устройство для дозирования пластичной смазки

Формула изобретения

Устройство для дозирования пластичной смазки, включающее резервуар для смазки, ротационный насос, четырехлинейный двухпозиционный распределитель, двухпозиционный дозатор, соединительные и питательный трубопроводы и систему электрического управления, отличающееся тем, что дозатор выполнен в виде герметичного цилиндра, в котором установлен поршень, в крышках цилиндра параллельно его оси вмонтированы направляющие втулки, в которых установлены штоки, выполненные с возможностью перемещения, на концах штоков, расположенных в цилиндре, закреплены упорные шайбы, взаимодействующие с торцевыми поверхностями поршня, между упорными шайбами и крышками цилиндра на штоках установлены пружины, система электрического управления содержит два конечных выключателя, выполненных с возможностью взаимодействия с наружными концами штоков, конечные выключатели связаны электрическими цепями с двухходовым электромагнитом, соединенным с золотником двухпозиционного распределителя, и ключом пуска и выключения электродвигателя ротационного насоса, резервуар для смазки через ротационный насос и двухпозиционный распределитель связан всасывающим и напорным трубопроводами с дозатором, а последний через соединительный трубопровод, распределитель, питательный трубопровод и гибкий шланг связан с ниппелем подачи смазки в узел трения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для дозирования пластичной смазки, преимущественно для разового дозирования смазки в больших объемах, подаваемой к крупногабаритным узлам трения.

Известно устройство для дозирования пластичной смазки (аналог), включающее резервуар для смазки, насос, четырехлинейный двухпозиционный распределитель, двухпозиционный дозатор, выполненный в виде дозирующего питателя, соединительные и питательные трубопроводы (см. В.Д.Плахтин Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин. М.: Металлургия, 1983, с. 376 - 377, рис. XX. 10).

Недостатками устройства являются применение насоса с ручным приводом, отсутствие автоматического контроля подачи смазки в требуемом количестве к узлам трения и малый объем дозы смазки, который может быть подан дозирующим питателем. Это приводит к подаче смазки к узлам трения в недостаточном объеме и снижению их долговечности. Такое устройство не может быть использовано для смазки крупногабаритных узлов трения, потребляющих большие количества пластичной смазки, например для смазки подшипниковых узлов прокатных станов.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для дозирования пластичной смазки, включающее резервуар для смазки, ротационный насос, четырехлинейный двухпозиционный распределитель, двухпозиционный дозатор, выполненный в виде дозирующего питателя, соединительные (нагнетающий и возвратный) и питательные трубопроводы, подающие смазку к узлам трения, а также систему электрического управления, содержащую электромагниты привода перемещения золотника распределителя и реле контроля давления смазки в нагнетающем и возвратном трубопроводах (см. Справочник по применению и нормам расхода смазочных материалов. Изд. 4-е пер. и доп. Под ред. Е. А.Эминова. Книга 1. М.: Химия, 1977, (II кв.). Стр. 132 - 134, рис. 28, 29).

Недостатком прототипа, как и аналога, является невозможность подачи крупного разового объема смазки к крупногабаритному узлу трения, так как в устройстве в качестве дозаторов используются стандартные дозирующие золотниковые питатели. Эти питатели характеризуются сложностью конструкции и большими сопротивлениями перемещению смазки по их каналам, что не позволяет пропускать через них большие количества смазки. Использование в качестве управляющих элементов реле давления не обеспечивает требуемой надежности устройства и точности дозирования смазки. При засорении трубопроводов давление в трубопроводных магистралях возрастает, и реле давления срабатывает при неполном заполнении смазкой узлов трения, что приводит к снижению их долговечности. Сами реле также не являются достаточно надежными элементами, что приводит к запоздалому их срабатыванию и перерасходу дорогостоящей смазки.

Невозможность применения известного устройства для разового заполнения большой дозой смазки крупногабаритных узлов трения, прежде всего подшипниковых узлов валков прокатных станов, вынуждает обслуживающий персонал прокатных цехов заполнять эти узлы вручную, подавая смазку по шлангу от насоса до появления смазки из наполнителей подшипникового узла. При этом невозможно точно определить требуемую дозу смазки. Возможны как недостаточная, так и избыточная подача смазки в узел. В первом случае возникает быстрый износ дорогостоящих подшипников и выход их из строя. Износ сопровождается увеличением радиальных зазоров в подшипниках, изменением требуемого раствора прокатных валков, снижением точности прокатки, качества прокатываемых полос и увеличением потерь производства. При избыточной подаче значительно увеличиваются потери смазки, затраты на ее приобретение, загрязнение смазкой производственных площадей и ухудшается экология окружающей среды.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности устройства, обеспечение возможности разового заполнения необходимым количеством пластичной смазки крупногабаритных узлов трения, повышение их долговечности, качества выпускаемой продукции, сокращение расхода смазки и улучшение экологии окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дозирования пластичной смазки дозатор выполнен в виде герметичного цилиндра, в котором установлен поршень, в крышках цилиндра параллельно его оси вмонтированы направляющие втулки, в которых подвижно установлены штоки, на внутренних концах штоков, расположенных в цилиндре, закреплены упорные шайбы, взаимодействующие с торцевыми поверхностями поршня, между упорными шайбами и крышками цилиндра на штоках установлены пружины, а система электрического управления содержит два конечных выключателя, взаимодействующих с наружными концами подвижных штоков цилиндра.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства.

Устройство для дозирования пластичной смазки включает резервуар 1 для смазки, ротационный насос 2 с электродвигателем "М", четырехлинейный двухпозиционный распределитель 3 и двухпозиционный дозатор 4. Насос связан с резервуаром всасывающим трубопроводом 5, на котором установлен запорный (пробковый) кран 6, и возвратным трубопроводом 7, на котором установлен перепускной (обратный) клапан 8.

Дозатор выполнен в виде герметичного цилиндра 9, в котором установлен поршень 10. С торцов цилиндр герметично закрыт крышками 11 и 12. В крышках параллельно оси 13 цилиндра вмонтированы направляющие втулки 14, в которых подвижно установлены штоки 15. На внутренних концах штоков, расположенных в цилиндре, закреплены упорные шайбы 16, взаимодействующие с торцевыми поверхностями поршня 10. Между упорными шайбами и крышками цилиндра на внутренних участках штоков установлены пружины 17. Две линии распределителя 3 соединены трубопроводами 18 и 19 с левой и правой полостями цилиндра 9, расположенными по обе стороны от поршня 10. Две другие линии связаны соответственно с напорным трубопроводом 20 и питательным трубопроводом 21, соединенным гибким шлангом 22 с ниппелем 23, через который смазка подается непосредственно в узел трения.

Золотник распределителя связан с двухходовым электромагнитом 24, осуществляющим его перемещение в крайние левое и правое положения. В устройстве предусмотрена также возможность ручного перемещения золотника с помощью рукоятки 25, шарнирно связанной с тягой золотника.

Устройство снабжено системой электрического управления. В состав системы входят два конечных выключателя 26, взаимодействующие с наружными концами подвижных штоков 15. Конечные выключатели связаны электрическими цепями управления (на чертеже показаны пунктиром) с двухходовым электромагнитом 24 и ключом "К" пуска и выключения электродвигателя "М" насоса.

Устройство работает следующим образом.

При включении с помощью ключа "К" электродвигателя "М" насос 2 подает смазку из резервуара 1 по трубопроводам 5 и 20 в распределитель 3. В зависимости от положения золотника распределителя смазка далее поступает в левую или правую полости цилиндра 9 по трубопроводам соответственно 18 или 19. В начальном положении при заполнении смазкой цилиндра 9 поршень 10 занимает крайнее левое или крайнее правое положение (на схеме эти положения поршня показаны пунктиром). Если, например, золотник распределителя 3 смещен вправо (как это показано на схеме), то нагнетание смазки будет происходить в левую полость цилиндра 9. В этом случае поршень 10 сначала находится в крайнем левом положении, а правая полость цилиндра 9 длиной L от торца поршня до крышки 12 заполнена смазкой. Доза смазки равна объему участка цилиндра длиной L. При нагнетании смазки в левую полость поршень 10 перемещается вправо. При подходе к крышке торцевая поверхность поршня 10 взаимодействует с торцевой шайбой 16, закрепленной на конце внутреннего участка штока 15, и при дальнейшем движении поршень перемещает шток 15 в направляющей втулке 14 вправо, сжимая пружину 17. Движение поршня продолжается до упора в правую крышку 12. При этом наружный конец штока 15 взаимодействует с роликом конечного выключателя 26. Сигнал от конечного выключателя подается на ключ "К", который разрывает цепь питания статора двигателя "М", насос 2 останавливается и нагнетание смазки прекращается. При упоре поршня 10 в крышку 12 пружина 17 сжимается и устанавливается в углубление, выполненное в крышке. Таким образом, поршень 10 выталкивает из правой полости цилиндра 9 заданную дозу смазки, определяемую внутренним диаметром цилиндра и длиной L перемещения поршня. Из цилиндра доза смазки по трубопроводу 19 через возвратную линию распределителя 3, питательный трубопровод 21, гибкий шланг 22 и ниппель 23 поступает в узел трения.

Одновременно с сигналом на ключ "К" электрический сигнал от конечного выключателя 26 также подается на электромагнит 24 привода золотника распределителя, и золотник смещается влево. Возвратная линия распределителя превращается в нагнетательную и наоборот, нагнетательная в возвратную. Левая полость цилиндра 9 оказывается заполненная смазкой, объем которой равен требуемой дозе для заполнения очередного узла трения.

Для подачи очередной дозы снова включают ключом "К" двигатель "М" и насос 2. Смазка через распределитель 3 по трубопроводу 19 поступает уже в правую полость цилиндра 9, а из левой полости по трубопроводу 18 через распределитель 3, трубопровод 21, шланг 22 и ниппель 23 требуемая доза смазки подается в узел трения. Работа электрической системы управления устройством в этом случае такая же, как и при подаче смазки из правой полости цилиндра. Разница заключается только в том, что сигналы на отключение двигателя "М" насоса 2 и обратное перемещение золотника распределителя 3 подаются от левого конечного выключателя 26. После перемещения поршня 10 на некоторое расстояние из начального (правого или левого) положения под действием пружины 17 шток 15 смещается внутрь цилиндра, и конечный выключатель 26 возвращается в исходное положение. Таким образом, после каждого срабатывания устройство оказывается готовым для выдачи очередной дозы смазки. Для выполнения регламентных работ по обслуживанию устройства, а также на случай редкого использования устройства электромагнит 24 может быть отключен, и управление положением золотника распределителя 3 может осуществляться вручную от рукоятки 25. Для отключения резервуара 1 от устройства при выполнении ремонтных работ используется запорный клапан 6. В случае непредвиденного повышения давления в магистралях устройства (например при подаче загрязненной смазки) срабатывает обратный клапан 8 и смазка по возвратному трубопроводу 7 возвращается в резервуар 1.

Благодаря объемному контролю подаваемой дозы смазки, осуществляемому с помощью конечных выключателей 26, используемых взамен реле давления в известных устройствах, значительно повышается надежность устройства и точность дозирования. Исключаются случаи как недостаточной, так и избыточной подачи смазки в узлы трения. Устройство характеризуется предельной простотой. Размеры цилиндра дозатора и дозы смазки могут быть приняты практически неограниченными. Это позволяет использовать устройство для смазки крупногабаритных узлов трения, требующих точного разового дозирования смазки. В больших объемах особенно эффективным устройство оказалось для смазки крупногабаритных подшипниковых узлов трения валков прокатных станов, прежде всего подшипниковых узлов рабочих валков широкополосных станов горячей прокатки. Благодаря применению такого устройства, например на стане 2000 горячей прокатки ОАО "Северсталь" (г. Череповец), значительно повысилась долговечность подшипников валков. За счет стабилизации раствора валков в процессе прокатки повысились точность прокатки и качество прикатываемых полос. Сократился расход смазки, уменьшилось загрязнение смазкой производственных площадей и улучшилась экологическая обстановка в цехе.

Таким образом, применение предложенного устройства обеспечивает достижение поставленной цели изобретения и может быть рекомендовано для широкого использования при пластичной смазке крупногабаритных узлов трения.