PL110168B1 - Method and apparatus for detecting wear of rotary shaftbearings - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do wykrywania zuzycia lozysk walu obrotowego, zwlaszcza walu korbowego lub walu wykorbio¬ nego silnika wysokopreznego o duzej mocy, na przyklad silnika wysokopreznego przeznaczonego do napedu statków.Wiadomo, ze w wyniku zuzycia lozysk walu korbowego silnika wysokopreznego o duzej mocy, na przyklad przeznaczonego do statku, powstaja bardzo powazne problemy techniczne, które moga powodowac nadzwyczaj przykre konsekwencje.W rzeczywistosci bardzo male zuzycie powierzchni lozysk takiego' walu korlbowego moze powodowac wylaczenie walu z pracy spowodowane przez jego urwanie. Staly dozór i konserwacja lozysk walu korbowego nie pozwalaja w sposób calkowity za¬ pewnic unikniecia takiego wypadku. Z tego wzgle¬ du wymagana jest czesta okresowa kontrola, na przyklad co kazde 3 tysiace godzin, lozysk walu korbowego. Jednakze, ta kontrola musi byc wyko¬ nana przez specjalistów dysponujacych specjalnym oprzyrzadowaniem i wymaga duzo czasu i znacz¬ nych srodków.Ta okresowa kontrola wymaga wiec duzo czasu i pieniedzy, a ponadto stanowi krepujacy przymus dla armatora statku^ Dotychczas jednakze uwaza¬ no, ze ta okresowa kontrola bylaby lepsza jesli umozliwialaby unikniecie pekniecia walu korbo¬ wego podczas pracy sUnika wówczas, gdy statek moze znajdowac sie na pelnym morzu. 10 20 25 30 Celem wynalazku jest .zapobiegniecie tym nie¬ dogodnosciom przez opracowanie sposobu i urza¬ dzenia do samoczynnego wykrywania zuzycia lozysk takiego walu korlaowego. Cel ten osiagnieto przez opracowanie spasofou wykrywania zuzycia lozysk walu obrotowego, który zgodnie z wynalaz¬ kiem polega na tym, ze wykrywa sie i nanosi promieniowe polozenia powierzchni lozysk walu, porównuje sie te polozenia z polozeniami odnie¬ sienia, i steruje sie sygnalem alarmowym lub sygnalizacyjnym wówczas, gdy odstep miedzy wykrytym polozeniem promieniowym i odpowia¬ dajacym polozeniem odniesienia staje sie Wiekszy lub równy wartosci wstepnie okreslonej.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do wykrywania zuzycia lozysk walu obrotowego, zwlaszcza walu korbowego lu(b walu wykorbionego siilnika wysokopreznego o duzej mocy, które zgod¬ nie z wynalazkiem zawiera srodki umieszczone na wprost lozysk walu, do wykrywania w sposób ciagly promieniowych polozen powierzchni lo¬ zyska walu, i do wytwarzania sygnalów reprezen¬ tujacych te polozenia, obwód do obróbki analogowej lub numerycznej otrzymujacy te sygnaly i porów¬ nujacy je z wartosciami sygnalu t odniesienia, i obwód alarmowy lub sygnalizacyjny, który jest wlaczany przez obwód obróbczy wówczas, gdy jeden lub mniejszy z sygnalów jest wyzszy lufo równy odpowiadajacej wartosci sygnalu odniesie¬ nia. 110 1683 110 168 4 staje sie równy lub wyzszy od wartosci odpowied— niego sygnalu odniesienia, to jest wówczas, gdy próg krytyczny zostanie osiagniety, obwód 16 steruje za posrednictwem obwodu 18 wylaczeniem 5 alarmu.Wartosc Juto wartosci sygnalu odniesienia moga przedstawiac waTtosc srednlia polozen powierzchni lozyska walu, w normalnym stanie odpowiadaja¬ cym normalnemu zuzyciu w koncu okresu docie*- 10 rania nowego walu. Okresla sie wówczas odstep miedzy powierzchniami lozyska i ta srednia war¬ toscia i porównuje sie te odstepy miedzy soba, Dopóki pozostaja one w przyblzeniu równe sobie i nizsze od krytycznej wartosci wstepnie okres- 15 lonej, sa one bez znaczenia dla pracy walu kor¬ bowego i reprezentuja. jedynie jednolite normalne zuzycie dla którego nie ma potrzeby wlaczania alarmu. Natomiast wówczas, gdy te odstepy róznia sia znacznie miedzy jsoba, luj? gdly staja sie wyzsze 2P lub równe wstejpniie okreslonemu progowi krytycz¬ nemu, alarm jest wlaczony.Obwóct 18 jest wiec korzystnie utworzony w ten sposób, aby móc porównac amplitudy sygnalów czujników C z wartoscia sygnalu odniesienia re- 25 prezentujaca polozenie srednie, z wartoscia kry¬ tyczna reprezentujaca próg, którego nie nalezy jpjrzekroczyc, i porównac równiez miedzy soba amplitudy tych sygnalów. Te amplitudy i/lub wyn&ki porównan moga byc sygnalizowane w spo- 30 * sób ciagly przez obwód 18. iW korzystnym przykladzie wykonania wyna¬ lazku, wykrywanie odleglosci oddzielajacej czuj¬ niki C od obrotowych powierzchni od^powiadaja- cych lozysk dokonuje sie w sposób ciagly, jak tez 3g obróbke tych sygnalów w obwodzie 16. Jednakze ta obróbka moglaby byc nie ciagla lub okresowa jesli sie tego zyczy. Jest wiiec jasne, ze wynalazek umozliwia unikniecie nadmiernych naprezen szkodliwych i kosztownych w przypadku silników ^ okretowych, gwarantujac calkowicie, w sposób bardziej pewny niz w przeszlosci, bezpieczenstwo dziialania silników.Oczywiscie, wynalazek nie jest tylko ograniczo¬ ny do opisanego i przedstawionego przykladu wy- 45 konania, który zostal podany jedynie tytulem przykladu. W szczególnosci zawiera wszystkie srodka stanowiace równowazniki techniczne srod¬ ków opisanych jak równiez ich kombinacje.M Zastrzezenia patentowe Rozumie sie, ze sposójb i urzadzenie do wykry¬ wania zuzycia wedlug wynalazku, umozliwia zwolnienie od wymienionej okresowej kontroli, której koszt staje sie coraz wyzszy, i umozliwia zapewnienie prawidlowego dzialania walu korbo¬ wego silnika o duzej mocy. W .szczególnosci spo¬ sób i urzadzenie wedlug wynalazku umozliwiaja wykrycie poczatku powstania wady, i nadzór w sposób ciagly nad rozwojem tej wady i spraw¬ dzenie, ze pozostaje ona nizsza od wartosci kry¬ tycznej wówczas, gdy nie jest mozfliwe natych¬ miastowe jej usuniecie.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy- ; kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia urzadzenie do wykrywania zuzycia lozysk walu korbowego silnika .spalinowego, schematycznie.Na rysunku przedstawiono w sposób bardzo sche- _matyczny wal korbowy lub wal wykorbiony taki, jak na* praylilad wal silnika wysokopreznego, o duzej mocy, zawierajacego duza liczbe cyMndrów, który jest przeznaczony jako wyposazenie statku.Ten wal korbowy 10 zawiera pewna liczbe lozysk 11, za pomoca których jest on podparty podczas obrotu walu, i czopów 12, na których beda zmon¬ towane kprbowody silnika.Wedlug wynalazku, czujniki odleglosci C sa zmontowane wpi&sl na lozyskach walu 10, bedac na przyklad rozmietezczone wewnatrz pokrywy lozyska 13, przedstawionej schematycznie strefa zakreskowana, w odpowiednim gniezdzie, lub -te czu-jnfiki sa rozmieszczone obok pokryw lozyska, bedac jednakze w kazdym przypadku umieszczo¬ nymi na wprost powierzchni lozyska. Korzystnie, czujniki odleglosci C beda umieszczone powyzej powierzchni lozysk walu 10, w przyblizeniu pro¬ stopadle do osi wzdluznej 14 walu, to jest w mieiscu, w którym wykrywane wady moga miec (maksymalna amplitude.Czujnfiki odleglosci C sa typu bezstykowego z powierzchnia lozyska, z która sa one skojarzone, i moga byc na przyklad czujnikami mozliwymi do osiagniecia w handlu, takimi jak czujnik TWU2 ó zmniennej indukcji, lub czujnik KD 2300 ze zmiennym polem. Te czujniki sa polaczone prze- -wodami 15 do wejsc obwodu 16 do obróbki nu¬ merycznej, który porównuje w sposób ciagly syg¬ naly emitowane przez czujniki C z odpowiedniimi wartosciami sygnalu odniesienia, które sa do nie¬ go dostarczane przez obwód 17. Wyjscie obwodu 16 jest polaczone z obwodem alarmowym lub syg¬ nalizacyjnym 18 jak to wskazano na rysunku.Jakakolwiek wada lozysk 11 walu 10, taka na przykjad jak zle smarowanie, moze sie ujawnic przez stosunkowo niewielkie zuzycie odpowiada¬ jacej powierzchni lozyska, powoduje to pojawienie sie pekniec lub rys w lozysku i moze prowadzic do pejkniejcia walu po pewnym, czasie. Czujniki C mierza w sposób ctiagly odleglosc, która je od¬ dziela od powierzchni obrotowej odpowiednich lozysk lh i przekazuja do obwodu 16 sygnaly elektryczne reprezentujace £e odleglosc. W obwo- dssie 16 wartosci lub ampMtudy tych sygnaldw sa por&fcnywane w sposójb ciagly z wartosciami syg¬ nalu odniesienia, przedstawiajacymi na przyklad próg krytyczny, li jak tylko jeden z sygnalów 1. Sposób wykrywania zuzycia lozysk walu obro¬ towego, zwlaszcza walu korbowego lub walu wy¬ korbionego silnika spalinowego o duzej mocy, zna¬ mienny tym, ze wykrywa sie i nanosi promienio¬ we polozenia powierzchni! lozysk walu, porównuje sie te polozenia z polozeniami odniesienia, i ste¬ ruje sie sygnalem alarmowym lub sygnalizacyj¬ nym wówczas, gdy odstep miedzy wykrytym po¬ lozeniem promieniowym i odpowiadajacym pola¬ zeniem odniesienia staje sie wiekszy lub równy wartosci wstepnie okreslonej. 2. Sposób wedlug za*strz. 1, jmanrienny tym, ze okresla sie wartosc sygnalu odniesienia odpowia-^ dajaca sredniemu normalnemu zuzyciu, porównuje 10 15 20 25 30 ' 33 40 45 50 55 60110 168 sie te wartosc sygnalu odniesienia z inna war¬ toscia sygnalu odniesienia reprezentujaca próg krytyczny wykrytych polozen powierzchni lozysk, porównuje sie miedzy soba wykryte polozenia, i wlacza sie alarm wówczas, gdy co najmniej jed¬ no z wykrytych polozen rózni sie znacznie od pierwszej wartosci odniesienia d innych wykrytych polozen i wówczas, gdy staja sie one równe pro¬ gowi krytycznemu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze wykrywa sie górne, promieniowe polozenia powierzchni lozyska. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze operacje wykrywania i porównywania dokonuje sie w sposób ciagly. 5. Urzadzenie do wykrywania zuzycia lozysk walu obrotowego, zwlaszcza walu korbowego lub walu wykorbionego silnika spalinowego o duzej mocy, znamienne tym, ze zawiera srodki umie¬ szczone na wprost lozysk (11) walu (10), do wykry¬ wania w sposób ciagly polozen promieniowych powierzchni lozysk walu (10), i do wytwarzania sygnalów reprezentujacych te polozenia, obwód (16) do obróbki analogowej lulb numerycznej 19 15 20 otrzymujacy te sygnaly i porównujacy je z war¬ tosciami sygnalu odniesienia, i obwód (1S) alarmo¬ wy lub sygnalizacyjny, który jest wlaczany przez obwód (16) wówczas, gdy co najmniej jeden z sygnalów''jest wyzszy lub równy odpowiadaja¬ cej wartosci sygnalu odniesienia. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze srodki do wykrywania sa czujnikami odleglosci (C), korzystnie typu ze zmienna indukcyjnoscia. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze srodki do wykrywania sa czuijnikami odleglosci (C), korzystnie typu ze zmiennym polem magne¬ tycznym. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze srodki do wykrywania sa umieszczone w od¬ powiadajacych otworach pokryw (13) lozyska, lub obok tych pokryw. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze srodki do wykrywania sa umieszczone bezpo¬ srednio powyzej powierzchni lozyska walu (10). 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze srodki do wykrywania sa co najmniej w licflbie równej liczbie lozysk (UH które nalezy obserwo¬ wac.^WV,i PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.