水泥生產機械,尤其主機多為重型設備,如破碎機、回轉窯、輥壓機、磨機、選粉機以及它們的驅動電動機和減速器等。這些設備的軸承潤滑和冷卻是確保其安全、正常運轉的重要條件,所以稀油潤滑裝置的連續、可靠運行的重要性,自不待言,為此.人們為其設置了各種保護裝置,以期提高運行可靠性,確保主機安全運轉。然而,因潤滑系統故障導致的設備軸承損傷等事故時有發生,成為影響主機安全運轉的最重要原因之一。每次此類事故,往往導致生產線長時停運和嚴重經濟損失。

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

回油管中的油流狀態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,在回油管路中卻變得無能為力,而且還存在價格昂貴以及事實上并不需要精確測量的問題。也就是說,只要確認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更為經濟實用。

作為油流、油位開關的傳感器.鉆種繁多,如光電式、熱量式、音又式等等。通過對所知現有產品的研究,液體音叉限位開關(以下稱油位開關)較為適應在回油管中的油流狀態下進行油位監測,并己為實踐所證明。

l回油管中的油流狀態特征
完成軸承潤滑及冷卻任務的潤滑油,其壓力完全釋放,僅靠回油管斜度實現重力回流至稀油站儲油箱中。因此,澄清回油管中的油流狀態特征是正確選擇和應用油位開關的前提。

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,對介質流速及其變化不敏感,尤其適應低、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,為采用音叉油位開關提供了必要的前提條件。

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

1.3加速回流特性
某一確定密度和鞘度(內摩擦)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定的,這當
然不現實,也不很必要。所以,其結果只能是: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,要求油位開關測點應設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,提高監測靈敏度。

2油位開關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時,將以其固有諧振頻率進行(機械)振動;音叉式油位開關中的音叉有多種激勵方式,例如采用按逆變換方式工作的壓電晶體振蕩器作為激勵源,使音叉在大氣環境條件下維持等幅振蕩。如果把叉體浸入非空氣介質例如潤滑油中時,其振蕩參數將發生變化:.由于被浸人音叉的潤滑油密度遠大于空氣,此乃等效為叉體質量增大,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被識別電路識別,再經過后置電路處理,驅動固態繼電器等開關電路轉換狀態,例如從截止變為導通狀態,進而驅動負載例如電磁繼電器,輸出無源電接點信號,實現油位開關功能。音叉油位開關原理示意圖如圖1。

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

當回油管DN<50mm時,為保證油位限位調整范圍,建議仍采用DN《50mm測量管段,經異徑管接頭與上、下游回油管連接。油位開關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)轉換接點,圖示為非激勵即輸出繼電器失電時的輸出接點狀態。由于電路按輸出繼電器非激勵下限報警方式工作,故圖示輸出繼電器接點狀態也就是下限位報警狀態。

(3)下限油位調整
如果油位開關安裝時,其插人深度已按(1)式預置,在主機及稀油潤滑裝置投人正常運轉條件下,回油管內油位接近iR,其設定點可不再調整;若管中實際油位明顯高于或低于iR時,則應重新調整報警設定點,升(降)探頭,直至開關轉換,此刻開關點恰與管內油面持平。為防止油位擾動引起誤動作,再降探頭至開關點浸人油面下約相當于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