SGB630-220刮板輸送機設計【含CAD圖紙+文檔】
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中文譯文刮板輸送機減速器在線油潤滑傳感器的發(fā)展文摘:描述的是在線油污染傳感器被用于監(jiān)測刮板輸送機減速器的N320潤滑劑。這個傳感器可以檢測關于潤滑劑的NAS污染水平和提示更換潤滑油當油污染水平超過L-ckc型工業(yè)封閉齒輪油的指標。本文介紹了傳感器的設計要求,作業(yè)原則,波長選擇,機械結構的選擇設計和測試校準。該傳感器的缺點和相關解決方案也都在文章中被提到。關鍵詞:同步傳感器,機械結構設計,油污染,傳感器校準,光纖,刮板輸輸送機一、引言 磨損與潤滑是機械設備故障或重大損害的主要原因。殼牌公司最新的研究數據顯示,約35的運行故障和38.5的柴油發(fā)動機齒輪故障是由于發(fā)生不當潤滑. 粒子是石油污染的主要來源。在目前,檢測中的應用中使用的油工業(yè),是基于早期的光譜分析和鐵譜分析,并使用脫機的方法,不能滿足要求的現代產業(yè)為狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。因此,要發(fā)展一種在線石油污染探測器,可以提醒操作人員采取過濾設備和更換油時,油污染水平高于規(guī)定的標準。其中方面用光學方法測量多種檢測技術在石油污染,具有非接觸、實時和在線測量的優(yōu)勢。二、工作原理該傳感器的原理是基于光學吸收法。它使用的光纖傳輸介質,具有許多優(yōu)點,如反干擾、不受溫度和電磁干擾。只有存在于油下設備的正常磨損狀態(tài)的小顆粒,在很短的期的時間大量的出現磨損顆??赡軗p壞設備。因此,在線監(jiān)測濃度和顆粒大小的磨損潤滑劑可以有效地防止故障發(fā)生。石油事業(yè)的性質和顆粒在磨損方面分為三類:精神磨損顆粒,既是摩擦的設備和產品的一個重要故障指示;嚴重磨損;非金屬磨損和故障燃燒產生的粒子,在密封和過濾裝置;環(huán)境污染物顆粒,包括空氣,特別是在各種顆粒出現在開放式系統(tǒng),其中的污染水平高,污染物通常存在的氧化物。這些粒子的大小是介于1-40微米,和那些20-30微米有更大的影響設備,而那些低于1微米,沒有影響該設備。因此140微米之間的粒子的大小對傳感器應是最敏感的。在石油的懸浮微粒對石油的光學性能有顯著影響。濁度可用于描述光線影響的粒子透光性質的油。連接之間的濁度和污染程度允許此水平為半定量測量確定濁度。圖1顯示了光學原理圖光纖傳感器。從半導體光發(fā)射激光穿過光纖及光纖準直器,然后進入油池。該光子探測器收集和傳播反映和轉化,使它們成為電壓, 傳達污染,固體顆粒在油池中的信息。三、原理當光線穿過的石油,其中包含污染物,光的一部分,得到分散, 其它吸收。當一束平行單色光的強度,穿過油,其強度, 得到減少到作為一個L函數的穿透深度,隨著Lambert法律如下:這是Lambert定律在媒體的數學表達式,是同質被吸收系數。當介質被解決時,其吸收系數和c成正比:凡是一個獨立的常數濃度只有決定的分子特色吸波材料 。我們可以得到以下公式:這個公式是beer定律的數學表達式。 假設粒子是懸浮的,在油中分散均勻的粒子散射模型可以被看作是一個二維不透明磁盤。 所有入射光的吸收,衰減系數可寫為:其中K是消光系數,表明是一個相對于媒體功能顆粒大小,波長和折射率粒子; N是濃度,D是顆粒直徑,是光粒子面臨的截面積??偨Y上面三個公式,在不同的粒子一個多粒子系統(tǒng),可以得到:其中m是粒子數與直徑到周圍介質的相對折射率。表示的比例顆粒,頻率的關系重量和粒徑分布表示如下:從而可以得到這樣的公式單一波長:從上面兩個公式中我們可以看到單分散粒子系統(tǒng)時滲透深度是固定的,其價值正比于粒子的數目濃度,從而也正比于粒子的重量濃度,即顆粒的重量濃度可以間接地通過測量和石油污染的程度再這樣來確定。四、波長選擇光是光子某些依賴于波長的能量。分子和原子對應不同的能級構成物質的不同運動模式。當光從油中穿行的時候,油分子吸收這些能量是量子化的水平,這樣的吸收光子可以激發(fā)分子的轉動或振動模式,或者電子的能量水平。該波長的光應符合適用的傳感器條件如下:(1)敏感的固體粒子在石油。(2)利用光的吸收率石油仍然基本上保持在附近一帶選定的波長。(3)衰變率應該低當光線穿過油。一般來說,顆粒之間的5-30微米具有最危險的污染。據光吸收和散射理論,我們可以看到,吸收和散射的石油是最強的光當粒子的大小比波長的光線大約是10。為了使所選擇的波長光敏感,這些污染物,波長0.5 -5微米應被選中。這種輕波長,透射率曲線,得到了搭配和使用不同類型的油樣340記錄分光光度計,所示圖2。左邊的面板是透光曲線5個油樣之間的波長0.4-1微米而正確的對應1.0-2.2波長微米我們可以從圖中看到的透過率樣本曲線的5個石油,這是同樣的行為決定由石油共同特征。該依賴于波長的透過率顯示該系數是波長吸收功能。該曲線的出發(fā)點是從每個轉移另外,因為不同的顏色和添加劑石油類。我們也可以從圖2中看到的變化率樣品透過率時的五個石油波長介于0.4 -0.7微米大,而波長在0.7 - 0.9微米,透過率是相對穩(wěn)定。范圍0.9 1微米之間的波長透光率有明顯的波動。該透過率已在1.2微米和2的吸收峰1.4微米,這是因為石油的共性結構,提出和由兩個元素,即碳氫氣。上述分析表明,當波長為0.7-0.9微米之間,透射相對穩(wěn)定和較大,結合典型轉移窗口的光纖,最終光波長的測試是確定為850納米。五、該傳感器的結構設計該傳感器主要是用于在線監(jiān)測煤礦石油污染的刮板輸送機減速器。為此,傳感器嵌入在減速器的箱體,為了防止在粒子石油從時間上積累的玻璃擋板可能導致不準確的測量,內部玻璃擋板必須定期清理。 該傳感器的機械結構如下:1-纖維 2-光電探測器線程 3-拉澤 4-法蘭 5-內芯 6-外壁上鞘 7-密封套 8-緊固螺母 9-密封環(huán) 10-緊固帶 11-石英玻璃擋板 12-密封圈 13-引線腔14-石英玻璃 15-探測器16-下壁的外觀 17-方向鞘18-內芯19-鞘 20-內芯解釋了傳感器的結構: 1.該傳感器的主要結構是由內核心,外鞘和密封護套; 2.內在的核心是由緊固螺栓連接起來四個部分。 石英玻璃擋板構成左,右擋油池是安裝在內部的核心; 3.外部護套是由上下;外部油可以流過洞池測量外部護套成油。通過在與結合下壁的外部護套,密封鞘內核可以是分開外國的石油,使內核可以取出了石英玻璃擋板被清潔。六、試驗標定使用顆粒計數器校準不同油污染的程度是同位根據該方法重量法。把油到傳感器和測量輸出信號對應于不同程度的石油和信號油點改變。由于N320潤滑劑廣泛用于減速機重型機器的煤礦,它可以用來作為不同配置的基潤滑劑油污染的程度。目前NAS1638污染標準被廣泛使用。首先,它可以從表1可見,該上限的固體石油污染粒子在百分之0.5。根據表2,我們也可以看到,重量百分之0.5對應NAS18污染程度。共13種石油與石油從NAS8污染度NAS20是搭配。 NAS1638污染標準完全有14個污染程度由NAS00到NAS12;的比例顆粒濃度水平相鄰的兩個是2。所以當污染水平高于12,外推法可用于決定它的污染水平和機械設備中使用的石油開采遠遠大于NAS12,所以我們可以只使用方法解決這個問題8。表一. L-CKC工業(yè)閉式齒輪油的交換標準(SH/T0586)項目交換石油標準儀表異常運動粘度(40 )的變化率/+15或-20水分/0.5機械雜質/0.5銅片腐蝕(100,3h)/程度大等于3b可行值133.4表二.重污染標準污染程度(NAS1638)1213141516mg/1000ml50100200400800污染程度(NAS1638)17181920mg/1000ml1600320064001280012800七、油校準校準樣品的潤滑油與反粒子重量法搭配并得到了他們準確的污染程度。但校準將有以下問題:1.該原油粘度用于粒子計數器應介于10和15,而N320不符合本規(guī)定的粘度2.上限的測試油污染程度由粒子計數器是NAS12。這個問題是可以解決的污染低的油,但是這可能會導致高污染程度的油有較大的誤差。對于問題1,搭配的石油和石油醚按不同比例,用粘度計測量混合物粘度得出結論,當石油和石油醚滿足3:1的比例,混合粘度符合粒子計數器的要求。對于問題2,選擇四個13號污染程度為NAS12,NAS14,NAS16,NAS18的樣本,使用粒子計數器測量。,如果污染程度粒子計數器測量是它的標稱水平,同樣它表明,使用粒子計數器測量的石油搭配的污染與重量法測定一致。否則,如果某些規(guī)則可以被測量結果證明,其他油樣的實際污染程度可以推測使用這個法則。從4油樣品的測量結果,我們可以看到,污染程度由粒子計數器測量的結果比重量法搭配的油樣高兩個水平。按照13種潤滑油污染實際水平的法則,可知是從NAS22到NAS10相應的換油點的污染程度是NAS20。用傳感器衡量搭配使用的油污染。在測量過程中,從半導體激光通過光纖傳播,光纖準直器,油和最后到達該探測器表面。通過測量光探測器輸出的電壓,我們可以得到從NAS10信息NAS22污染程度,如表3所示。表三.透光試驗數據NAS污染程度10111213141516輸出電壓(mv)402401401401401401400NAS污染程度171819202122輸出電壓(mv)398392390368357338338數據分析可以看出從圖4:1.該探測器的輸出電壓值基本不變,是同一個比較干凈的油。這表明,石油的粒子阻斷光線當油污染程度低于NAS16可以忽略不計的。2.該探測器的輸出電壓明顯下降時測量上述NAS17油污染程度。這表明,這個污染程度光明顯被阻塞。對不斷變化的油污染的程度的臨界點就是NAS20點,所以時用這點來衡量的。圖4. 該探測器對應到NAS污染程度的輸出電壓八、結論以上描述了油潤滑的傳感器。測量原理,波長,機械設計特點,試油,傳感器的校準和標定數據分析進行了說明??梢詮臄祿吹?,改變油點是衡量標準它是證明該傳感器能否滿足刮板輸送機齒輪減速器同步油污染檢測的關鍵。不過,該傳感器也有一些缺點,例如,經過長期使用油的顏色會改變會影響透光率,導致測量誤差。該測試是在室溫下進行,與實際狀況不符,由于油溫的變化影響了傳輸速率。因此,下一步將是研究如何消除油溫度和顏色的影響,以提高傳感器的精度。
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