CN103697309A - 一种容积计量式集中喷油润滑*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种容积计量式集中喷油润滑***，包括喷油润滑机油箱、油泵、溢流阀以及多个组合喷嘴，每个组合喷嘴处均设有一个电磁阀进行控制；所述喷油润滑机油箱中的油通过油泵经过所述溢流阀向所述多个组合喷嘴输送油；所述溢流阀通过回流管与喷油润滑机油箱相连，所述溢流阀后还设有一个容积式流量计，所述容积式流量计用于测量流向组合喷嘴的油量，当所述组合喷嘴的所喷油量达到设定的油量时，则转到下一个组合喷嘴对润滑点进行润滑。本发明能够使得各个喷嘴的压力均匀。

Description

一种容积计量式集中喷油润滑***

技术领域

本发明涉及喷油润滑技术领域，特别是涉及一种容积计量式集中喷油润滑***。

背景技术

开式齿轮传统上多采用三种润滑方式：油池润滑、滴油润滑和间隔人工加油润滑。油池润滑方式是在大型齿轮的底部设一个较大的油池，齿轮轮齿经过油池时带起过量的油对齿轮表面进行润滑。在这种润滑方式中，常出现的问题是，当齿轮转到上部时，多余的润滑油会飞溅到其它部位，导致润滑油的泄漏和设备的污染，同时也会使润滑油中混入杂质，造成对油池中的润滑油污染，严重影响润滑效果。滴油润滑方式也会因开式齿轮啮合面积大，工作油膜薄而难以做到适量供油润滑，往往不是滴油过量就是不足。间隔人工加油润滑方式是通过人工定时给油润滑，这种润滑方式更是难以控制油膜厚度，常会造成润滑不足。

集中型喷油润滑是在一台润滑设备上能同时对多个润滑点进行润滑。目前关于这种***的研制已有报导，但在使用中仍存在不少问题，这些问题主要表现在润滑点与喷油润滑机之间距离太长，各润滑点间距离相差悬殊，以及多点润滑不便于控制且喷嘴压力不均等。

为了解决各个喷嘴压力不均，在原有传统多点润滑方式的基础上作了改进。该改进在每个润滑点处均安装一个溢流阀。调试时分别调节各润滑点处的溢流阀，以保证各喷嘴的入口压力为喷嘴的额定压力，每点各自调整喷油嘴进口压力。由于溢流阀的润滑油需回到油箱，因此必须安装一根回油管，而且此油管通径不能太细，否则会给较远处的溢流阀的溢流口形成“背压”，从而影响其正常工作。这种方案成本高、管路复杂，因而不宜采用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种容积计量式集中喷油润滑***，能够使得各个喷嘴的压力均匀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种容积计量式集中喷油润滑***，包括喷油润滑机油箱、油泵、溢流阀以及多个组合喷嘴，每个组合喷嘴处均设有一个电磁阀进行控制；所述喷油润滑机油箱中的油通过油泵经过所述溢流阀向所述多个组合喷嘴输送油；所述溢流阀通过回流管与喷油润滑机油箱相连，所述溢流阀后还设有一个容积式流量计，所述容积式流量计用于测量流向组合喷嘴的油量，当所述组合喷嘴的所喷油量达到设定的油量时，则转到下一个组合喷嘴对润滑点进行润滑。

所述油泵为高压柱塞油泵；所述溢流阀的参数设置为高于往最远处的组合喷嘴输送润滑油时所需溢流的压力。

所述容积式流量计包括单线递进式分配器；所述单线递进式分配器的六个出口合并为一个出口；所述单线递进式分配器上的柱塞安装有传感器；所述传感器与脉冲产生电路相连；所述传感器用于检测柱塞的运动，根据柱塞的运动次数计算流过的润滑油的量。

所述脉冲产生电路由以NE555为中心的单稳态电路和负脉冲发生电路组成；所述负脉冲发生电路的输入端与单稳态电路的触发端相连。

所述组合喷嘴包括电磁铁、阀体和喷嘴，所述电磁铁的衔铁与阀体的阀芯相连；所述阀芯通过弹簧安装在阀体内，所述阀体的一侧开有进气口和进油口，另一侧安装有所述喷嘴；当电磁铁得电时，电磁铁的衔铁在电磁力的作用下向下推动阀芯，使得阀芯外侧的两个凹槽分别接通气路和油路使喷嘴与进气口和进油口连通，当电磁铁失电时，电磁铁的衔铁和阀芯在弹簧力的作用下向上运动，直到阀芯顶住电磁铁。

所述喷嘴包括喷嘴大帽、喷嘴小帽和喷嘴体；所述喷嘴小帽盖在所述喷嘴体上；所述喷嘴大帽盖在所述喷嘴小帽上；所述喷嘴体通过螺丝连接到阀体的输出口，喷嘴体上有两个通路，中间的孔通油，一直将润滑油引到喷嘴的喷油口，喷嘴体在阀体连接处的外缘有一个环行的槽连通压缩空气，压缩空气通过喷嘴体上的斜孔输送到喷嘴体和喷嘴小帽形成的空隙内，最终从喷嘴体和喷嘴小帽形成的环行小孔喷出，而润滑油从该环行小孔的中间孔涌出。

所述电磁阀采用了行列多点控制技术进行控制，其中，电磁阀的一头与电源正极相连的行线相接，另一头与电源负极相连的列线相接；控制时，所有的行线中，一次只有一根行线得电，所有的列线中，一次只有一根列线得电。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明可适用于300米以内的集中型干稀油喷油润滑场合，特别是开式齿轮比较集中的场合；采用恒流量柱塞泵可以补偿各润滑点不同距离所产生的不同的压力损失，为组合喷嘴提供所需要的工作压力或工作流量，使每个喷嘴满足自己的额定工作条件，保证了长距离条件下各组合喷嘴的正常工作；高粘度容积式流量计对于粘度较大的工作介质，其计量精度极高，稳态性能极好，无泄漏无动密封，完全满足喷油润滑***的计量要求；组合喷嘴包括了压缩空气和润滑油的导入、电磁铁控制、喷嘴等功能。该***中容积式计量技术的应用，能对各润滑点的喷油量进行闭环调节，以补偿各润滑点因距离不同、油温不同、油品不同所产生的喷油量不均，确保所有润滑点的喷嘴喷出的润滑油达到所需的量。***中行列多点控制技术的应用大大减少了连接电缆和导线的数目，简化了***结构。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中容积式流量计的结构示意图；

图3是本发明中容积式流量计的检测信号时序图；

图4是本发明中脉冲产生电路的电路图；

图5是本发明中组合喷嘴的结构示意图；

图6是本发明中行列多点控制电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种容积计量式集中喷油润滑***，如图1所示，包括喷油润滑机油箱、油泵、溢流阀以及多个组合喷嘴，每个组合喷嘴处均设有一个电磁阀进行控制；所述喷油润滑机油箱中的油通过油泵经过所述溢流阀向所述多个组合喷嘴输送油；所述溢流阀通过回流管与喷油润滑机油箱相连，所述溢流阀后还设有一个容积式流量计，所述容积式流量计用于测量流向组合喷嘴的油量，当所述组合喷嘴的所喷油量达到设定的油量时，则转到下一个组合喷嘴对润滑点进行润滑

上述实施方式采用容积式流量计对油量进行计量和累计，同时由于现场的喷嘴是按顺序依次打开的，也就是一个时间只有一个喷嘴打开，由此可知，容积式流量计的流量就是打开阀门的那个喷嘴的流量。

由图1可知，如果通过溢流阀来稳定油箱出油口的压力，则由于管路压力阻力的存在，每个喷油嘴的流量会有差别，其最远和最近的喷嘴的流量会相差好多倍。

对于这个问题，可通过选择油泵和适当的溢流阀参数来克服。选择较小流量的高压柱塞油泵，它能几乎与溢流压力无关的输出一定流量的润滑油，溢流阀的溢流参数调整为往最远处的喷嘴输送润滑油时也没有溢流（或者更确切一点比往最远处的喷嘴输送润滑油时刚好溢流的压力再高出一定值）。这样，每个喷嘴工作时都不会溢流，也就是说，每个喷嘴的工作流量都是高压柱塞油泵的输出流量。

由此可见，本发明成本低，完全能满足大齿轮喷油润滑的需要，当油品和环境温度变化时，可以适当调整溢流阀的压力，也可以把溢流阀的压力直接调得高一些，以满足油品黏度大和温度低对压力的要求。

如图2所示，所述容积式流量计包括单线递进式分配器；所述单线递进式分配器的六个出口合并为一个出口；所述单线递进式分配器上的三个柱塞均安装有一个传感器；所述三个传感器分别与脉冲产生电路相连；所述传感器用于检测柱塞的运动，根据柱塞的运动次数计算流过的润滑油的量。其原理如下：

由图2可知，传感器都安装在柱塞的上边，如果检测元件在发信元件靠近时输出高电平，在发信元件远离时输出低电平，则图2中，检测元件A输出高电平，同理，检测元件B输出高电平，检测元件C输出低电平。三个检测信号的时序图如图3所示（其中，检测元件安装在右侧）。

根据图2可知每有一份体积为Q的润滑油流过容积式流量计，就有一个柱塞（A、B、C中的一个）产生位置变化，在时序图上表现为一个检测元件输出电平的翻转。当柱塞从左到右运动时，相应的检测元件从低电平翻转到高电平；反之，当柱塞从右到左运动时，相应的检测元件从高电平翻转到低电平。

容积式流量计脉冲产生电路的作用就是将检测元件A、B、C的电平变化转换成脉冲信号，并对信号进行处理和放大，生成能够被PLC的输入端识别的、具有一定电流负载能力的脉冲信号。图4是本实施方式的脉冲产生电路。它包括一个由NE555为中心的单稳态电路和三个分别连接三个柱塞检测元件的负脉冲发生电路，所述负脉冲发生电路的输入端与单稳态电路的触发端相连。

以柱塞A的检测为例，二极管D11、电阻R11、二极管D13、电容C11组成下降沿触发电路，当柱塞A的检测信号从高电平变到低电平时，通过电容C11和二极管D11，触发端立刻变为低电平，单稳态电路产生一个一定脉宽的脉冲。然后，电源VCC通过电阻R11对电容C11充电，触发端回到高电平，当柱塞A的检测信号从低电平变到高电平时，电容C11存储的电荷从二极管D13放电到电源。二极管D12、三极管BG11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C12、二极管D14、二极管DW11组成上升沿触发电路，当柱塞A的检测信号从低电平变到高电平时，电流通过电容C12、二极管DW11、三极管BG11的eb结，三极管BG11导通，三极管BG11的集电极通过二极管D12使触发端为低电平，单稳态电路产生一个一定脉宽的脉冲。然后，柱塞A的检测输出通过电阻R13对电容C12充电，触发端回到高电平，当柱塞A的检测信号从高电平变到低电平时，电容C12存储的电荷从电阻R12、二极管D14放电。其他两个柱塞的负脉冲发生电路与柱塞A的一样。

负脉冲发生电路和单稳态电路的时间常数需要调整好。对于容积式流量计的计量常数Q是0.5毫升的流量计来说，如果要使其最大计量达到1000毫升/分。则其脉冲频率为1000毫升/分÷0.5毫升÷60秒/分=33.3次/秒。相应的脉冲宽度为1秒÷33.3次÷2=15毫秒比较好，如果PLC的程序比较大，则PLC的扫描周期可能与15毫秒比较接近，这时要注意采取措施避免丢失计量脉冲。

如果计量精度要求较低，则可以只安装一个检测柱塞，这样每个脉冲代表的容积为3Q，如果是上文所描述的流量计，则变成了一个脉冲代表1.5毫升。同时脉冲的频率也降低到1/3，只有约11次/秒。

如图5所示，所述组合喷嘴包括电磁铁1、阀体2和喷嘴3，所述电磁铁1的衔铁11与阀体2的阀芯21相连；所述阀芯21通过弹簧22安装在阀体2内，所述阀体2的一侧开有进气口23和进油口24，另一侧安装有所述喷嘴3；当电磁铁1得电时，电磁铁1的衔铁11在电磁力的作用下向下推动阀芯21，使得阀芯21外侧的两个凹槽分别接通气路和油路使喷嘴3与进气口23和进油口24连通，当电磁铁1失电时，电磁铁1的衔铁11和阀芯21在弹簧力的作用下向上运动，直到阀芯21顶住电磁铁1。

其中电磁铁1可选用吸力四十牛顿、行程6mm的交流本整型湿式电磁铁。电磁铁和阀体用四个M4的螺栓固定在一起。当电磁铁1得电时，电磁铁1的衔铁11在电磁力的作用下向下推动阀芯21下降6mm，当电磁铁1失电时，电磁铁1的衔铁11和阀芯21在弹簧力的作用下向上运动，直到阀芯21顶住电磁铁1。

阀体2由阀块、阀芯21和弹簧22构成，阀块工作孔的内径和阀芯21的外径是密封油和压缩空气围绕的，因而其加工要求严格，孔的圆度、弯曲度、表面的光洁度都要求比较高。阀芯21外边加工了两个凹槽，当电磁铁1得电时，这两个凹槽分别接通气路和油路。阀芯21的中间是个通孔，有利于阀芯21两端面力的平衡。

喷嘴3也有三个部件，分别称作喷嘴大帽31、喷嘴小帽32和喷嘴体33；所述喷嘴小帽32盖在所述喷嘴体33上；所述喷嘴大帽31盖在所述喷嘴小帽32上。喷嘴体33通过螺丝连接到阀体2的输出口，它有两个通路，中间的孔通油，一直将润滑油引到喷嘴的喷油口。喷嘴体33在阀体2连接处的外缘有一个环行的槽连通压缩空气。压缩空气通过喷嘴体33上的斜孔输送到喷嘴体33和喷嘴小帽32形成的空隙内，最终从喷嘴体33和喷嘴小帽32形成的环行小孔喷出，而润滑油从该环行小孔的中间孔涌出。当二者的孔径选择适当，且油压和气压调好时，润滑油被压缩空气雾化成粒度合适、分布均匀的油雾，并由压缩空气将油雾带到齿轮的啮合面，达到润滑齿轮的目的。

如图6所示，所述电磁阀采用了行列多点控制技术进行控制，其中，电磁阀的一头与电源正极相连的行线相接，另一头与电源负极相连的列线相接；控制时，所有的行线中，一次只有一根行线得电，所有的列线中，一次只有一根列线得电。如图6所示，9根行线和6根列线一共可以控制6×9=54个电磁阀。值得一提的是，行列控制中可以添加直流电源和二极管，以此来避免电流倒流，避免不需要打开的电磁阀得到电源。

通过行列多点控制技术进行控制不仅简化了控制线路的数目，提高了各线路的利用率，降低了设计成本，而且为对整体***的控制提供了很大的方便。

Claims (7)

1.一种容积计量式集中喷油润滑***，包括喷油润滑机油箱、油泵、溢流阀以及多个组合喷嘴，每个组合喷嘴处均设有一个电磁阀进行控制；所述喷油润滑机油箱中的油通过油泵经过所述溢流阀向所述多个组合喷嘴输送油；所述溢流阀通过回流管与喷油润滑机油箱相连，其特征在于，所述溢流阀后还设有一个容积式流量计，所述容积式流量计用于测量流向组合喷嘴的油量，当所述组合喷嘴的所喷油量达到设定的油量时，则转到下一个组合喷嘴对润滑点进行润滑。

2.根据权利要求1所述的容积计量式集中喷油润滑***，其特征在于，所述油泵为高压柱塞油泵；所述溢流阀的参数设置为高于往最远处的组合喷嘴输送润滑油时所需溢流的压力。

3.根据权利要求1所述的容积计量式集中喷油润滑***，其特征在于，所述容积式流量计包括单线递进式分配器；所述单线递进式分配器的六个出口合并为一个出口；所述单线递进式分配器上的柱塞安装有传感器；所述传感器与脉冲产生电路相连；所述传感器用于检测柱塞的运动，根据柱塞的运动次数计算流过的润滑油的量。

4.根据权利要求3所述的容积计量式集中喷油润滑***，其特征在于，所述脉冲产生电路由以NE555为中心的单稳态电路和负脉冲发生电路组成；所述负脉冲发生电路的输入端与单稳态电路的触发端相连。

5.根据权利要求1所述的容积计量式集中喷油润滑***，其特征在于，所述组合喷嘴包括电磁铁、阀体和喷嘴，所述电磁铁的衔铁与阀体的阀芯相连；所述阀芯通过弹簧安装在阀体内，所述阀体的一侧开有进气口和进油口，另一侧安装有所述喷嘴；当电磁铁得电时，电磁铁的衔铁在电磁力的作用下向下推动阀芯，使得阀芯外侧的两个凹槽分别接通气路和油路使喷嘴与进气口和进油口连通，当电磁铁失电时，电磁铁的衔铁和阀芯在弹簧力的作用下向上运动，直到阀芯顶住电磁铁。

6.根据权利要求5所述的容积计量式集中喷油润滑***，其特征在于，所述喷嘴包括喷嘴大帽、喷嘴小帽和喷嘴体；所述喷嘴小帽盖在所述喷嘴体上；所述喷嘴大帽盖在所述喷嘴小帽上；所述喷嘴体通过螺丝连接到阀体的输出口，喷嘴体上有两个通路，中间的孔通油，一直将润滑油引到喷嘴的喷油口，喷嘴体在阀体连接处的外缘有一个环行的槽连通压缩空气，压缩空气通过喷嘴体上的斜孔输送到喷嘴体和喷嘴小帽形成的空隙内，最终从喷嘴体和喷嘴小帽形成的环行小孔喷出，而润滑油从该环行小孔的中间孔涌出。

7.根据权利要求1所述的容积计量式集中喷油润滑***，其特征在于，所述电磁阀采用了行列多点控制技术进行控制，其中，电磁阀的一头与电源正极相连的行线相接，另一头与电源负极相连的列线相接；控制时，所有的行线中，一次只有一根行线得电，所有的列线中，一次只有一根列线得电。

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