水泥生产机械,尤其主机多为重型设备,如破碎机、回转窑、辊压机、磨机、选粉机以及它们的驱动电动机和减速器等。这些设备的轴承润滑和冷却是确保其安全、正常运转的重要条件,所以稀油润滑装置的连续、可靠运行的重要性,自不待言,为此.人们为其设置了各种保护装置,以期提高运行可靠性,确保主机安全运转。然而,因润滑系统故障导致的设备轴承损伤等事故时有发生,成为影响主机安全运转的最重要原因之一。每次此类事故,往往导致生产线长时停运和严重经济损失。

判断轴承润滑油是否缺失的可靠判据当属监测回油管中油流或油位是否正常。但是,由于种种原因,该参数的可靠监测问题一直未获得令人满意的解决。虽然也曾在回油管_[设置了油流指示器、油流信号器之类的监测仪表,但实践证明效果不佳。

回油管中的油流状态与压力油管中迥然不同,在压力油管中可以正常使用的流量计,在回油管路中却变得无能为力,而且还存在价格昂贵以及事实上并不需要精确测量的问题。也就是说,只要确认回油管中油流或油位存在并不低于某限值即可满足要求。因此,采用油流或油位开关更为经济实用。

作为油流、油位开关的传感器.钻种繁多,如光电式、热量式、音又式等等。通过对所知现有产品的研究,液体音叉限位开关(以下称油位开关)较为适应在回油管中的油流状态下进行油位监测,并己为实践所证明。

l回油管中的油流状态特征
完成轴承润滑及冷却任务的润滑油,其压力完全释放,仅靠回油管斜度实现重力回流至稀油站储油箱中。因此,澄清回油管中的油流状态特征是正确选择和应用油位开关的前提。

1.1回油流速较慢
仅靠回油管斜度重力回流,回油流速较慢。基于润滑油特性和通常的管路布置条件,回油管斜度一般控制在10%左右。回油流速随油温等诸多因素的影响在0.2一0.8m/S范围变化。音叉式油位开关,对介质流速及其变化不敏感,尤其适应低、变流速。

1.2回油管中油位较低且变化较大
因回油管中油流速度较慢且不可控,为防止油流量、粘度等参数变化影响阻塞回油管,通常按50%左右的油填充率(油位)确定回油管通径。这种非满管的油位状态,为采用音叉油位开关提供了必要的前提条件。

回油流量随供油流量、系统阻力及稀油站相关参数调整而变;回油温度则受环境温度、轴承状况和润滑装置冷却效果等因素的影响。所有这些都将导致回油管中油位变化较大所以油位开关的叉体(探头)插人深度必须可调,以便按具体润滑系统实际调整监控油位。

1.3加速回流特性
某一确定密度和鞘度(内摩擦)的润滑油,只在特定斜度的较长回油管中,其回油流速才可能是稳定的,这当
然不现实,也不很必要。所以,其结果只能是:要么减速回流,这将阻塞回油管,不允许;要么加速回流,显然只能如此这意味着回油管中油位从始端到末端也即从上游到下游逐渐降低。该加速回流特性,要求油位开关测点应设在跟回油管始端较近处,以便获得足够的(油位)对象放大倍数,提高监测灵敏度。

2油位开关基本工作原理和选型
2.1基本工作原理
如所周知,普通音叉受到外力激励时,将以其固有谐振频率进行(机械)振动;音叉式油位开关中的音叉有多种激励方式,例如采用按逆变换方式工作的压电晶体振荡器作为激励源,使音叉在大气环境条件下维持等幅振荡。如果把叉体浸入非空气介质例如润滑油中时,其振荡参数将发生变化:.由于被浸人音叉的润滑油密度远大于空气,此乃等效为叉体质量增大,使固有谐振频率降低,振荡回路失谐.润滑油的豁度也远大于空气,浸人其中的音叉的振荡受到更大阻尼,振幅衰减并向激励源吸收更多的能量。振荡器的振荡频率或(和)幅度变化,作为表征油位的信号被识别电路识别,再经过后置电路处理,驱动固态继电器等开关电路转换状态,例如从截止变为导通状态,进而驱动负载例如电磁继电器,输出无源电接点信号,实现油位开关功能。音叉油位开关原理示意图如图1。

3油位开关安装及电气连接
3.1安装
测点应尽量靠近润滑点(上游),但应距回油管始端保持6一SDN的距离作为整流段。为调整油位开关的探头插人深度,匹配油位开关的开关点与油位限位点,须借助零压力滑动套管将带有延伸管的油位开关安装在测量管段上。为防止过程连接处渗漏润滑油,油位开关应安装在管顶并与测量管段垂直。测量管段材质和通径可与回油管相同,长度应《ZDN。为减少管路接头,可将6一SDN的上游管段预留在测量管段上。

当回油管DN<50mm时,为保证油位限位调整范围,建议仍采用DN《50mm测量管段,经异径管接头与上、下游回油管连接。油位开关在测量管段上安装示意图见图2。

3.2电气连接
所推荐的油位开关电子插件FEL54的外部接线图示于图3。图中接线端子3.45和.6.78为2付输出(信号)转换接点,图示为非激励即输出继电器失电时的输出接点状态。由于电路按输出继电器非激励下限报警方式工作,故图示输出继电器接点状态也就是下限位报警状态。

(3)下限油位调整
如果油位开关安装时,其插人深度已按(1)式预置,在主机及稀油润滑装置投人正常运转条件下,回油管内油位接近iR,其设定点可不再调整;若管中实际油位明显高于或低于iR时,则应重新调整报警设定点,升(降)探头,直至开关转换,此刻开关点恰与管内油面持平。为防止油位扰动引起误动作,再降探头至开关点浸人油面下约相当于75%油截面积的油位处,但最终叉体平面必须与测量管段轴线也即油流方向平行,以免阻碍油流