RU2151946C1 - Portioner of plastic lubricant - Google Patents

Abstract

FIELD: devices metering plastic lubricant predominantly for single-time injection in large amount fed into large-sized friction units. SUBSTANCE: portioner of plastic lubricant has lubricant reservoir, rotary pump, four-line two-position weighing machine, connection and feeding pipe-lines and electric control system. Weighing machine comes in the form of sealed cylinder that houses piston. Guiding bushings where mobile rods are placed are built in lids of cylinder in parallel to its axis. Thrust washers interacting with face surfaces of piston are put on internal ends of rods located in cylinder. Springs put on rods are installed between thrust washers and lids of cylinder. Electric control system has two limit switches interacting with external ends of mobile rods of cylinder. EFFECT: increased operational reliability, provision for single-time filling of large-sized friction units with needed amount of plastic lubricant, prolonged service life of friction units, reduced usage of lubricant and improved environmental ecology. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для дозирования пластичной смазки, преимущественно для разового дозирования смазки в больших объемах, подаваемой к крупногабаритным узлам трения. The invention relates to a device for dispensing grease, mainly for single dispensing of grease in large volumes supplied to large friction units.

Известно устройство для дозирования пластичной смазки (аналог), включающее резервуар для смазки, насос, четырехлинейный двухпозиционный распределитель, двухпозиционный дозатор, выполненный в виде дозирующего питателя, соединительные и питательные трубопроводы (см. В.Д.Плахтин Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин. М.: Металлургия, 1983, с. 376 - 377, рис. XX. 10). A device for dispensing grease (analogue) is known, including a lubricant reservoir, a pump, a four-line on-off dispenser, a on-off dispenser made in the form of a metering feeder, connecting and supply pipelines (see V.D. Plakhtin Reliability, repair and installation of metallurgical machines. M .: Metallurgy, 1983, p. 376 - 377, fig. XX. 10).

Недостатками устройства являются применение насоса с ручным приводом, отсутствие автоматического контроля подачи смазки в требуемом количестве к узлам трения и малый объем дозы смазки, который может быть подан дозирующим питателем. Это приводит к подаче смазки к узлам трения в недостаточном объеме и снижению их долговечности. Такое устройство не может быть использовано для смазки крупногабаритных узлов трения, потребляющих большие количества пластичной смазки, например для смазки подшипниковых узлов прокатных станов. The disadvantages of the device are the use of a pump with a manual drive, the lack of automatic control of the supply of lubricant in the required quantity to the friction units and the small amount of the dose of lubricant that can be supplied by the metering feeder. This leads to an insufficient supply of lubricant to the friction units and a decrease in their durability. Such a device cannot be used for the lubrication of large friction units consuming large quantities of grease, for example, for the lubrication of bearing assemblies of rolling mills.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для дозирования пластичной смазки, включающее резервуар для смазки, ротационный насос, четырехлинейный двухпозиционный распределитель, двухпозиционный дозатор, выполненный в виде дозирующего питателя, соединительные (нагнетающий и возвратный) и питательные трубопроводы, подающие смазку к узлам трения, а также систему электрического управления, содержащую электромагниты привода перемещения золотника распределителя и реле контроля давления смазки в нагнетающем и возвратном трубопроводах (см. Справочник по применению и нормам расхода смазочных материалов. Изд. 4-е пер. и доп. Под ред. Е. А.Эминова. Книга 1. М.: Химия, 1977, (II кв.). Стр. 132 - 134, рис. 28, 29). The closest technical solution (prototype) is a device for dispensing grease, including a reservoir for lubrication, a rotary pump, a four-line on-off dispenser, a on-off dispenser made in the form of a metering feeder, connecting (pumping and returning) and feed pipelines that supply lubricant to the friction units , as well as an electrical control system containing electromagnets of the actuator for moving the spool of the distributor and a relay for controlling the pressure of the lubricant in the discharge return pipelines (see. Handbook on the use and consumption rates of lubricants. Ed. 4th lane and additional. Edited by E. A. Eminov. Book 1. M .: Chemistry, 1977, (II quarter). Page . 132 - 134, Fig. 28, 29).

Недостатком прототипа, как и аналога, является невозможность подачи крупного разового объема смазки к крупногабаритному узлу трения, так как в устройстве в качестве дозаторов используются стандартные дозирующие золотниковые питатели. Эти питатели характеризуются сложностью конструкции и большими сопротивлениями перемещению смазки по их каналам, что не позволяет пропускать через них большие количества смазки. Использование в качестве управляющих элементов реле давления не обеспечивает требуемой надежности устройства и точности дозирования смазки. При засорении трубопроводов давление в трубопроводных магистралях возрастает, и реле давления срабатывает при неполном заполнении смазкой узлов трения, что приводит к снижению их долговечности. Сами реле также не являются достаточно надежными элементами, что приводит к запоздалому их срабатыванию и перерасходу дорогостоящей смазки. The disadvantage of the prototype, as well as the analogue, is the impossibility of supplying a large single volume of lubricant to a large friction unit, since the device uses standard metering spool feeders as dispensers. These feeders are characterized by the complexity of the design and high resistance to the movement of the lubricant through their channels, which does not allow large quantities of lubricant to pass through them. The use of pressure switches as control elements does not provide the required reliability of the device and the accuracy of dosing of the lubricant. If the pipelines become clogged, the pressure in the pipelines increases, and the pressure switch trips when the friction units are not filled with grease, which leads to a decrease in their durability. The relays themselves are also not sufficiently reliable elements, which leads to their delayed operation and cost overrun of expensive lubricant.

Невозможность применения известного устройства для разового заполнения большой дозой смазки крупногабаритных узлов трения, прежде всего подшипниковых узлов валков прокатных станов, вынуждает обслуживающий персонал прокатных цехов заполнять эти узлы вручную, подавая смазку по шлангу от насоса до появления смазки из наполнителей подшипникового узла. При этом невозможно точно определить требуемую дозу смазки. Возможны как недостаточная, так и избыточная подача смазки в узел. В первом случае возникает быстрый износ дорогостоящих подшипников и выход их из строя. Износ сопровождается увеличением радиальных зазоров в подшипниках, изменением требуемого раствора прокатных валков, снижением точности прокатки, качества прокатываемых полос и увеличением потерь производства. При избыточной подаче значительно увеличиваются потери смазки, затраты на ее приобретение, загрязнение смазкой производственных площадей и ухудшается экология окружающей среды. The inability to use the known device for filling large friction units with a large dose of lubricant, especially the bearing units of rolls of rolling mills, with a large dose, forces the personnel of the rolling shops to fill these units manually, applying lubricant through the hose from the pump until lubrication appears from the fillers of the bearing assembly. However, it is not possible to accurately determine the required dose of lubricant. Both insufficient and excessive supply of lubricant to the assembly are possible. In the first case, there is a rapid wear of expensive bearings and their failure. Depreciation is accompanied by an increase in the radial clearance in the bearings, a change in the required solution of the rolling rolls, a decrease in the accuracy of rolling, the quality of the rolled strips and an increase in production losses. With excessive supply, the loss of lubricant, the cost of acquiring it, the contamination of the production area with grease are significantly increased and the environment is worsening.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности устройства, обеспечение возможности разового заполнения необходимым количеством пластичной смазки крупногабаритных узлов трения, повышение их долговечности, качества выпускаемой продукции, сокращение расхода смазки и улучшение экологии окружающей среды. The aim of the present invention is to increase the reliability of the device, providing the possibility of a single filling with the necessary amount of grease for large friction units, increasing their durability, quality of products, reducing lubricant consumption and improving the environment.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дозирования пластичной смазки дозатор выполнен в виде герметичного цилиндра, в котором установлен поршень, в крышках цилиндра параллельно его оси вмонтированы направляющие втулки, в которых подвижно установлены штоки, на внутренних концах штоков, расположенных в цилиндре, закреплены упорные шайбы, взаимодействующие с торцевыми поверхностями поршня, между упорными шайбами и крышками цилиндра на штоках установлены пружины, а система электрического управления содержит два конечных выключателя, взаимодействующих с наружными концами подвижных штоков цилиндра. This goal is achieved by the fact that in the device for dispensing grease, the dispenser is made in the form of a sealed cylinder in which a piston is installed, guide bushings are mounted in the cylinder covers parallel to its axis, in which the rods are movably mounted, fixed to the inner ends of the rods located in the cylinder thrust washers interacting with the end surfaces of the piston, springs are installed between the thrust washers and the cylinder covers on the rods, and the electrical control system contains two end switch interacting with the outer ends of the movable cylinder rods.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device.

Устройство для дозирования пластичной смазки включает резервуар 1 для смазки, ротационный насос 2 с электродвигателем "М", четырехлинейный двухпозиционный распределитель 3 и двухпозиционный дозатор 4. Насос связан с резервуаром всасывающим трубопроводом 5, на котором установлен запорный (пробковый) кран 6, и возвратным трубопроводом 7, на котором установлен перепускной (обратный) клапан 8. A device for dispensing grease includes a reservoir 1 for lubrication, a rotary pump 2 with an electric motor "M", a four-line on-off distributor 3 and a on-off dispenser 4. The pump is connected to the reservoir by a suction pipe 5 on which a shut-off (plug) valve 6 is installed, and a return pipe 7, on which the bypass (check) valve 8 is installed.

Дозатор выполнен в виде герметичного цилиндра 9, в котором установлен поршень 10. С торцов цилиндр герметично закрыт крышками 11 и 12. В крышках параллельно оси 13 цилиндра вмонтированы направляющие втулки 14, в которых подвижно установлены штоки 15. На внутренних концах штоков, расположенных в цилиндре, закреплены упорные шайбы 16, взаимодействующие с торцевыми поверхностями поршня 10. Между упорными шайбами и крышками цилиндра на внутренних участках штоков установлены пружины 17. Две линии распределителя 3 соединены трубопроводами 18 и 19 с левой и правой полостями цилиндра 9, расположенными по обе стороны от поршня 10. Две другие линии связаны соответственно с напорным трубопроводом 20 и питательным трубопроводом 21, соединенным гибким шлангом 22 с ниппелем 23, через который смазка подается непосредственно в узел трения. The dispenser is made in the form of a sealed cylinder 9, in which a piston 10 is installed. At the ends, the cylinder is hermetically sealed with covers 11 and 12. In the covers parallel to the axis 13 of the cylinder are mounted guide sleeves 14 in which the rods 15 are movably mounted. At the inner ends of the rods located in the cylinder fixed thrust washers 16, interacting with the end surfaces of the piston 10. Between the thrust washers and cylinder covers on the inner sections of the rods installed springs 17. Two lines of the distributor 3 are connected by pipelines 18 and 19 to the left and the right-hand cavity of the cylinder 9, located on both sides of the piston 10. The other two lines are connected respectively with the pressure pipe 20 and the feed pipe 21 connected by a flexible hose 22 with a nipple 23, through which lubricant is supplied directly to the friction unit.

Золотник распределителя связан с двухходовым электромагнитом 24, осуществляющим его перемещение в крайние левое и правое положения. В устройстве предусмотрена также возможность ручного перемещения золотника с помощью рукоятки 25, шарнирно связанной с тягой золотника. The spool of the distributor is connected with a two-way electromagnet 24, which moves it to the extreme left and right positions. The device also provides the ability to manually move the spool using the handle 25, pivotally connected to the thrust of the spool.

Устройство снабжено системой электрического управления. В состав системы входят два конечных выключателя 26, взаимодействующие с наружными концами подвижных штоков 15. Конечные выключатели связаны электрическими цепями управления (на чертеже показаны пунктиром) с двухходовым электромагнитом 24 и ключом "К" пуска и выключения электродвигателя "М" насоса. The device is equipped with an electrical control system. The system includes two limit switches 26, interacting with the outer ends of the movable rods 15. The limit switches are connected by electrical control circuits (shown in dashed lines) with a two-way electromagnet 24 and a key "K" for starting and turning off the electric motor "M" of the pump.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При включении с помощью ключа "К" электродвигателя "М" насос 2 подает смазку из резервуара 1 по трубопроводам 5 и 20 в распределитель 3. В зависимости от положения золотника распределителя смазка далее поступает в левую или правую полости цилиндра 9 по трубопроводам соответственно 18 или 19. В начальном положении при заполнении смазкой цилиндра 9 поршень 10 занимает крайнее левое или крайнее правое положение (на схеме эти положения поршня показаны пунктиром). Если, например, золотник распределителя 3 смещен вправо (как это показано на схеме), то нагнетание смазки будет происходить в левую полость цилиндра 9. В этом случае поршень 10 сначала находится в крайнем левом положении, а правая полость цилиндра 9 длиной L от торца поршня до крышки 12 заполнена смазкой. Доза смазки равна объему участка цилиндра длиной L. При нагнетании смазки в левую полость поршень 10 перемещается вправо. При подходе к крышке торцевая поверхность поршня 10 взаимодействует с торцевой шайбой 16, закрепленной на конце внутреннего участка штока 15, и при дальнейшем движении поршень перемещает шток 15 в направляющей втулке 14 вправо, сжимая пружину 17. Движение поршня продолжается до упора в правую крышку 12. При этом наружный конец штока 15 взаимодействует с роликом конечного выключателя 26. Сигнал от конечного выключателя подается на ключ "К", который разрывает цепь питания статора двигателя "М", насос 2 останавливается и нагнетание смазки прекращается. При упоре поршня 10 в крышку 12 пружина 17 сжимается и устанавливается в углубление, выполненное в крышке. Таким образом, поршень 10 выталкивает из правой полости цилиндра 9 заданную дозу смазки, определяемую внутренним диаметром цилиндра и длиной L перемещения поршня. Из цилиндра доза смазки по трубопроводу 19 через возвратную линию распределителя 3, питательный трубопровод 21, гибкий шланг 22 и ниппель 23 поступает в узел трения. When the electric motor “M” is turned on using the key “K”, pump 2 delivers lubricant from the reservoir 1 through pipelines 5 and 20 to the distributor 3. Depending on the position of the valve spool, the lubricant then enters the left or right cavities of the cylinder 9 through pipelines 18 or 19, respectively In the initial position, when filling the cylinder 9 with grease, the piston 10 occupies the leftmost or rightmost position (in the diagram, these piston positions are indicated by a dotted line). If, for example, the spool of the distributor 3 is shifted to the right (as shown in the diagram), then the lubricant will be injected into the left cavity of the cylinder 9. In this case, the piston 10 is first in the extreme left position, and the right cavity of the cylinder 9 of length L from the end of the piston until cover 12 is filled with grease. The dose of lubricant is equal to the volume of a section of a cylinder of length L. When the lubricant is injected into the left cavity, the piston 10 moves to the right. When approaching the cover, the end surface of the piston 10 interacts with the end plate 16 fixed on the end of the inner portion of the rod 15, and with further movement the piston moves the rod 15 in the guide sleeve 14 to the right, compressing the spring 17. The movement of the piston continues until it stops against the right cover 12. In this case, the outer end of the rod 15 interacts with the roller of the limit switch 26. The signal from the limit switch is supplied to the key "K", which breaks the power supply circuit of the motor stator "M", the pump 2 stops and the lubrication is stopped. When the piston 10 rests on the cover 12, the spring 17 is compressed and installed in a recess made in the cover. Thus, the piston 10 pushes out from the right cavity of the cylinder 9 a predetermined dose of lubricant, determined by the internal diameter of the cylinder and the length L of the piston. From the cylinder, the dose of lubricant through the pipe 19 through the return line of the distributor 3, the supply pipe 21, the flexible hose 22 and the nipple 23 enters the friction unit.

Одновременно с сигналом на ключ "К" электрический сигнал от конечного выключателя 26 также подается на электромагнит 24 привода золотника распределителя, и золотник смещается влево. Возвратная линия распределителя превращается в нагнетательную и наоборот, нагнетательная в возвратную. Левая полость цилиндра 9 оказывается заполненная смазкой, объем которой равен требуемой дозе для заполнения очередного узла трения. Simultaneously with the signal to the key "K", an electrical signal from the limit switch 26 is also supplied to the electromagnet 24 of the valve spool actuator, and the spool is shifted to the left. The return line of the distributor turns into the discharge line and vice versa, the discharge line into the return line. The left cavity of the cylinder 9 is filled with grease, the volume of which is equal to the required dose to fill the next friction unit.

Для подачи очередной дозы снова включают ключом "К" двигатель "М" и насос 2. Смазка через распределитель 3 по трубопроводу 19 поступает уже в правую полость цилиндра 9, а из левой полости по трубопроводу 18 через распределитель 3, трубопровод 21, шланг 22 и ниппель 23 требуемая доза смазки подается в узел трения. Работа электрической системы управления устройством в этом случае такая же, как и при подаче смазки из правой полости цилиндра. Разница заключается только в том, что сигналы на отключение двигателя "М" насоса 2 и обратное перемещение золотника распределителя 3 подаются от левого конечного выключателя 26. После перемещения поршня 10 на некоторое расстояние из начального (правого или левого) положения под действием пружины 17 шток 15 смещается внутрь цилиндра, и конечный выключатель 26 возвращается в исходное положение. Таким образом, после каждого срабатывания устройство оказывается готовым для выдачи очередной дозы смазки. Для выполнения регламентных работ по обслуживанию устройства, а также на случай редкого использования устройства электромагнит 24 может быть отключен, и управление положением золотника распределителя 3 может осуществляться вручную от рукоятки 25. Для отключения резервуара 1 от устройства при выполнении ремонтных работ используется запорный клапан 6. В случае непредвиденного повышения давления в магистралях устройства (например при подаче загрязненной смазки) срабатывает обратный клапан 8 и смазка по возвратному трубопроводу 7 возвращается в резервуар 1. To supply the next dose, the engine “M” and pump 2 are turned on again with the key “K”. Lubrication through the distributor 3 through the pipe 19 enters the right cavity of the cylinder 9, and from the left cavity through the pipe 18 through the distributor 3, pipe 21, hose 22 and nipple 23 the required dose of lubricant is supplied to the friction unit. The operation of the electrical control system of the device in this case is the same as when applying lubricant from the right cavity of the cylinder. The only difference is that the signals to turn off the motor "M" of the pump 2 and the reverse movement of the spool of the distributor 3 are supplied from the left end switch 26. After moving the piston 10 a certain distance from the initial (right or left) position under the action of the spring 17 rod 15 moves inside the cylinder, and the limit switch 26 returns to its original position. Thus, after each operation, the device is ready to issue the next dose of lubricant. To carry out routine maintenance of the device, as well as in case of rare use of the device, the electromagnet 24 can be turned off, and the position of the spool valve 3 can be controlled manually from the handle 25. To disconnect the tank 1 from the device during repair work, use the shutoff valve 6. B in the event of an unexpected increase in pressure in the lines of the device (for example, when a contaminated lubricant is supplied), the check valve 8 is activated and the grease is returned via the return pipe 7 camping into the tank 1.

Благодаря объемному контролю подаваемой дозы смазки, осуществляемому с помощью конечных выключателей 26, используемых взамен реле давления в известных устройствах, значительно повышается надежность устройства и точность дозирования. Исключаются случаи как недостаточной, так и избыточной подачи смазки в узлы трения. Устройство характеризуется предельной простотой. Размеры цилиндра дозатора и дозы смазки могут быть приняты практически неограниченными. Это позволяет использовать устройство для смазки крупногабаритных узлов трения, требующих точного разового дозирования смазки. В больших объемах особенно эффективным устройство оказалось для смазки крупногабаритных подшипниковых узлов трения валков прокатных станов, прежде всего подшипниковых узлов рабочих валков широкополосных станов горячей прокатки. Благодаря применению такого устройства, например на стане 2000 горячей прокатки ОАО "Северсталь" (г. Череповец), значительно повысилась долговечность подшипников валков. За счет стабилизации раствора валков в процессе прокатки повысились точность прокатки и качество прикатываемых полос. Сократился расход смазки, уменьшилось загрязнение смазкой производственных площадей и улучшилась экологическая обстановка в цехе. Due to the volumetric control of the supplied dose of lubricant, carried out using the limit switches 26, used instead of the pressure switch in the known devices, the reliability of the device and the accuracy of dosing are significantly increased. Cases of both insufficient and excessive supply of lubricant to friction units are excluded. The device is characterized by extreme simplicity. The dimensions of the metering cylinder and the dose of lubricant can be taken practically unlimited. This allows you to use the device for lubrication of large friction units that require accurate single dispensing of lubricant. In large volumes, the device proved to be particularly effective for lubricating large-sized bearing friction units of rolls of rolling mills, especially bearing units of work rolls of wide-band hot rolling mills. Thanks to the use of such a device, for example, at the 2000 hot rolling mill of Severstal OJSC (Cherepovets), the durability of the roller bearings has significantly increased. Due to the stabilization of the roll solution during the rolling process, the accuracy of rolling and the quality of the rolled strips increased. Grease consumption was reduced, grease pollution in production facilities was reduced, and the environmental situation in the workshop improved.

Таким образом, применение предложенного устройства обеспечивает достижение поставленной цели изобретения и может быть рекомендовано для широкого использования при пластичной смазке крупногабаритных узлов трения. Thus, the application of the proposed device ensures the achievement of the goal of the invention and can be recommended for widespread use in the lubrication of large-sized friction units.

Claims (1)

Устройство для дозирования пластичной смазки, включающее резервуар для смазки, ротационный насос, четырехлинейный двухпозиционный распределитель, двухпозиционный дозатор, соединительные и питательный трубопроводы и систему электрического управления, отличающееся тем, что дозатор выполнен в виде герметичного цилиндра, в котором установлен поршень, в крышках цилиндра параллельно его оси вмонтированы направляющие втулки, в которых установлены штоки, выполненные с возможностью перемещения, на концах штоков, расположенных в цилиндре, закреплены упорные шайбы, взаимодействующие с торцевыми поверхностями поршня, между упорными шайбами и крышками цилиндра на штоках установлены пружины, система электрического управления содержит два конечных выключателя, выполненных с возможностью взаимодействия с наружными концами штоков, конечные выключатели связаны электрическими цепями с двухходовым электромагнитом, соединенным с золотником двухпозиционного распределителя, и ключом пуска и выключения электродвигателя ротационного насоса, резервуар для смазки через ротационный насос и двухпозиционный распределитель связан всасывающим и напорным трубопроводами с дозатором, а последний через соединительный трубопровод, распределитель, питательный трубопровод и гибкий шланг связан с ниппелем подачи смазки в узел трения. A device for dispensing grease including a reservoir for lubrication, a rotary pump, a four-line on-off distributor, a on-off dispenser, connecting and supply pipelines and an electric control system, characterized in that the dispenser is made in the form of a sealed cylinder in which a piston is installed in the cylinder covers in parallel guide axles are mounted in its axes, in which rods are mounted, made with the possibility of movement, at the ends of rods located in the cylinder, fixed thrust washers interacting with the end surfaces of the piston, springs are installed between the thrust washers and the cylinder covers on the rods, the electrical control system contains two limit switches configured to interact with the outer ends of the rods, the limit switches are connected by electrical circuits to a two-way electromagnet connected to the spool a two-position distributor, and a key to start and stop the rotary pump electric motor, a lubricant reservoir through the rotary the pump and the on-off distributor are connected by the suction and pressure pipelines to the dispenser, and the latter is connected through the connecting pipe, distributor, feed pipe and flexible hose to the lubrication nipple to the friction assembly.