專利名稱：用于軋機油膜軸承的監(jiān)視和報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及軋機油膜軸承，并且特別是涉及用于監(jiān)視和解釋代表軸承 工況的各種參數(shù)以及用于在這樣的參數(shù)超出限定的安全范圍時發(fā)出合適警報 的系統(tǒng)。
2. 對現(xiàn)有技術(shù)的描述
在典型的軋機設(shè)備中，輥頸可轉(zhuǎn)動地支承在軸承中，并且在許多情況中， 這些軸承是油膜軸承。油膜軸承包括接納在輥頸上并相對輥頸固定的套筒。套 筒軸頸安裝成在固定在軋輥軸承座內(nèi)的襯套中轉(zhuǎn)動，所述軋輥軸承座支承在軋 機機架上。使油在套筒和襯套之間流動，從而使套筒能在液體動力地保持在軸 承負荷區(qū)域中的油膜上轉(zhuǎn)動。
軋機潤滑系統(tǒng)包括遠離軋機機架的儲油器。從儲油器吸入的油在被輸送到 軸承之前通過過濾器和熱交換器，并從軸承通過排油網(wǎng)絡(luò)返回到儲油器。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員早就意識到，潤滑系統(tǒng)的某些參數(shù)可以指示軸承工 況。這些參數(shù)包括油進入軸承的壓力和溫度、襯套溫度以及油流出軸承的溫度 和流率。不過，仍需要提供一種綜合性的系統(tǒng)，用于監(jiān)視和解釋代表這樣的參 數(shù)的信號并在這些參數(shù)偏離安全工作范圍時發(fā)出合適的警報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)視指示軸承工況的多個不同參數(shù)的系統(tǒng)。
該系統(tǒng)解釋這樣監(jiān)視所得的參數(shù)，并在軸承繼續(xù)使用會有損壞的危險時觸發(fā)對 操作人員的警告。
這個和其它的目的以及優(yōu)點由本發(fā)明的一個實施例來實現(xiàn)，下面將參照附 圖更加詳細地描述該實施例。在各附圖中


圖1是示出與軋機潤滑系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的一個軋機機架的油膜軸承的示意圖2是在軋機機架一側(cè)的軸承的放大圖3示出溫度傳感器在軸承襯套中的位置；
圖4是排出傳感器的放大圖5是輸入傳感器的放大圖；以及
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的控制單元的一個實施例的方框圖。
具體實施例方式
開始請參見圖1和2，油膜軸承IO所示為在典型軋機機架的推力和非推力
側(cè)上支承軋輥12的頸部。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，軋輥12已被剖開并
傾斜以適應(yīng)在單個圖中進行三維圖示。
油膜軸承10可以是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的類型，例如美國專利第 6,468,194號、第4,575,638號、第6,149,309號及第6,123,461號中的任一個所 示，這些專利所描述的內(nèi)容通過參見方式納入本文。
軋機潤滑系統(tǒng)包括遠程儲油器14，該儲油器包含潤滑油的供應(yīng)。由泵16 從儲油器抽取油，并將油通過過濾器18和熱交換器20經(jīng)由管道22輸送到軸 承IO，所述管道22包括通過撓性軟管連接到軸承的分支進給管線22a。油經(jīng) 由回流管道24返回到儲油器14，所述回流管道24包括也通過撓性軟管連接 到軸承的分支排出管線24a。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括布置成監(jiān)視指示軸承工況的各種參數(shù)的傳感器。例如， 如圖2—5所示，這些傳感器包括
(O第一傳感器，呈分支排出管線24a中的流量傳感器32的形式，用于 測量從軸承排出的油流量并產(chǎn)生代表該流量的第一狀態(tài)信號32';
(2)第二傳感器，呈分支進給管線22a中的限流孔34的形式，與壓力傳 感器36相結(jié)合以測量被輸送到軸承的油的理論流率，并用于產(chǎn)生代表該流率
的第二狀態(tài)信號36';
(3) 第三傳感器，呈分支進給管線22a中的溫度傳感器38的形式，用于 測量被輸送到軸承的油的溫度并產(chǎn)生代表該溫度的第三狀態(tài)信號38';
(4) 第四傳感器，呈分支排出管線24a中的溫度傳感器30的形式，用于 測量從軸承排出的油的溫度并產(chǎn)生代表該溫度的第四狀態(tài)信號30';
(5) 第五傳感器，呈軸承的襯套28中的溫度傳感器26和27的形式。傳 感器26用于測量軸承負荷區(qū)域處的軸承溫度并產(chǎn)生代表該溫度的第五狀態(tài)信 號26'。傳感器27用于測量襯套凸緣溫度并產(chǎn)生代表該凸緣溫度的第六狀態(tài)信 號27'。該系統(tǒng)設(shè)計成可選用任一類型的襯套溫度傳感器，或者可選地不在襯 套中進行溫度感測地工作。
如圖6所示，本發(fā)明的系統(tǒng)的特點在于控制器40。該控制器對上述傳感器
所提供的信號進行采樣，并利用鑒別器和計算器來確定關(guān)于軸承工作特性的特 定信息。
更具體地說，該控制器包括
(1) 第一 "無流量鑒別器"42，響應(yīng)第一狀態(tài)信號32'，用于在分支排出 管線24a中的油流量低于正確地潤滑軸承所要求的流量時觸發(fā)第一警報信號 42';
(2) 第二 "軟管脫開狀態(tài)鑒別器"44，響應(yīng)第一和第二狀態(tài)信號32'、 36'， 用于在分支進給管線22a或分支排出管線24a的撓性軟管變?yōu)榕c軸承脫開連接 時觸發(fā)第二警報信號44';
(3) "油輸入流量計算器"46，響應(yīng)第二和第三狀態(tài)信號36'、 38'，用于 在分支進給管線22a中的油流率低于正確潤滑軸承所要求的流率時觸發(fā)第三 警報信號46';
(4) 第三"油輸入溫度鑒別器"48，響應(yīng)第三狀態(tài)信號38'，用于在經(jīng)由 分支進給管線22a被輸送的油處于正確潤滑軸承所要求的合適范圍之外時觸 發(fā)第四警報信號48';以及
(5) 第四"軸承溫度鑒別器"49，響應(yīng)第四、第五及第六狀態(tài)信號30'、 26'、 27'，用于在軸承的溫度超過安全工作范圍時觸發(fā)第五警報信號49'。
鑒別器42、 44、 48及49可以是比較器、計算機、邏輯電路或本領(lǐng)域的技 術(shù)人員所知的類似裝置。由報警控制裝置50接收來自鑒別器和計算器的警報 信號。報警控制裝置又可以激活多個警報52 — 62中的任意警報。
任何超出安全工作的限制范圍的事件都會觸發(fā)主警報52，該主警報警告操 作人員應(yīng)盡快關(guān)閉軋機以避免對軸承造成損壞。
任何超出建議工作限制范圍的事件都會觸發(fā)警告警報54，指示應(yīng)對軸承工 況進行調(diào)查，但該工況并未嚴重到必須關(guān)閉軋機。
如果無流量鑒別器42顯示為"關(guān)"狀態(tài)，則觸發(fā)主警報52。還觸發(fā)無流 量警報56。
如果油輸入溫度鑒別器48確定油輸入溫度在建議范圍之外，則觸發(fā)油溫警 報58，也觸發(fā)警告警報54。
如果無流量鑒別器42指示缺乏排出流量，且輸入油流量計算得是有明顯量 的，則觸發(fā)軟管脫開警報60，也觸發(fā)主警報52。
如果流出軸承的油的溫度或者負荷區(qū)域或襯套凸緣的溫度在安全水平之 上，則觸發(fā)軸承溫度警報62和主警報52。
可選用監(jiān)視器66以通知操作者任何報警狀況的準確原因。
如標號68處所示，系統(tǒng)可選地具有通過產(chǎn)生其它信號來響應(yīng)各種鑒別器和 /或計算機輸出的能力，所述其它信號例如包括諸如襯套溫度、油溫等等的信 息數(shù)據(jù)。
我們要求如下的保護范圍
權(quán)利要求
1.一種軋機中的監(jiān)視和報警系統(tǒng)，在所述軋機中，從儲油器經(jīng)由進給管道和分支進給管線將油泵送到油膜軸承，并從所述軸承經(jīng)由分支排出管線和回流管道將油返回所述儲油器，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在所述分支進給管線、所述分支回流管線以及所述軸承中的至少一個中的傳感器，所述傳感器可工作以感測指示軸承工況的各種參數(shù)并產(chǎn)生代表所述參數(shù)的狀態(tài)信號；控制器，用于鑒別所述狀態(tài)信號，并在所述狀態(tài)信號指示所述軸承繼續(xù)工作會有損壞的危險時觸發(fā)警告信號；以及響應(yīng)所述警告信號以警告軋機操作人員所述危險的警報。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括在所述分支排出管線中的 第一傳感器，用于檢測從所述軸承排出的油流量的存在并產(chǎn)生代表該流量的第 一狀態(tài)信號，所述控制器具有響應(yīng)所述第一狀態(tài)信號的第一鑒別器，用于在所 述流率低于正確潤滑所述軸承所要求的流率時激活所述警報。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分支進給管線和所述分支 排出管線包括連接至所述軸承的撓性軟管，并且，包括在所述分支進給管線中 的第二傳感器，用于測量被輸送到所述軸承的油的壓力并產(chǎn)生代表該壓力的第 二狀態(tài)信號，所述控制器具有響應(yīng)所述第一和第二狀態(tài)信號的第二鑒別器，用 于判斷所述撓性軟管是否己從所述軸承脫開并在這樣的脫開的情況下激活所 述警報。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括在所述分支進給管線中的 第三傳感器，用于感測被輸送到所述軸承的油的溫度并產(chǎn)生代表該溫度的第三 狀態(tài)信號，所述控制器具有響應(yīng)所述第二和第三狀態(tài)信號的計算器，用于計算 至所述軸承的油的流率并在所述流率低于正確潤滑所述軸承所要求的流率時 激活所述警報。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括響應(yīng)所述第三狀態(tài)信號的 第三鑒別器，用于在被輸送到所述軸承的油的溫度在正確潤滑所述軸承所要求 的合適范圍之外時激活所述警報。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括在所述分支排出中的第 四傳感器，用于測量從所述軸承排出的油的溫度并產(chǎn)生代表該溫度的第四狀態(tài) 信號；第五傳感器，用于測量所述軸承在它們的相應(yīng)負荷區(qū)域處的溫度并產(chǎn)生 代表該溫度的第五狀態(tài)信號；第六傳感器，用于測量所述軸承凸緣的溫度并產(chǎn) 生代表該溫度的第六狀態(tài)信號，所述控制器具有可選地響應(yīng)所述第四、第五及 第六狀態(tài)信號中的一個或多個的第四鑒別器，用于在所述軸承的溫度超出安全 工作范圍時激活所述警報。
全文摘要
揭示了一種用于軋機的監(jiān)視和報警系統(tǒng)，在所述軋機中，從儲油器(14)經(jīng)由進給管道(22)和分支進給管線(22a)將油泵送到油膜軸承(10)，并且從軸承(10)經(jīng)由分支排出管線(24a)和回流管道(24)將油返回所述儲油器(14)。所述系統(tǒng)包括設(shè)置在分支進給管線(22a)、分支排出管線(24a)以及所述軸承(10)中的至少一個中的傳感器。所述傳感器可工作以感測指示軸承工況的各種參數(shù)并產(chǎn)生代表這些參數(shù)的狀態(tài)信號。一個控制器鑒別這些狀態(tài)信號，并在這些狀態(tài)信號指示所述軸承繼續(xù)工作會有損壞的危險時觸發(fā)警告信號。警報響應(yīng)警告信號以警告軋機操作人員這樣的危險。
文檔編號G01M13/00GK101115573SQ200680004087
公開日2008年1月30日 申請日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者E·溫斯洛, G·洛耀, P·奧斯古德, T·沃特考瓦斯基 申請人:摩根建設(shè)公司