vain pieni osa tarvitaan varsinaisen voitelukalvon muodostamiseen. Laakerin ollessa kylmä, kuten esimerkiksi kuiturainakoneen seisokin jälkeen, riittää voitelukalvon muodostamiseen hyvin pieni öljyvirtaus. Tunnetuissa kuiturainakoneissa laakereille johdettavaa öljyvirtausta säädetään kiertovoitelujärjestelmään kuuluvalla laitteella. Laite voi olla esimerkiksi rotametri tai soikioratasmittari, joissa öljyvirtauksen säätö perustuu käsin aseteltavaan neulaventtiiliin. Voitelukohteen virtausmäärä säädetään oletusarvoonsa, joka määritetään ajonopeuden mukaan maksimikuormalla ja -lämpötilalla.Fiber web machines use large rollers and cylinders with rotating lubrication on the bearings. There can be several hundred individual lubrication points in one fibrous web machine. For example, in a rolling bearing, the thickness of the lubricating film formed by the oil is mainly determined by the rolling speed of the bearing rollers, the load and the viscosity of the oil. In practice, the thickness of the lubricating film can only be adjusted by changing the viscosity of the oil, since the rolling speed and the load remain substantially unchanged during production. Viscosity is particularly affected by the temperature of the oil. In circulating lubrication, most of the oil flow is needed to cool the bearing and only a small portion is needed to form the actual lubrication film. When the bearing is cold, such as after a fibrous web machine has stopped, a very small oil flow is sufficient to form a lubricating film. In known fibrous web machines, the oil flow to the bearings is regulated by a device belonging to a circulating lubrication system. The device can be, for example, a rotameter or an oval gauge, in which the control of the oil flow is based on a manually adjustable needle valve. The flow rate of the lubrication point is adjusted to its default value, which is determined by the driving speed at maximum load and temperature.

Öljyn viskositeetti kasvaa eksponentiaalisesti lämpötilan laskiessa. Viskositeetin kasvu lisää virtausvastusta laakeri-pesän poistokanavissa ja paluuputkistossa. Neulaventtiili toimii kertakuristimen tavoin ja on reagoimaton viskositeetin muutokseen. Käytännössä öljyvirtaus pysyy miltei vakiona viskositeetin muutoksesta huolimatta. Kylmäkäynnistyksissä ongelmana on öljyvuodot telojen laakeripesien hankaamattomien sokkelotiivis-teiden läpi. Tämä ongelma on häiritsevä varsinkin joillakin vanhemmilla kuiturainakoneilla. Toisaalta uudemmilla kuitu-rainakoneilla kiertovoitelun öljymäärät ovat kasvaneet nousseiden ajonopeuksien vuoksi. Tunnetun tekniikan ongelmia on pyritty lieventämään kierovoitelujärjestelmän painetta pienentämällä, kun öljysäiliöön palaava öljy on kylmää. Tällä ei voida kuitenkaan ongelmaa tarpeeksi kompensoida, sillä telan käyttövaihteet on liitetty samaan syöttöputkistoon telojen laakereiden kanssa eikä käyttövaihteiden toiminnan vuoksi voida käyttää pienempää syöttöpainetta ryömitystä suuremmalla nopeudella.The viscosity of the oil increases exponentially as the temperature decreases. The increase in viscosity increases the flow resistance in the bearing housing outlet ducts and return piping. The needle valve works like a single throttle and is unresponsive to changes in viscosity. In practice, the oil flow remains almost constant despite the change in viscosity. The problem with cold starts is oil leaks through non-abrasive labyrinth seals on roller bearings. This problem is annoying, especially with some older fibrous web machines. On the other hand, with newer fiber web machines, the oil volumes of circulating lubrication have increased due to increased running speeds. Efforts have been made to alleviate the problems of the prior art by reducing the pressure in the circulating lubrication system when the oil returning to the oil tank is cold. However, this cannot sufficiently compensate for the problem, as the roller drive gears are connected to the same supply piping as the roller bearings and due to the operation of the drive gears, a lower supply pressure cannot be used at a higher speed than creep.

Ongelmia on pyritty myös ratkaisemaan lisäämällä älyä kiertovoi-telujärjestelmään. Kuhunkin voitelukohteeseen on lisätty lämpö-tilaelementiksi anturi ja sen elektroniikka sekä säätölaite toimielimineen. Käytännössä elektronisen anturin paluuöljystä mittaamien arvojen perusteella elektroniikka ohjaa toimielintä, jolla käytetään säätölaitetta. Tällöin öljyvirtaus laakerille voidaan säätää lämpötilasta riippuen. Anturit, elektroniikka ja toimielimet lisäävät kustannuksia. Lisäksi elektroniikalle ja toimielimille pitää olla hyvin suojatut kaapeloinnit, vaikka öljyputkituksia voidaan yksinkertaistaa. Lisäksi kuumat käyttökohteet vaativat erityistä elektroniikkaa tai ainakin koteloin-tia ja jopa jäähdytystä. Tällainen kiertovoitelujärjestelmä esitetään suomalaisessa patentissa numero 123370.Efforts have also been made to solve the problems by adding intelligence to the rotary lubrication system. A sensor and its electronics as well as a control device with actuators have been added to each lubrication object as a temperature space element. In practice, based on the values measured from the return oil of the electronic sensor, the electronics control the actuator with which the control device is operated. In this case, the oil flow to the bearing can be adjusted depending on the temperature. Sensors, electronics and actuators increase costs. In addition, there must be well-protected cabling for electronics and institutions, although oil piping can be simplified. In addition, hot applications require special electronics or at least encapsulation and even cooling. Such a rotary lubrication system is disclosed in Finnish patent number 123370.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakonetta varten uudenlainen kiertovoitelujärjestelmä, joka on entistä yksinkertaisempi, mutta joka säätyy käyttöolosuhteiden muutosten mukaisesti. Tämän keksinnön tunnusomainen piirre on, että lämpötila-elementti on sovitettu paluulinjaan säätölaitteen ollessa syöttölinjassa. Tällöin vältetään erilaiset toimilaitteet ja kaapeloinnit. Samalla kunkin voitelukohteen kiertovoitelu voidaan säätää yksilöllisesti. Lisäksi kiertovoitelujärjestelmä säätyy automaattisesti sopeutuen eri lämpötiloihin. Tällöin kuhunkin tilanteeseen voitelukohteelle saavutetaan sopiva voitelu ja jäähdytys.The object of the invention is to provide a new type of rotary lubrication system for a fibrous web machine, which is even simpler, but which is adjusted according to changes in operating conditions. A characteristic feature of the present invention is that the temperature element is arranged in the return line with the control device in the supply line. This avoids different actuators and cabling. At the same time, the rotation lubrication of each lubrication point can be adjusted individually. In addition, the rotary lubrication system automatically adjusts to adapt to different temperatures. In this case, suitable lubrication and cooling are achieved for the lubrication object for each situation.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissaThe invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate some embodiments of the invention, in which:

Kuva la esittää yleisesti kuiturainakoneen kiertovoitelujär-j estelmää,Figure 1a generally shows a rotary lubrication system for a fibrous web machine,

Kuva Ib esittää periaatteellisesti keksinnön mukaista kuiturainakoneen kiertovoiteluj ärj estelmää,Figure Ib shows in principle the circulating lubrication system of a fibrous web machine according to the invention,

Kuva 2 esittää yhden kuiturainakoneen kiertovoitelujärjestel-mään kuuluvan voitelukohteen konesuunnassa katsottuna, Kuva 3 esittää osasuurennoksen kuvasta 2.Figure 2 shows a lubrication point belonging to the circulating lubrication system of one fibrous web machine in the machine direction, Figure 3 shows a partial enlargement of Figure 2.

Kuvassa la esitetään yleisesti kuiturainakoneen kiertovoitelu-järjestelmää, tarkemmin sanottuna sen osaa yhden voitelukohteen yhteydessä. Tässä sovellusesimerkkinä on kuiturainakoneen telan laakeri, joka muodostaa voitelukohteen 10. Tela tuetaan pyöri-västi kumpaankin päähän sovitetulla laakerilla. Tässä laakeri on vierintälaakeri 11, jossa ulkokehän 12 ja sisäkehän 13 välissä on vierintäelimet 14. Vastakkain olevien pintojen väliin pitää saada riittävä voitelukalvo laakerin toiminnan mahdollistamiseksi. Voitelun lisäksi voiteluöljy jäähdyttää ja puhdistaa laakeria .Figure 1a generally shows the rotary lubrication system of a fibrous web machine, more specifically its part in connection with one lubrication object. Here, an application example is a roller bearing of a fibrous web machine, which forms a lubrication object 10. The roller is rotatably supported by a bearing fitted at each end. Here, the bearing is a rolling bearing 11, in which there are rolling members 14 between the outer circumference 12 and the inner circumference 13. A sufficient lubricating film must be obtained between the opposing surfaces to enable the bearing to function. In addition to lubrication, the lubricating oil cools and cleans the bearing.

Kiertovoitelussa käytetään voiteluöljyä, jota syötetään kullekin voitelukohteelle. Tavallisesti kuiturainakoneen kellarissa on yksi tai useampi öljysäiliö, josta pumpataan voiteluöljyä putkistoja pitkin. Öljysäiliön yhteydessä on suodattimet, öljyn jäähdytys ja vedenerotus. Siten voiteluöljystä saadaan erotettua epäpuhtauksia ja vettä, jolloin voiteluöljy säilyy pitkään käyttökelpoisena ja siten voitelukohde toimintakelpoisena.Circulation lubrication uses lubricating oil, which is fed to each lubrication target. Usually, the basement of a fibrous web machine has one or more oil tanks from which lubricating oil is pumped along pipelines. The oil tank is equipped with filters, oil cooling and water separation. Thus, impurities and water can be separated from the lubricating oil, whereby the lubricating oil remains usable for a long time and thus the lubricating object is functional.

Esimerkiksi isolle laakerille syötetään voiteluöljyä useita litroja tunnissa öljysäiliön tilavuuden ollessa jopa kymmeniä kuutiometrej ä.For example, a large bearing is fed several liters of lubricating oil per hour with an oil tank volume of up to tens of cubic meters.

Kuvassa la jätetään esittämättä edellä mainittu öljysäiliö samoin kuin erilaiset pumput ja linjastot säätimineen ja mitta-reineen. Kuvissa tarkastellaan vain voitelukohteen lähiympäristöä. Yleisesti sanottuna kiertovoitelujärjestelmään kuuluu voiteluöljyn syöttölinjan 15 ja paluulinjan 16 sisältävä kierto-voitelupiiri 17 (kuva la) . Syöttölinjaan johdetaan voiteluöljyä, joka kiertää voitelukohteen kautta takaisin paluulinjaan ja sitä pitkin öljysäiliöön. Kiertovoitelupiiriin 17 on järjestetty voitelukohde 10 sekä säätölaite 18 voiteluöljyn virtauksen säätämiseksi (kuva Ib) . Tällöin voitelukohteelle saadaan syötettyä haluttu määrä voiteluöljyä. Lisäksi kiertovoitelupiiriin 17 kuuluu lämpötilaelementti 19, joka on yhdistetty säätölaitteeseen 18 voiteluöljyn virtauksen säätämiseksi lämpötilan perusteella. Tällöin voitelukohteelle menevän voiteluöljyn määrää muutetaan lämpötilan perusteella, jolloin esimerkiksi tunnetun tekniikan vuoto-ongelmat voidaan välttää ja toisaalta voitelu-kohteelle taataan riittävä voitelu ja jäähdytys. Kiertovoitelu-järjestelmässä lämpötilaelementti 19 on omavoimainen. Tällöin esimerkiksi säätölaitetta käyttävät askelmoottorit ovat tarpeettomia. Lisäksi itse lämpötilaelementti on sähköisesti passiivinen, jolloin erilliset kaapeloinnit ja ohjauselektroniikka voidaan jättää pois.Figure 1a does not show the above-mentioned oil tank as well as the various pumps and lines with their regulators and measuring holes. The pictures only look at the vicinity of the lubrication site. Generally speaking, the circulating lubrication system includes a circulating lubrication circuit 17 including a lubricating oil supply line 15 and a return line 16 (Figure 1a). Lubricating oil is fed to the supply line, which circulates through the lubrication point back to the return line and along it to the oil tank. A lubrication object 10 and a control device 18 for regulating the flow of lubricating oil are arranged in the circulating lubrication circuit 17 (Fig. Ib). In this case, the desired amount of lubricating oil can be fed to the lubrication target. In addition, the circulating lubrication circuit 17 includes a temperature element 19 connected to a control device 18 for controlling the flow of lubricating oil on the basis of temperature. In this case, the amount of lubricating oil entering the lubrication object is changed on the basis of temperature, whereby, for example, leakage problems of the prior art can be avoided and, on the other hand, sufficient lubrication and cooling are guaranteed for the lubrication object. In the circulating lubrication system, the temperature element 19 is self-powered. In this case, stepper motors using a control device, for example, are unnecessary. In addition, the temperature element itself is electrically passive, so that separate cabling and control electronics can be omitted.

Kuvassa Ib esitetään periaatteellisesti kiertovoitelupiiriä 17 säätölaitteen 18 läheisyydessä. Tässä lämpötilaelementti 19 on sovitettu paluulinjaan 16 säätölaitteen 18 ollessa syöttölinjässä 15. Tällöin lämpötilaelementti 19 reagoi paluulinjan 16 öljyvirtaukseen, joka on lämmennyt voitelukohteessa 10. Voitelu-öljyn lämpötilaa nostaa niin voitelukohteen kuuma sijoituspaikka kuin leikkausvoimat voitelukalvossa. Samalla säätölaite 18 pystyy suoraan säätämään voitelukohteelle 10 menevää öljyvir-tausta. Kuvassa Ib esitetään paluulinjaa 16 paksulla yhtenäisellä viivalla ja syöttölinjaan 15 ohuella katkoviivalla.Figure Ib shows in principle a circulating lubrication circuit 17 in the vicinity of the control device 18. Here, the temperature element 19 is arranged in the return line 16 with the control device 18 in the supply line 15. In this case, the temperature element 19 reacts to the oil flow of the return line 16 heated at the lubrication point 10. The lubrication oil temperature is raised by both the lubrication point and the shear forces. At the same time, the control device 18 is able to directly adjust the oil flow background going to the lubrication object 10. Figure Ib shows the return line 16 with a thick solid line and the feed line 15 with a thin dashed line.

Edullisesti lämpötilaelementti 19 on järjestetty osaksi säätölaitetta 18. Tällöin saavutetaan pieni koko ja häiriötön toiminta. Toiminnallinen kokonaisuus voidaan yllättäen muodostaa vain kahdesta komponentista tai sitten jopa muodostaa uudenlainen omatoiminen säätöelin, jossa on siis lämpötilaelementin ja säätölaitteen toiminnallisuudet. Kuvassa Ib tätä kokonaisuutta esitetään periaatteellisesti ja viitataan numerolla 20.Preferably, the temperature element 19 is arranged as part of the control device 18. In this case, a small size and trouble-free operation are achieved. Surprisingly, the functional unit can be formed from only two components, or even a new type of self-acting control element can be formed, which thus has the functionalities of a temperature element and a control device. Figure Ib shows this entity in principle and is referred to by the number 20.

Uudenlaisesta säätöelimestä muodostuu kompakti ja yksinkertainen, sillä lämpötilaelementti 19 on tässä kytketty mekaanisesti säätölaitteeseen 18. Toisin sanoen lämpötilaelementin omatoiminen säätöliike välittyy suoraan säätölaitteeseen. Kuvassa Ib esitetään akseli 21, joka on kiinnitetty lämpötilaelementtiin 19 kuuluvaan lämpöelimeen 22 ja säätölaitteeseen 18 kuuluvaan kuristimeen 23. Kuristin voi olla esimerkiksi lineaariliikevent-tiili. Lämpöelin 22 reagoi paluulinjan 16 öljyvirtauksen lämpötilaan ja välittää näin muodostuvan liikkeen kuristimen 23 liikkeeksi. Tällöin säätöelin toimii täysin automaattisesti ja ilman ulkopuolista energiaa, mikä yksinkertaistaa kierovoitelu-piirin rakennetta ja vähentää häiriötilanteita. Yleisesti sanottuna säätölaite voi olla erityyppisiä venttiileitä tai kuristimia yksin tai ryhmässä. Säätöelin voidaan järjestää blokiksi, jonka läpi öljyvirtaukset viedään. Blokissa on eri varusteluille omat poraukset. Lisäksi säätäviä venttiilejä voi blokissa olla useita esimerkiksi siten, että yksi on varsinainen säätävä venttiili ja kaksi muuta on tarkoitettu öljyvirtauksen ylä- ja alarajoille. Myös mahdollisia ohikiertoventtiilejä voi olla. Säätöelimen kuuluva lämpötilaelementti sovitetaan myös osaksi blokkia.The new type of control element becomes compact and simple, since the temperature element 19 is here mechanically connected to the control device 18. In other words, the independent control movement of the temperature element is transmitted directly to the control device. Figure Ib shows a shaft 21 attached to a heating element 22 belonging to the temperature element 19 and to a choke 23 belonging to the control device 18. The choke may be, for example, a linear motion valve. The heating element 22 reacts to the temperature of the oil flow in the return line 16 and transmits the movement thus formed to the movement of the throttle 23. In this case, the control element operates fully automatically and without external energy, which simplifies the structure of the circulating lubrication circuit and reduces interference situations. Generally speaking, the control device may be different types of valves or chokes alone or in a group. The control member can be arranged as a block through which the oil flows are passed. The block has its own bores for different equipment. In addition, there may be several control valves in the block, for example, so that one is the actual control valve and the other two are intended for the upper and lower limits of the oil flow. There may also be bypass valves. The temperature element belonging to the control element is also fitted as part of the block.

Eri komponenttien mitoituksessa otetaan huomioon niiden keskinäinen yhteistoiminta. Tällöin tietyllä lämpötila-alueella voiteluöljyn säätö toimii halutulla tavalla. Tosin säätölaitteeseen 18 voi kuulua hienosäädin 24 säätölaitteen 18 lämpötilavas-taavuuden säätämiseksi. Hienosäädin voi muodostua esimerkiksi säätökarasta 25, joka on sovitettu edellä mainitulle akselille 21. Säätökara on sovitettu säätämään lämpöelimen ja kuristimen keskinäistä toimintaa. Tällöin säätöelin voidaan hienosäätää kuhunkin voitelukohteeseen sopivaksi. Tässä säätökaraa 25 käytetään manuaalisesti sormipyörällä 26. Lisäksi kuristimeen voi kuulua oma säätö, jolla määritetään säätölaitteen virtaama-alue. Siten yhdenlainen säätöelin saadaan sovitettua niin erilaisille lämpötila-alueille kuin erilaisille virtaama-alueille. Tosin eri sovelluksissa säätöelimen fyysinen koko voi vaihdella.The dimensioning of the various components takes into account their mutual cooperation. In this case, in a certain temperature range, the lubricating oil control works as desired. However, the control device 18 may include a fine controller 24 for adjusting the temperature response of the control device 18. The fine regulator may consist, for example, of an adjusting spindle 25 arranged on the above-mentioned shaft 21. The adjusting spindle is adapted to adjust the interaction between the heating element and the choke. In this case, the adjusting member can be fine-tuned to suit each lubrication target. Here, the adjusting spindle 25 is operated manually with the finger wheel 26. In addition, the choke may include its own adjustment for determining the flow range of the adjusting device. Thus, one type of control member can be adapted to different temperature ranges as well as different flow ranges. However, in different applications, the physical size of the control member may vary.

Säätöelimen ollessa sähköisesti passiivinen, ei paluuöljystä saada lämpötilatietoa esimerkiksi kuiturainakoneen koneenohjaus-järjestelmälle. Kuitenkin lämpötilaelementtiin 19 voi kuulua lämpömittari 27. Tällöin menemällä voitelukohteen luo, voi paluulinjan öljyvirtauksen lämpötilan todeta riittävällä tarkkuudella. Säätöelin voidaan varustaa aseteltavalla säätövasteel-la. Tällöin yhdenlainen säätöelin voidaan monipuolisesti säätää erilaisiin käyttöolosuhteisiin. Lisäksi säätöelin voidaan varustaa venttiilin asentoindikaattorilla, jonka asennosta voi havaita öljyvirtauksen määrän.When the control element is electrically inactive, no temperature information is obtained from the return oil, for example for the machine control system of the fibrous web machine. However, the temperature element 19 may include a thermometer 27. In this case, by going to the lubrication point, the oil flow temperature of the return line can be determined with sufficient accuracy. The control element can be equipped with an adjustable control stop. In this case, one type of control element can be versatile to adjust to different operating conditions. In addition, the control element can be equipped with a valve position indicator, from the position of which the amount of oil flow can be detected.

Joka tapauksessa nykyaikaisessa kuiturainakoneessa on kehittynyt koneenohjausjärjestelmä, jolla voidaan seurata ja säätää kuiturainakoneen toimintaa. Niinpä kiertovoitelupiiriin 17 voi kuulua elektroninen lämpötila-anturi 29 (kuva Ib). Tällöin säätöelimen itsenäinen toiminta voidaan todeta koneenohjausjärjestelmällä ja tarvittaessa käydä tarkistamassa voitelukohteella, mikäli jotain toimintahäiriötä tai muuta poikkeavaa havaitaan. Siten esimerkiksi voitelukohteen vauriotilanteessa ei säätöelin pysty lisäämään jäähdytystä öljyvirtausta lisäämällä säätöikkunaa enemmän. Tällöin lämpötilan edelleen noustessa voidaan todeta vauriotilanne koneenohjausjärjestelmän avulla. Toisaalta lämpö-tilaelementti ja säätöelinkin voi vikaantua, mikä voidaan havaita ylimääräisellä lämpötila-anturilla.In any case, the modern fibrous web machine has an advanced machine control system that can be used to monitor and adjust the operation of the fibrous web machine. Thus, the circulating lubrication circuit 17 may include an electronic temperature sensor 29 (Figure Ib). In this case, the independent operation of the control element can be detected by the machine control system and, if necessary, checked at the lubrication point if any malfunction or other abnormality is detected. Thus, for example, in the event of damage to the lubrication site, the control member will not be able to increase the cooling oil flow by increasing the control window more. In this case, if the temperature continues to rise, a damage situation can be detected by means of the machine control system. On the other hand, the temperature-state element and the control link can fail, which can be detected by an additional temperature sensor.

Periaatteessa lämpötilaelementti voidaan asentaa mihin tahansa jo olemassa olevaan paluulinjaan. Tosin tällöin säätöelin tulee mitoittaa huomioiden paluulinja, joka on tavallisesti halkaisijaltaan suurempi kuin syöttölinja (kuva 2). Niinpä paluu-linjaan 16 edullisesti kuuluu osavirtauskanava 30, johon lämpötilaelementti 19 on järjestetty. Tällöin pienelläkin öljyvir-tauksella lämpötilaelementin kautta kulkee aina riittävä öljy-virtaus kaikilla virtausmäärillä. Tällöin lämpötilaelementti reagoi nopeasti ja tarkasti voiteluöljyn lämpötilan muutoksiin. Samalla säätöelin saadaan asennettua helposti syöttölinjan ja paluulinjan väliin ilman sen suurempia muutoksia voitelukierto-piiriin.In principle, the temperature element can be installed in any existing return line. However, in this case, the control element must be dimensioned taking into account the return line, which is usually larger in diameter than the supply line (Fig. 2). Thus, the return line 16 preferably includes a partial flow channel 30 in which the temperature element 19 is arranged. In this case, even with a small oil flow, a sufficient oil flow always passes through the temperature element at all flow rates. In this case, the temperature element reacts quickly and accurately to changes in the temperature of the lubricating oil. At the same time, the control element can be easily installed between the supply line and the return line without major changes to the lubrication circuit.

Kuvassa 2 esitetään edullinen sovellus, jossa voitelukohde 10 on yksittäinen kuiturainakoneen vierintälaakeri 11. Kyseinen voitelukohde on vaativa suuren kuormituksen ja kuuman position takia. Nyt ilman elektroniikkaa oleva säätöelin voidaan rajoituksetta sijoittaa vaikka kuivatusosan huuvan sisälle. Tällöinkin säätöelin toimii moitteetta ilman elektronisia osia ja erillisiä johdotuksia.Figure 2 shows a preferred embodiment in which the lubrication object 10 is a single rolling bearing 11 of the fibrous web machine. This lubrication object is demanding due to the high load and hot position. Now the control element without electronics can be placed without restriction even inside the hood of the drying section. Even then, the control element works properly without electronic components and separate wiring.

Kuvassa 2 vierintälaakeri 11 on pallomainen rullalaakeri, joka on sovitettu akselille 31. Pallomaisessa rullalaakerissa on kaksi rullariviä. Laakeripesään 32 tuetussa ulkokehässä 12 on yhteinen pallomainen vierintärata. Vastaavasti akselille 31 sovitetussa sisäkehässä 13 on kullekin rullariville oma vierin-täratansa. Pallomainen rullalaakeri pystyy säteiskuormitusten lisäksi kantamaan aksiaalikuormituksia molempiin suuntiin ja sietää myös akselin kulmavirhettä. Tässä voiteluöljyä syötetään rullarivien väliin, josta se jakautuu vastinpinnoille. Voitelu-öljy kerääntyy laakerinpesän 32 alaosaan, johon paluulinja 16 on yhdistetty. Paluuvirtaus on yleensä painovoimaista, mitä varten paluulinjalla on oltava riittävä halkaisija. Akselin 31 ja laakeripesä 32 liittymäkohdassa on hankaamattomat labyrinttitii-visteet 33, joilla on pitkä käyttöikä. Normaalitilanteessa laakerinpesään kerääntyvän voiteluöljyn pinnantaso on labyrint- titiivisteitä alempana. Tällöin vältetään öljyvuodot labyrintti-tiivisteiden kautta.In Figure 2, the rolling bearing 11 is a spherical roller bearing fitted on a shaft 31. The spherical roller bearing has two rows of rollers. The outer circumference 12 supported in the bearing housing 32 has a common spherical rolling path. Correspondingly, the inner circumference 13 arranged on the shaft 31 has its own rolling track for each row of rollers. In addition to radial loads, the spherical roller bearing is able to carry axial loads in both directions and also withstands shaft angular misalignment. Here, the lubricating oil is fed between the rows of rollers, from where it is distributed to the mating surfaces. Lubricating oil collects in the lower part of the bearing housing 32 to which the return line 16 is connected. The return flow is usually gravitational, for which the return line must have a sufficient diameter. At the junction of the shaft 31 and the bearing housing 32 are non-abrasive labyrinth seals 33 with a long service life. Normally, the surface level of the lubricating oil that accumulates in the bearing housing is lower than the labyrinth seals. This avoids oil leaks through the labyrinth seals.

Kuvan 2 järjestely sopii mainiosti jälkiasennettavaksi ilman sen suurempia muutostöitä. Toisaalta sopivalla suunnittelulla säätölaite 18 ja lämpötilaelementti 19 voidaan integroida vierintälaakeriin 11 kuuluvaan laakeripesään 32 (ei esitetty). Tämä edelleen yksinkertaistaa kiertovoitelupiirin rakennetta ja vähentää vaurioitumisriski, kun eri komponentit ovat laakeri-pesän suojassa. Tällöin lämpötilaelementti on järjestetty poistoöljyn yhteyteen.The arrangement in Figure 2 is ideal for retrofitting without major modifications. On the other hand, by a suitable design, the control device 18 and the temperature element 19 can be integrated in a bearing housing 32 (not shown) belonging to the rolling bearing 11. This further simplifies the design of the rotary lubrication circuit and reduces the risk of damage when the various components are protected by the bearing housing. In this case, the temperature element is arranged in connection with the discharge oil.

Keksinnössä on yhdistetty eri toiminnallisuuksia uudenlaiseksi säätöelimeksi. Esimerkiksi kuiturainakoneen telan laakerin ja siten voiteluöljyn ollessa paluulinjassa kylmä, kuristetaan öljyvirtausta laakerille yksilöllisesti erillisellä säätöelimel-lä. Säätöelin on omavoimainen, jolloin se ei tarvitse apuenergi-aa eikä erillistä ohjausta. Laakerin kehänopeuden kasvaessa ja laakeripesästä poistuvan voitelunöljyn samalla lämmetessä, säätöelin säätyy poistuvan öljyn lämpötilan mukaisesti. Tällöin laakerille syötetään enemmän voiteluöljyä, jolloin varmistetaan riittävä voitelu ja jäähdytys.The invention combines different functionalities into a new type of control element. For example, when the roller bearing of the fibrous web machine and thus the lubricating oil is cold in the return line, the oil flow to the bearing is individually restricted by a separate adjusting member. The control element is self-powered, so it does not need auxiliary energy or separate control. As the circumferential speed of the bearing increases and the lubricating oil leaving the bearing housing warms up, the control member adjusts to the temperature of the leaving oil. In this case, more lubricating oil is fed to the bearing, thus ensuring adequate lubrication and cooling.

Kuvassa 3 esitetään tarkemmin keksinnön mukainen säätöelin 20. Tässä lämpöelin 22 on vahapatruuna, jonka rakenne ja ulkomitat muuttuvat lämpötilan mukaan. Lämpöelin 22 on yhdistetty akselilla 21 kuristimeen 23, joka säätää voitelukohteelle menevän voiteluöljyn määrää. Säätöelimen lämpötilariippuvuutta voidaan säätää sormipyörällä 26. Oikea lämpötilan asetus tehdään manuaalisesti paluuöljyn lämpötilamittauksen perusteella normaalin ajon aikana edellä mainitulla sormipyörällä. Kuristin ei sulkeudu koskaan täysin, vaan se läpäisee kylmänäkin minimivirtauksen. Tämä minimivirtaus riittää seisokin ja ryömityksen aikaiseen voiteluun.Figure 3 shows in more detail the control element 20 according to the invention. Here, the heating element 22 is a wax cartridge, the structure and external dimensions of which change with temperature. The heating element 22 is connected by a shaft 21 to a throttle 23 which controls the amount of lubricating oil entering the lubrication object. The temperature dependence of the control element can be adjusted with the finger wheel 26. The correct temperature setting is made manually on the basis of the return oil temperature measurement during normal driving with the above-mentioned finger wheel. The choke never closes completely, but passes the minimum flow even when cold. This minimum flow is sufficient for lubrication during downtime and creep.

Säätöelin voidaan asentaa olemassa olevaan voitelukohteeseen tai siihen johtavaan putkistoon. Lisäksi säätöelin soveltuu kytkettäväksi sarjaan virtausmittarin kanssa. Tällöin virtausmittauk-sella voidaan valvoa, että säätöelin toimii halutulla tavalla. Keksinnön mukaisella kierovoitelujärjestelmällä saavutetaan entistä parempi voitelutilanteen hallinta kaikissa ajotilanteis-sa. Ö1jyvirtauksen ollessa sopiva, vältetään voiteluöljyn ylimäärän muodostuminen voitelukohteeseen. Tämä pienentää kitkahäviöitä laakerissa, mikä säästää energiaa. Samalla vältetään öljyvuodot. Elektronisten toimilaitteiden ja ohjainten jäädessä pois kiertovoitelujärjestelmä rakenne yksinkertaistuu huomattavasti. Myös voitelutilannetta voidaan seurata voitelu-kohteen paluuöljyn erillisen lämpötilamittauksen avulla. Erillistä lämpötila-anturia voidaan siten käyttää voitelukohteen kunnonseurantaan. Säätöelimen toiminta perustuu voitelukohteen ominaisuuksiin, voiteluöljyn virtaukseen ja lämpötilaan sekä kuiturainakoneen tuotantoparametreihin. Esitetyssä sovelluksessa voitelukohde on vierintälaakeri, mutta se voi olla myös liukulaakeri tai vaihteisto, joka sisältää voitelua ja jäähdytystä kaipaavia laakerointeja ja ryntöjä.The control element can be installed in an existing lubrication site or in the piping leading to it. In addition, the control element is suitable for connection in series with a flow meter. In this case, the flow measurement can be used to check that the control element is operating as desired. The rotary lubrication system according to the invention achieves even better control of the lubrication situation in all driving situations. When the oil flow is suitable, the formation of excess lubricating oil at the lubrication point is avoided. This reduces friction losses in the bearing, which saves energy. At the same time, oil spills are avoided. By omitting electronic actuators and controllers, the design of the circulating lubrication system is greatly simplified. The lubrication situation can also be monitored by means of a separate temperature measurement of the return oil of the lubrication object. A separate temperature sensor can thus be used to monitor the condition of the lubrication site. The operation of the control element is based on the characteristics of the lubrication site, the flow and temperature of the lubricating oil and the production parameters of the fibrous web machine. In the illustrated embodiment, the lubrication target is a rolling bearing, but may also be a plain bearing or transmission that includes bearings and grooves in need of lubrication and cooling.

Claims

A circulating lubrication system for a fibrous web machine, the circulating lubrication system comprising a circulating lubrication circuit (17) comprising a lubricating oil supply line (15) and a return line (16), the lubrication object (10) being a single roller bearing (18) of the fibrous web machine, for controlling the flow of lubricating oil, and a temperature element (19) connected to the control device (18) for controlling the flow of lubricating oil on the basis of temperature, the temperature element (19) being self-powered and the return line (16) comprising a partial flow channel (30) in which the temperature element (19) is arranged, characterized in that the temperature element (19) is arranged in the return line (16) with the control device (18) in the supply line (15).

System according to Claim 1, characterized in that the temperature element (19) is arranged as part of a control device (18).

System according to Claim 2, characterized in that the temperature element (19) is mechanically connected to the control device (18).

System according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the temperature element (19) comprises a sensing thermometer (27).

System according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the control device (18) comprises a fine controller (24) for adjusting the temperature correspondence of the control device (18).

System according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the control device (18) and the temperature element (19) are integrated in a bearing housing (32) belonging to the rolling bearing (11).

System according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the circulating lubrication circuit (17) comprises an electronic temperature sensor (29).