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图1:
溢流阀的结构组成
1--阀芯;
2--弹簧;
3--阀体;
4--螺钉
溢流阀工作时,是利用弹簧的压力来调节、控制液压油的压力大小。
从上图中可以看到:
当液压油的压力小于工作需要压力时,阀芯被弹簧压在液压油的流入口,当液压油的压力超过其工作允许压力即大于弹簧压力时,阀芯被液压油顶起,液压油流入,从图示方向右侧口流出,回油箱。
溢流阀的故障判断:
双泵起动压力不超过0.6MPa,或单泵将供油管道阀门关死,压力不超过0.6MPa
溢流阀的调整:
齿轮泵工作原理
结构:
即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,这个壳体的内部类似“8”字形,两个齿轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。
原理:
液体从吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿的旋转沿壳体运动,当一个齿进入另一个齿的流体空间时,液体就被机械性地挤排出来。
因为液体是不可压缩的,所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间,这样,液体就被排出了。
由于齿的不断啮合,这一现象就连续在发生,因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量,泵每转一转,排出的量是一样的。
泵的流量直接与泵的转速有关。
对于粘度或密度在工艺中有变化的流体,这种泵不会受到太多影响。
如果有一个阻尼器,比如在排出口侧放一个滤网,泵则会推动流体通过它们。
如果这个阻尼器在工作中变化,亦即如果滤网变脏、堵塞了,则泵仍将保持恒定的流量,直至达到装置中最弱的部件的机械极限。
油泵的作用:
高压油泵:
高压供油系统在磨机启动及停止前向托瓦中间的油腔强制输入压力油,使磨机浮起,形成一定厚度的静压油膜,以避免磨机在转速过低的情况下由于形成不了动压油膜而使托瓦与滑环干摩擦(即静压起动,动压润滑)。
低压油泵开启后再开高压泵,磨机达到正常转速或完全停止后,高压泵停止工作。
低压油泵:
低压供油系统自磨机启动前就向轴瓦供油,一直至磨机停止后,延续一段时间再停止工作,其作用为冷却轴瓦和提供其产生动压油膜所需的润滑油。
动压润滑原理:
当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面时,由于油的粘性作用,当达到足够高的旋转速度时,油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应,即在承载区内的油层中产生压力。
当压力与外载荷平衡时,轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。
这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置,轴与轴瓦之间处于完全液体摩擦润滑状态。
因此这种轴承摩擦小,寿命长,具有一定吸震能力。
流体动压效应实验:
1、系统组成:
轴与轴瓦、加载系统、测摩擦力装置、摩察指示装置(轴与轴瓦之间串接指示灯)等组成。
2、实验目的:
观察滑动轴承液体动压油膜形成过程与现象;
掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法;
了解滑动轴承的摩擦系数是润滑油粘度、轴的转速n、轴承压力p的函数,值称为滑动轴承的特性系数;
掌握轴承周向油膜压力分布曲线与承载量曲线。
3、动压效应的观察方法:
动压油膜形成过程的现象,通过摩擦状态指示灯来观察,接通电源,当轴静止时,轴与轴瓦是接触的,指示灯亮。
当轴缓慢转动时,轴把油带入轴与轴瓦之间,形成极薄的边界油膜,由于油为绝缘体,使金属接触面积减小,因而指示灯亮度变暗或闪动。
当轴转速提高时,轴与轴瓦之间形成压力油膜,将轴与轴瓦分开,指示灯熄灭。
此时处于液体摩擦状态,形成动压油膜。
压力控制器结构与作用:
起停备用泵与跳闸。
备用泵的作用:
低压润滑系统有两面三刀台油泵,一台工作,一强备用,正常情况下工作油泵运行,当系统压力低于压力控制器SP2设定值时,备用泵自动投入工作。
保证向继续供油,当压力恢复正常后,自动停止工作。
双筒网片式滤油器:
双筒网片式油滤器有两组过滤芯。
一组过滤芯工作,一组滤芯备用。
当工作滤芯需要更换清洗时,用转换阀使备用滤芯工作,即可取出原工作滤芯,更换清洗。
每3个月清洗一次。
滤网堵塞的判断:
通过压力判断。
列管式油冷却器:
列管式油冷却器用于冷却系统中的供油温度,当油温高于45℃时,打开冷却器进水阀门,冷却器工作,油温降到工作温度40℃时,关闭冷却器进出水阀门,停止冷却。
润滑油通过过滤器的能力与其粘度有关,粘度大,通过能力差,反之通过能力好。
温度高则粘度低,通过能力好,过滤效果好,故先过滤后冷却。
5-10个月进行一次内部检查与清洗。
磁性过滤器:
系统回油中设有磁性过滤器,回油中的细小的铁屑经磁性过滤器过滤后,被磁性装置吸附,非磁性杂质被吸附其中,保证油品的纯度。
电气操作系统:
1、低压润滑泵起动:
低压润滑系统有三种形式:
“单泵起动”、“1号泵工作,2号泵备用”、“1#泵备用、2#泵工作”,用于选择走动低压泵。
正常情况下就采用“主备起动方式
将转换开关SA1旋转到“1号泵工作,2号泵备用”位置,按下按钮SB1“启动1#泵”,此时2个低压泵同时启动,当系统压力达到仪表盘压力控制器SP2“压力上限”(0.2MPa)后,备用泵(此时为2#泵)停止工作。
当系统故障,压力低于SP2时(如滤网堵塞、主泵跳闸等),备用泵自动投入运转。
当压力持续下降至压力控制器SP1“压力下限”(0.1MPa)时,电笛发出声音报警,指示灯HD8“油压低”灯亮,并发出跳闸信号使主机跳闸。
2、油箱温度控制:
当油箱温度低于20℃时,此时电气连锁使油站不能起动,需按下按钮SB3“启动加热器”,将油加热。
当油温达到50℃自动停加热器。
油箱加热时,要勤观察温度,以防自动停止装置失灵,高温损失油质。
3、供油口温度控制:
当供油温度高于55℃时,电笛DJ发出声音报警,此时应冷却器供水是否正常。
4、液位控制:
当油位低于油箱1/2时,“液位低”指示灯亮。
开停机及巡查注意事项:
一、开机:
1、磨机附属设备(如水路、提升机、斜槽等)的开机顺序按车间原有起动顺序执行。
2、主机开机前先观察油箱温度,若低于20℃应开启油站加热,当站温度高于20℃时,可开启油泵(主备起动方式),使油循环升温。
开启油泵前,应检查油站各阀门,确保油路畅通,以勉油压过高损坏仪表。
3、通知电工、机修工到场各自检查设备。
4、当供油温度上升至正常运行温度时(约40℃左右,具体可依停机前三天的台帐记录数据为准),观察各仪表指示,油泵压力应在0.4-0.6MPa之间,滤油压力与供油压力应应在0.2-0.4MPa之间。
若油泵压力超出范围,由机修工进行处理,若供油压力不能正常,调整供油阀门使之为0.3左右,此时备用泵油泵应能停止,轴瓦应能供油正常,(磨机轴瓦以淋油器每个小孔并能均匀淋油为准,减速机、电机轴瓦标准待定),若备用泵不能停止,联系电工,轴瓦供油不正常,联系机修工。
5、高压泵最好采用手动开启方式,待低压油站正常后,将转换开关打至手动态起动高压泵。
6、高压顶起指示灯亮后再起动主机,当液阻柜起动完毕指示灯亮后且电机电流达到额定值的0.7倍以上,用力按下进相器按钮使之进相(空载或轻载不允许进相)。
7、当磨机达到额定转速时,将高压泵转换开关打到自动状态,停止高压泵。
二、停机:
1、停机前先停进相器,然后将磨机油站高压顶起转换开关打至手动状态,待高压顶起指示灯亮,才能停止主电机,待电机停稳,延续一段时间后(5-10分钟),停低压油泵,最后将高压顶起转换开关打至自动状态,停高压油泵。
2、磨机附属设备的停机顺序按车间原有停机顺序执行。
三、巡视:
1、轴瓦供油情况,(手感轴瓦温度。
)
2、各压力要能在正常值。
3、各温度要能在正常值,轴瓦温度目前设定值60℃,夏季设定70℃。
4、液位(不低于油箱1/2)。
5、水路,要能保证正常冷却用水。
6、油质,注意检查油箱内最低油位处,如发现有水,则应打开油箱下部两个阀门将水放出。
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线
(一)HZ—Ⅰ型试验台
一.实验目的
1.观察滑动轴承液体动压油膜形成过程与现象。
2.掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。
1.
1.
按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
二.实验要求
1.绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线,求出实际承载量。
2.绘制摩擦系f与轴承特性的关系曲线。
三.液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理
当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面时,由于油的粘性作用,当达到足够高的旋转速度时,油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应,即在承载区内的油层中产生压力。
液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如实验手册所示。
滑动轴承的摩擦系数f是重要的设计参数之一,它的大小与润滑油的粘度(Pas)、轴的转速n(r/min)和轴承压力p(MPa)有关。
—轴承特性数
观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程,摩擦系数f随轴承特性数的变化如图8-2所示。
图中相应于f值最低点的轴承特性数c称为临界特性数,且c以右为液体摩擦润滑区,c以左为非液体摩擦润滑区,轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。
因此f值随减小而急剧增加。
不同的轴颈和轴瓦材料,加工情况、轴承相对间隙等,f—曲线不同,c也随之不同。
四.HZ—I型试验台结构和工作原理
HZ—I型结构如图8-3所示:
1.轴与轴瓦
轴4通过滚动轴承安装在支座上。
轴瓦2压在轴上。
在轴瓦中间截面处,沿半圆周均布有7个小孔,分别与压力表相联,轴瓦小孔分布如图8—4所示。
2.加载系统
由砝码12,通过由构件7、8、9、10、11组成的杠杆系统,及由构件5、6、14、15组成的平行四边形机构,将载荷加在轴承上。
则轴承载荷为
F=iG+GoN
式中:
G—砝码力(N);
i—加载系统杠杆比;
Go—杠杆系统及轴瓦自重作用的初始载荷(N)
3.传动系统
由直流电动机,通过V带传动,驱动轴逆时针转动。
直流电动机用硅整流电源实现无级调速。
4.供油方法
轴转动时,将润滑油均匀地带到轴与轴瓦之间的楔形间隙中,形成动压油膜。
5.测摩擦力装置
轴转动时对轴瓦产生周向摩擦力矩fFd/2使构件15翻转。
由固定在构件15上的百分表16测出弹簧片在百分表处的变形量。
作用在杆13上的支点反力Q与弹簧片的变形量成正比。
可根据变形测出的反力Q,进而可推算出摩擦系数f。
6.摩擦状态指示装置
摩擦状态指示电路。
将轴与轴瓦串联在指示灯电路中,当轴与轴瓦之间被润滑油完全分开,即处于液体摩擦状态时,指示灯灭,当轴与轴瓦之间为非液体摩擦状态时,指示灯亮或闪动。
五.轴承性能参数
轴颈直径d=70mm
轴瓦宽度B=75mm
轴瓦材料为青铜,配合表面粗糙度Ra6.3m
轴径材料为45钢,配合表面粗糙度Ra3.2m
润滑油牌号为30号机械油
油的粘度=0.027Pas
初始载荷(轴瓦、压力计等自重)Go=500N
测力计刚度系数K=0.03
测力杆力臂长度L=400mm
加载系统杠杆比i=75
加载范围G=(1080)N
调速范围n=01500r/min
六.实验步骤和操作方法
1.准备工作
(1)检查试验台,使各个机件处于完好状态;
(2)接通电源,将调速旋纽置“0”。
按启动纽(绿色),绿灯亮。
旋转调速旋纽,则可启动电机;
(3)在箱体内注入足够量的经过过滤的30号机械油;
(4)去掉加载砝码12,试验机方能启动和停止;
(5)在弹簧端部安装百分表16,使其触头与底座接触并有一定预压力;
(6)禁止用手按砝码盘,以保护加载刀口。
2.实验内容
(1)观察动压油膜的形成过程与现象;
动压油膜形成过程的现象,通过摩擦状态指示灯来观察,如图8-5所示。
接通电源,当轴静止时,轴与轴瓦是接触的,指示灯亮。
(2)测摩擦系数f;
a.百分表置“0”。
b.将试验机调到最高转速。
依次记录不加砝码和加一至八个砝码时百分表的读数,再记下依次减去砝码时百分表的读数。
c.加二至三个砝码,依次记录转速为100、200、300、400、500、600r/min的百分表的读数。
再依次降速,记录百分表的读数。
(3)测油膜压力分布。
将试验机调到最高转速,加六至八块砝码在形成液体摩擦状态时,记录各压力表的读数于表1中。
七.绘制滑动轴承的特性曲线和压力分布曲线
1.摩擦特性曲线
滑动轴承的摩擦系数是润滑油粘度、轴的转速n、轴承压力p的函数,值称为滑动轴承的特性系数。
其最小值是液体摩擦和非液体摩擦的临界点。
其特性系数
求出轴承压力p。
计算出不同压力及转速下的摩擦系数,在坐标纸上以为横坐标,f为纵坐标绘制f—曲线,如图8-2所示。
计算f。
Q=KQo式中:
Q0—为百分表读数,格(1格=0.01mm)。
2.绘制轴承周向油膜压力分布曲线与承载量曲线。
当形成压力油膜后,压力表稳定在某一位置时,表中读数即表示轴承该点之周向油膜压力。
由左向右即为1、2、~7号压力表,然后依次将各压力表的压力值记录在表1中。
根据测出的压力大小按一定的比例绘制周向油膜压分布曲线,如图8-6所示。
具体画法是:
以轴径d作一个圆,取中线为0—0水平线,沿着上半圆从左向右画出角度分别为:
2230´
、45、6730´
、90、11230´
、135、15730´
等分,得出油孔点1、2、3、4、5、6、7位置。
通过这些点与圆心连成径向线,在它们延长线上,将压力表测出的压力值按比例(比例:
0.1MPa=1cm)画出压力向量1—1'
、2—2'
、…7—7'
。
将1'
、2'
、….7'
各点连成光滑曲线,这就是位于轴承中部截面的周向油膜压力分布曲线。
为了确定轴承承载量,可以用图解法确定轴承中间剖面上的平均单位压力Pm值。
作图如下:
将图8-6上部圆周上各点0、1、2、……7、8投影到0—0水平直线上(见图8-6下部)得到0、1、2、……7、8点,在相应点的垂线上标出对应压力值在垂直方向的分量,从而在垂线上得到0、1、2、3……7、8,将各点连成光滑曲线即为承载量曲线。
用数方格方法求出此曲线所围的面积,与在纵向上取Pm值使其与0—8所围的矩形面积相等,此Pm值经原比例换算后既为轴承中间剖面上的平均单位压力。
轴承处在液体摩擦工作状态时,轴承内油膜的承载量可用下式求出:
P=kPmBdN
k为轴瓦在宽度方向的端泄对油膜压力的影响系数。
一般认为轴向油压近似呈二次抛物线规律分布,k=2/3。
将求得的载荷P与实际载荷F加以分析比较。
八.实验报告
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