CN110230687B - 模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***及其控制方法 - Google Patents

模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***及其控制方法，所述润滑冷却***，包括：泵组装置，过滤溢流装置，风冷却装置，以及，供油阀组装置。所述润滑冷却***形成4个独立的模块，模块之间通过软管相连接；模块化后，整体外形美观、整洁，释放了维护操作空间，省去了底座等结构件的生产加工成本，缩短了设计、工艺、采购和生产环节的周期，降低了安装、发运等环节的工作量和费用；优化润滑冷却***方案原理和元件选型，改善***噪音大和渗漏油问题；增加温度、压力、流量信号监控反馈，改进电气控制方案，提高***自动化程度和可靠性。

Description

模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***及其控制方法
技术领域
本发明涉及抓斗卸船机齿轮箱领域，特别涉及抓斗卸船机齿轮箱润滑冷却***，具体地说是一种模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***及其控制方法。
背景技术
抓斗卸船机是目前世界上普遍用于散货接卸港的主要设备。随着全球海运散货量的增大，其在港口的作用越来越重要。桥式抓斗式卸船机对货物种类变化适应性强并且价格合适等优点，在各个港口得到了广泛地应用。卸船机用齿轮箱主要负责卸船机抓斗的起升开闭以及小车运行机构的工作运转。由于卸船机属于连续工作制，减速器长期处于连续运转状态，减速器内部结构复杂(内有两个行星包)，轴承较多(单台最少有27个轴承)，同时减速器输入转速高传递扭矩大。因此减速器工作时温升较高，为了保证减速器正常运行，需要增加外部强制润滑冷却***。
润滑冷却***主要是负责将减速器箱体内的润滑油吸出经过滤、冷却后再注回减速器箱体内。其作用就是对减速箱内的轴承及齿轮进行润滑和冷却，最大限度的降低齿轮和轴承的磨损，延长其使用寿命。
目前卸船机齿轮箱润滑冷却***采用独立集中布置式的润滑冷却稀油站，放置在齿轮箱两个输入轴(两个大电机)中间的空隙中，由于齿轮箱发热量较大，故润滑冷却***额定流量和散热功率也较大，其外形尺寸随之也比较大，导致润滑站前后左右空间很小、安装维护非常不便。
另外冬天环境温度低，润滑***冷启动时，噪音震动大，***压力高，易损坏***元辅件。***中温度、压力、流量监控点不完备，导致***自动化程度低、运行不可靠。
发明内容
本发明的目的在于解决独立整体结构润滑冷却***安装维护空间小的问题，形成四个相对独立的模块，现场组装，形成模块化后，省去了底座等部件的生产加工成本，缩短了设计、工艺、采购和生产环节的工期，降低了安装、发运等环节的工作量和费用。优化润滑冷却***方案原理和元件选型，改善***噪音大和渗漏油问题。增加温度、压力、流量信号监控反馈，改进电气控制方案，提高***自动化程度和可靠性。
本发明采用的技术手段如下：
一种模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***，包括：
泵组装置，其包括依次连通的自封式磁性吸油过滤器、发讯蝶阀、橡胶补偿接头、螺杆泵、止回阀和第一蝶阀，位于所述橡胶补偿接头和所述螺杆泵之间的管路上设有第一温度计和第一测压接头，所述自封式磁性吸油过滤器与齿轮箱下箱体上的出油口连通；
过滤溢流装置，其包括依次连通的双筒过滤器和流量开关以及位于溢流管路上依次连接的第一压力表、第二测压接头和单向阀，所述双筒过滤器与所述第一蝶阀通过软管连通且其之间的管路上与所述溢流管路一端连通，所述溢流管路另一端通过软管与齿轮箱下箱体上的回油口连通，所述双筒过滤器和所述流量开关之间的管路上设有至少一个温度继电器；
风冷却装置，其包括依次连通的第二蝶阀、风冷却器和第四蝶阀，以及设有第三蝶阀的旁路，所述旁路两端分别与所述第二蝶阀和所述第三蝶阀连通，所述流量开关通过软管分别与所述第二蝶阀和所述旁路连通；
以及，供油阀组装置，其包括位于供油阀组管路上的第二温度计、第二压力表、压力开关和第三测压接头，所述供油阀组管路一端通过软管分别与所述第四蝶阀和所述旁路连通，所述供油阀组管路另一端通过软管与齿轮箱上箱体的进油口连通。
所述泵组装置安装在齿轮箱下箱体侧面，整体呈U型结构，由于空间尺寸的限制，所述泵组装置设计成U型结构；
所述自封式磁性吸油过滤器可通过内部一弹簧推动阀口关闭；
所述螺杆泵的电机为4/8极双速电机，当润滑油油液温度低，粘度很大时，采用8极低速；当润滑油油液温度高，粘度低时，采用4极高速。这样既满足了***润滑、冷却的效果，又同时解决了***低温启动噪音大的问题。
所述过滤溢流装置安装在齿轮箱上箱体侧面；
所述溢流管路和所述单向阀的通径为DN32，改善了***低温运行时，***背压大导致溢流不畅损坏压力表、温度计等元辅件的问题；
所述单向阀的开启压力为1.2Mpa，当所述润滑冷却***背压超过1.2Mpa时，润滑油油液通过所述单向阀直接溢流回齿轮箱下箱体上的回油口；
所述双筒过滤器双筒之间的中间连通块为阀块结构，其前端面保证平面度和粗糙度；
所述温度继电器、所述流量开关、所述第一压力表、所述第二测压接头和所述单向阀集成在一阀块上并通过螺钉连接到所述中间连通块前端面上，集成后减少了上述部件所占空间、方便了维护；
所述双筒过滤器的双筒采用一工一备的工作原理，当其中一滤筒堵塞，通过切换手柄更换另一滤筒工作，堵塞的滤筒及时更换滤芯，这样在线更换维护不影响***连续运行。
所述风冷却器通过支架安装在齿轮箱上箱体顶面，所述风冷却器集成一开启压力为0.6Mpa的单向阀，防止***背压大时，损坏散热片。
风冷却器进出口蝶阀常开，旁路上的蝶阀常闭，待风冷却器出现故障需要在线不停机维护拆卸时，进出口蝶阀关闭，旁路上的蝶阀打开，润滑油液油经过旁路流向供油阀组装置，***可正常运行。
所述第二温度计、所述第二压力表、所述压力开关和所述第三测压接头集成在一阀块上并安装在齿轮箱上箱体上。
本发明将滑冷却***化分成泵组装置、过滤溢流装置、风冷却装置和供油阀组装置4大部分，形成了模块化，各个模块安装在齿轮箱箱体侧面和顶面闲散空间中，模块之间通过软管相连，这样既方便又美观，解决之前润滑***独立整体结构安装维护空间狭小问题。同时优化方案原理和元件选型，螺杆泵的电机采用双速电机，加大溢流管路通径，解决冷启动***噪音震动大、***压力高、易损坏***元辅件的问题。同时增加了温度、压力、流量信号监控反馈，提高了***自动化水平，使***更加安全可靠。
以前润滑冷却***与齿轮箱出油口之间设有个大通径的球阀，模块化后的润滑冷却***省去了此球阀，自封式磁性吸油过滤器带自封性，更换滤芯时，吸油过滤器可通过内部一弹簧推动阀口关闭，隔断齿轮箱和润滑冷却***，防止油液流出。
本发明还公开了一种上述所述的模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***的控制方法，
所述发讯蝶阀设有接近开关，所述发讯蝶阀完全打开时接近开关发讯，提示所述润滑冷却***可启动；接近开关防止所述发讯蝶阀未全部打开造成吸空，损坏螺杆泵。
所述自封式磁性吸油过滤器设有第一压差发讯器，当所述自封式磁性吸油过滤器滤芯被污染物堵塞到其吸油口真空度为0.018Mpa时第一压差发讯器发出信号，提示应及时更换滤芯，所述润滑冷却***停机，避免螺杆泵出现吸空等故障。
所述双筒过滤器设有第二压差发讯器，当第二压差发讯器检测到所述双筒过滤器其中一个滤芯前后压差达到0.35MPa时，第二压差发讯器发出报警信号，提示应及时更换滤芯，同时将所述双筒过滤器旋转到另一个滤芯。
所述流量开关报警流量值设定为15L/min，所述压力开关压力值设定为0.06Mpa，当所述润滑冷却***流量和压力低于上述设定值后，发出报警信号，所述润滑冷却***和齿轮箱停止工作，进行检查是否有堵塞、泄露等现象。
所述螺杆泵的电机为4/8极双速电机，启动所述润滑冷却***时先启动8极低速，当检测油液油温升高到35℃时，由8极低速转为4极高速；当油液油温降低到30℃，由4极高速转为8极低速；
所述螺杆泵启动前，当齿轮箱内油液油温起始温度大于35℃时，先启动8极低速，30s后再切换成4极高速；齿轮箱内油液油温低于10℃时，禁止启动所述螺杆泵，此时需提前开启齿轮箱中的加热器；当齿轮箱内油液油温升高到10℃到20℃之间，可短时间断性启动8极低速；当齿轮箱内油液油温在20℃到35℃之间可正常启动8极低速；
当所述润滑冷却***油液油温升高到50℃时，启动风冷却器；
当所述润滑冷却***油液油温降到35℃时，风冷却器停止工作。
本发明具有以下优点：
1、润滑冷却***形成4个独立的模块，模块之间通过软管相连接。模块化后，整体外形美观、整洁，释放了维护操作空间，省去了底座等结构件的生产加工成本，缩短了设计、工艺、采购和生产环节的周期，降低了安装、发运等环节的工作量和费用。
2、优化润滑冷却***方案原理和元件选型，改善***噪音大和渗漏油问题。
3、增加温度、压力、流量信号监控反馈，改进电气控制方案，提高***自动化程度和可靠性。
基于上述理由本发明可在抓斗卸船机齿轮箱等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的具体实施方式中模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***的液压原理图。
图2是本发明的具体实施方式中泵组装置外形图。
图3是本发明的具体实施方式中过滤溢流装置外形图。
图4时本发明的具体实施方式中风冷却装置外形图。
图5是本发明的具体实施方式中供油阀组装置外形图。
图6是本发明的具体实施方式中模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***整体布置效果图。
其中，1.自封式吸油过滤器，2.发讯蝶阀，3.橡胶补偿接头，4.1.第一温度计，4.2.第二温度计，5.1.第一测压接头，5.2.第二测压接头，5.3.第三测压接头，6.螺杆泵，7.止回阀，8.1.第一蝶阀，8.2.第二蝶阀，8.3.第三蝶阀，8.4.第四蝶阀，9.第一压力表，9.2.第二压力表，10.单向阀，11.双筒过滤器，12.1.第一温度继电器，12.2.第二温度继电器，13.流量开关，14.风冷却器，15.压力开关。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，一种模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***，包括：
泵组装置，其包括依次连通的自封式磁性吸油过滤器1、发讯蝶阀2、橡胶补偿接头3、螺杆泵6、止回阀7和第一蝶阀8.1，位于所述橡胶补偿接头3和所述螺杆泵6之间的管路上设有第一温度计4.1和第一测压接头5.1，所述自封式磁性吸油过滤器1与齿轮箱下箱体上的出油口连通，所述泵组装置安装在齿轮箱下箱体侧面，整体呈U型结构；所述自封式磁性吸油过滤器1可通过内部一弹簧推动阀口关闭；所述螺杆泵6的电机为4/8极双速电机。
过滤溢流装置，其包括依次连通的双筒过滤器11和流量开关13以及位于溢流管路上依次连接的第一压力表9.1、第二测压接头5.2和单向阀10，所述双筒过滤器11与所述第一蝶阀8.1通过软管连通且其之间的管路上与所述溢流管路一端连通，所述溢流管路另一端通过软管与齿轮箱下箱体上的回油口连通，所述双筒过滤器11和所述流量开关13之间的管路上设有第一温度继电器12.1和第二温度继电器12.2；所述过滤溢流装置安装在齿轮箱上箱体侧面；所述溢流管路和所述单向阀10的通径为DN32；所述单向阀10的开启压力为1.2Mpa；所述双筒过滤器11双筒之间的中间连通块为阀块结构，其前端面保证平面度和粗糙度；所述第一温度继电器12.1、第二温度继电器12.2、所述流量开关13、所述第一压力表9.1、所述第二测压接头5.2和所述单向阀10集成在一阀块上并通过螺钉连接到所述中间连通块前端面上；所述双筒过滤器11的双筒采用一工一备的工作原理。
风冷却装置，其包括依次连通的第二蝶阀8.2、风冷却器14和第四蝶阀8.4，以及设有第三蝶阀8.3的旁路，所述旁路两端分别与所述第二蝶阀8.2和所述第三蝶阀8.4连通，所述流量开关13通过软管分别与所述第二蝶阀8.2和所述旁路连通；所述风冷却器14通过支架安装在齿轮箱上箱体顶面，所述风冷却器14集成一开启压力为0.6Mpa的单向阀。
以及，供油阀组装置，其包括位于供油阀组管路上的第二温度计4.2、第二压力表9.2、压力开关15和第三测压接头5.3，所述供油阀组管路一端通过软管分别与所述第四蝶阀8.4和所述旁路连通，所述供油阀组管路另一端通过软管与齿轮箱上箱体的进油口连通。所述第二温度计4.2、所述第二压力表9.2、所述压力开关15和所述第三测压接头5.3集成在一阀块上并安装在齿轮箱上箱体上。
电机带动螺杆泵6启动后，齿轮箱里的润滑油经自封式磁性吸油过滤器1、泵吸油管路上发讯蝶阀2、橡胶补偿接头3、第一温度计4.1、第一测压接头5.1后被吸出，螺杆泵6排出的润滑油经止回阀7和第一蝶阀8.1、双筒过滤器11、温度继电器12.1,12.2、流量开关13、风冷却器14、第二压力表9.2、压力开关14、测压接头5.3过滤冷却后流回齿轮箱。当***背压大时，超过溢流管路单向阀10设定的1.2MPa后，润滑油不经过过滤冷却回路，而是通过溢流管路上的第一压力表9.1、第二测压接头5.2、单向阀10直接流回齿轮箱。
所述发讯蝶阀2设有接近开关，所述发讯蝶阀2完全打开时接近开关发讯，提示所述润滑冷却***可启动；所述自封式磁性吸油过滤器1设有第一压差发讯器，当所述自封式磁性吸油过滤器1滤芯被污染物堵塞到其吸油口真空度为0.018Mpa时第一压差发讯器发出信号，提示应及时更换滤芯，所述润滑冷却***停机；所述双筒过滤器11设有第二压差发讯器，当第二压差发讯器检测到所述双筒过滤器11其中一个滤芯前后压差达到0.35MPa时，第二压差发讯器发出报警信号，提示应及时更换滤芯，同时将所述双筒过滤器11旋转到另一侧(另一个滤芯)。所述流量开关13报警流量值设定为15L/min，所述压力开关15压力值设定为0.06Mpa，当所述润滑冷却***流量和压力低于上述设定值后，发出报警信号，所述润滑冷却***和齿轮箱停止工作；所述螺杆泵6的电机为4/8极双速电机，启动所述润滑冷却***时先启动8极低速，当检测油液油温升高到35℃时，由8极低速转为4极高速；当油液油温降低到30℃，由4极高速转为8极低速；所述螺杆泵6启动前，当齿轮箱内油液油温起始温度大于35℃时，先启动8极低速，30s后再切换成4极高速；齿轮箱内油液油温低于10℃时，禁止启动所述螺杆泵6，此时需提前开启齿轮箱中的加热器；当齿轮箱内油液油温升高到10℃到20℃之间，可短时间断性启动8极低速；当齿轮箱内油液油温在20℃到35℃之间可正常启动8极低速；当所述润滑冷却***油液油温升高到50℃时，启动风冷却器14；当所述润滑冷却***油液油温降到35℃时，风冷却器14停止工作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***，其特征在于，包括：
泵组装置，其包括依次连通的自封式磁性吸油过滤器(1)、发讯蝶阀(2)、橡胶补偿接头(3)、螺杆泵(6)、止回阀(7)和第一蝶阀(8.1)，位于所述橡胶补偿接头(3)和所述螺杆泵(6)之间的管路上设有第一温度计(4.1)和第一测压接头(5.1)，所述自封式磁性吸油过滤器(1)与齿轮箱下箱体上的出油口连通；
过滤溢流装置，其包括依次连通的双筒过滤器(11)和流量开关(13)以及位于溢流管路上依次连接的第一压力表(9.1)、第二测压接头(5.2)和单向阀(10)，所述双筒过滤器(11)与所述第一蝶阀(8.1)通过软管连通且其之间的管路上与所述溢流管路一端连通，所述溢流管路另一端通过软管与齿轮箱下箱体上的回油口连通，所述双筒过滤器(11)和所述流量开关(13)之间的管路上设有至少一个温度继电器(12)；
风冷却装置，其包括依次连通的第二蝶阀(8.2)、风冷却器(14)和第四蝶阀(8.4)，以及设有第三蝶阀(8.3)的旁路，所述旁路两端分别与所述第二蝶阀(8.2)和所述第三蝶阀(8.4)连通，所述流量开关(13)通过软管分别与所述第二蝶阀(8.2)和所述旁路连通；
以及，供油阀组装置，其包括位于供油阀组管路上的第二温度计(4.2)、第二压力表(9.2)、压力开关(15)和第三测压接头(5.3)，所述供油阀组管路一端通过软管分别与所述第四蝶阀(8.4)和所述旁路连通，所述供油阀组管路另一端通过软管与齿轮箱上箱体的进油口连通。
2.根据权利要求1所述的润滑冷却***，其特征在于：所述泵组装置安装在齿轮箱下箱体侧面，整体呈U型结构；
所述自封式磁性吸油过滤器(1)可通过内部一弹簧推动阀口关闭；
所述螺杆泵(6)的电机为4/8极双速电机。
3.根据权利要求1所述的润滑冷却***，其特征在于：所述过滤溢流装置安装在齿轮箱上箱体侧面；
所述溢流管路和所述单向阀(10)的通径为DN32；
所述单向阀(10)的开启压力为1.2Mpa；
所述双筒过滤器(11)双筒之间的中间连通块为阀块结构，其前端面保证平面度和粗糙度；
所述温度继电器(12)、所述流量开关(13)、所述第一压力表(9.1)、所述第二测压接头(5.2)和所述单向阀(10)集成在一阀块上并通过螺钉连接到所述中间连通块前端面上。
4.根据权利要求1所述的润滑冷却***，其特征在于：所述风冷却器(14)通过支架安装在齿轮箱上箱体顶面，所述风冷却器(14)集成一开启压力为0.6Mpa的单向阀。
5.根据权利要求1所述的润滑冷却***，其特征在于：所述第二温度计(4.2)、所述第二压力表(9.2)、所述压力开关(15)和所述第三测压接头(5.3)集成在一阀块上并安装在齿轮箱上箱体上。
6.一种权利要求1所述的模块化抓斗卸船机用齿轮箱润滑冷却***的控制方法，其特征在于，
所述发讯蝶阀(2)设有接近开关，所述发讯蝶阀(2)完全打开时接近开关发讯，提示所述润滑冷却***可启动；
所述自封式磁性吸油过滤器(1)设有第一压差发讯器，当所述自封式磁性吸油过滤器(1)滤芯被污染物堵塞到其吸油口真空度为0.018Mpa时第一压差发讯器发出信号，提示应及时更换滤芯，所述润滑冷却***停机；
所述双筒过滤器(11)设有第二压差发讯器，当第二压差发讯器检测到所述双筒过滤器(11)其中一个滤芯前后压差达到0.35MPa时，第二压差发讯器发出报警信号，提示应及时更换滤芯，同时将所述双筒过滤器(11)旋转到另一个滤芯；
所述流量开关(13)报警流量值设定为15L/min，所述压力开关(15)压力值设定为0.06Mpa，当所述润滑冷却***流量和压力低于上述设定值后，发出报警信号，所述润滑冷却***和齿轮箱停止工作；
所述螺杆泵(6)的电机为4/8极双速电机，启动所述润滑冷却***时先启动8极低速，当检测油液油温升高到35℃时，由8极低速转为4极高速；当油液油温降低到30℃，由4极高速转为8极低速；
所述螺杆泵(6)启动前，当齿轮箱内油液油温起始温度大于35℃时，先启动8极低速，30s后再切换成4极高速；齿轮箱内油液油温低于10℃时，禁止启动所述螺杆泵(6)，此时需提前开启齿轮箱中的加热器；当齿轮箱内油液油温升高到10℃到20℃之间，可短时间断性启动8极低速；当齿轮箱内油液油温在20℃到35℃之间可正常启动8极低速；
当所述润滑冷却***油液油温升高到50℃时，启动风冷却器(14)；
当所述润滑冷却***油液油温降到35℃时，风冷却器(14)停止工作。
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