水泥生產(chǎn)機(jī)械,尤其主機(jī)多為重型設(shè)備,如破碎機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、輥壓機(jī)、磨機(jī)、選粉機(jī)以及它們的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和減速器等。這些設(shè)備的軸承潤滑和冷卻是確保其安全、正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要條件,所以稀油潤滑裝置的連續(xù)、可靠運(yùn)行的重要性,自不待言,為此.人們?yōu)槠湓O(shè)置了各種保護(hù)裝置,以期提高運(yùn)行可靠性,確保主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。然而,因潤滑系統(tǒng)故障導(dǎo)致的設(shè)備軸承損傷等事故時(shí)有發(fā)生,成為影響主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的最重要原因之一。每次此類事故,往往導(dǎo)致生產(chǎn)線長時(shí)停運(yùn)和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

判斷軸承潤滑油是否缺失的可靠判據(jù)當(dāng)屬監(jiān)測回油管中油流或油位是否正常。但是,由于種種原因,該參數(shù)的可靠監(jiān)測問題一直未獲得令人滿意的解決。雖然也曾在回油管_[設(shè)置了油流指示器、油流信號(hào)器之類的監(jiān)測儀表,但實(shí)踐證明效果不佳。

回油管中的油流狀態(tài)與壓力油管中迥然不同,在壓力油管中可以正常使用的流量計(jì),在回油管路中卻變得無能為力,而且還存在價(jià)格昂貴以及事實(shí)上并不需要精確測量的問題。也就是說,只要確認(rèn)回油管中油流或油位存在并不低于某限值即可滿足要求。因此,采用油流或油位開關(guān)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

作為油流、油位開關(guān)的傳感器.鉆種繁多,如光電式、熱量式、音又式等等。通過對所知現(xiàn)有產(chǎn)品的研究,液體音叉限位開關(guān)(以下稱油位開關(guān))較為適應(yīng)在回油管中的油流狀態(tài)下進(jìn)行油位監(jiān)測,并己為實(shí)踐所證明。

l回油管中的油流狀態(tài)特征
完成軸承潤滑及冷卻任務(wù)的潤滑油,其壓力完全釋放,僅靠回油管斜度實(shí)現(xiàn)重力回流至稀油站儲(chǔ)油箱中。因此,澄清回油管中的油流狀態(tài)特征是正確選擇和應(yīng)用油位開關(guān)的前提。

1.1回油流速較慢
僅靠回油管斜度重力回流,回油流速較慢。基于潤滑油特性和通常的管路布置條件,回油管斜度一般控制在10%左右。回油流速隨油溫等諸多因素的影響在0.2一0.8m/S范圍變化。音叉式油位開關(guān),對介質(zhì)流速及其變化不敏感,尤其適應(yīng)低、變流速。

1.2回油管中油位較低且變化較大
因回油管中油流速度較慢且不可控,為防止油流量、粘度等參數(shù)變化影響阻塞回油管,通常按50%左右的油填充率(油位)確定回油管通徑。這種非滿管的油位狀態(tài),為采用音叉油位開關(guān)提供了必要的前提條件。

回油流量隨供油流量、系統(tǒng)阻力及稀油站相關(guān)參數(shù)調(diào)整而變;回油溫度則受環(huán)境溫度、軸承狀況和潤滑裝置冷卻效果等因素的影響。所有這些都將導(dǎo)致回油管中油位變化較大所以油位開關(guān)的叉體(探頭)插人深度必須可調(diào),以便按具體潤滑系統(tǒng)實(shí)際調(diào)整監(jiān)控油位。

1.3加速回流特性
某一確定密度和鞘度(內(nèi)摩擦)的潤滑油,只在特定斜度的較長回油管中,其回油流速才可能是穩(wěn)定的,這當(dāng)
然不現(xiàn)實(shí),也不很必要。所以,其結(jié)果只能是:要么減速回流,這將阻塞回油管,不允許;要么加速回流,顯然只能如此這意味著回油管中油位從始端到末端也即從上游到下游逐漸降低。該加速回流特性,要求油位開關(guān)測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在跟回油管始端較近處,以便獲得足夠的(油位)對象放大倍數(shù),提高監(jiān)測靈敏度。

2油位開關(guān)基本工作原理和選型
2.1基本工作原理
如所周知,普通音叉受到外力激勵(lì)時(shí),將以其固有諧振頻率進(jìn)行(機(jī)械)振動(dòng);音叉式油位開關(guān)中的音叉有多種激勵(lì)方式,例如采用按逆變換方式工作的壓電晶體振蕩器作為激勵(lì)源,使音叉在大氣環(huán)境條件下維持等幅振蕩。如果把叉體浸入非空氣介質(zhì)例如潤滑油中時(shí),其振蕩參數(shù)將發(fā)生變化:.由于被浸人音叉的潤滑油密度遠(yuǎn)大于空氣,此乃等效為叉體質(zhì)量增大,使固有諧振頻率降低,振蕩回路失諧.潤滑油的豁度也遠(yuǎn)大于空氣,浸人其中的音叉的振蕩受到更大阻尼,振幅衰減并向激勵(lì)源吸收更多的能量。振蕩器的振蕩頻率或(和)幅度變化,作為表征油位的信號(hào)被識(shí)別電路識(shí)別,再經(jīng)過后置電路處理,驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器等開關(guān)電路轉(zhuǎn)換狀態(tài),例如從截止變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)負(fù)載例如電磁繼電器,輸出無源電接點(diǎn)信號(hào),實(shí)現(xiàn)油位開關(guān)功能。音叉油位開關(guān)原理示意圖如圖1。

3油位開關(guān)安裝及電氣連接
3.1安裝
測點(diǎn)應(yīng)盡量靠近潤滑點(diǎn)(上游),但應(yīng)距回油管始端保持6一SDN的距離作為整流段。為調(diào)整油位開關(guān)的探頭插人深度,匹配油位開關(guān)的開關(guān)點(diǎn)與油位限位點(diǎn),須借助零壓力滑動(dòng)套管將帶有延伸管的油位開關(guān)安裝在測量管段上。為防止過程連接處滲漏潤滑油,油位開關(guān)應(yīng)安裝在管頂并與測量管段垂直。測量管段材質(zhì)和通徑可與回油管相同,長度應(yīng)《ZDN。為減少管路接頭,可將6一SDN的上游管段預(yù)留在測量管段上。

當(dāng)回油管DN<50mm時(shí),為保證油位限位調(diào)整范圍,建議仍采用DN《50mm測量管段,經(jīng)異徑管接頭與上、下游回油管連接。油位開關(guān)在測量管段上安裝示意圖見圖2。

3.2電氣連接
所推薦的油位開關(guān)電子插件FEL54的外部接線圖示于圖3。圖中接線端子3.45和.6.78為2付輸出(信號(hào))轉(zhuǎn)換接點(diǎn),圖示為非激勵(lì)即輸出繼電器失電時(shí)的輸出接點(diǎn)狀態(tài)。由于電路按輸出繼電器非激勵(lì)下限報(bào)警方式工作,故圖示輸出繼電器接點(diǎn)狀態(tài)也就是下限位報(bào)警狀態(tài)。

(3)下限油位調(diào)整
如果油位開關(guān)安裝時(shí),其插人深度已按(1)式預(yù)置,在主機(jī)及稀油潤滑裝置投人正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,回油管內(nèi)油位接近iR,其設(shè)定點(diǎn)可不再調(diào)整;若管中實(shí)際油位明顯高于或低于iR時(shí),則應(yīng)重新調(diào)整報(bào)警設(shè)定點(diǎn),升(降)探頭,直至開關(guān)轉(zhuǎn)換,此刻開關(guān)點(diǎn)恰與管內(nèi)油面持平。為防止油位擾動(dòng)引起誤動(dòng)作,再降探頭至開關(guān)點(diǎn)浸人油面下約相當(dāng)于75%油截面積的油位處,但最終叉體平面必須與測量管段軸線也即油流方向平行,以免阻礙油流