在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,工業(yè)齒輪箱作為機械傳動的核心部件,廣泛應(yīng)用于各類設(shè)備。其運行狀態(tài)直接影響設(shè)備的整體性能和生產(chǎn)效率,而油液作為齒輪箱的 “血液”,對其狀態(tài)的監(jiān)測至關(guān)重要。油液傳感器通過對齒輪箱油液關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)測,能夠有效預(yù)防故障發(fā)生,保障設(shè)備穩(wěn)定運行。
一、油液傳感器監(jiān)測的關(guān)鍵參數(shù)及原理
1. 磨損顆粒濃度監(jiān)測
磨損顆粒濃度傳感器是監(jiān)測齒輪箱健康狀況的重要工具。電感式磨損顆粒傳感器利用電磁感應(yīng)原理,當(dāng)鐵磁性磨損顆粒通過感應(yīng)線圈時,會改變線圈的電感量,通過檢測電感量的變化來量化磨損顆粒濃度。
例如,在齒輪箱齒面磨損初期,微小的金屬顆粒會逐漸產(chǎn)生并混入油液中,這些傳感器能夠敏銳捕捉到顆粒濃度的變化,為故障診斷提供早期預(yù)警。
2. 污染度等級監(jiān)測
光學(xué)式傳感器通過發(fā)射激光束,當(dāng)顆粒通過光束時會產(chǎn)生光散射或光遮擋現(xiàn)象,傳感器根據(jù)光信號的變化來識別和計算顆粒數(shù)量及大小 。
工業(yè)齒輪箱在運轉(zhuǎn)時,油液中可能會混入金屬碎屑、灰塵、水分、油液氧化產(chǎn)物等污染物。通過污染度在線監(jiān)測,可實時檢測油液的污染程度,如顆粒污染物的數(shù)量、尺寸分布以及水分含量等。一旦污染度超過設(shè)定閾值,系統(tǒng)能立即發(fā)出預(yù)警,提醒工作人員采取措施,避免污染物對齒輪、軸承等關(guān)鍵部件造成磨損、腐蝕等損害,從而保障設(shè)備的安全運行。
3. 黏度監(jiān)測
油液黏度是反映其潤滑性能的關(guān)鍵指標(biāo)。振動式黏度傳感器基于科里奧利原理,通過測量流體流經(jīng)振動管時產(chǎn)生的科里奧利力來計算黏度;電容式黏度傳感器則是利用油液黏度變化會影響其介電常數(shù)的特性,通過檢測介電常數(shù)來推算黏度。當(dāng)齒輪箱油液因氧化、混入雜質(zhì)或溫度變化導(dǎo)致黏度異常時,傳感器可及時發(fā)現(xiàn),避免因潤滑不良造成齒輪磨損加劇。
二、油液傳感器在工業(yè)齒輪箱中的實際應(yīng)用
在大型風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪箱中,油液傳感器的應(yīng)用效果顯著。通過在齒輪箱回油管路安裝磨損顆粒濃度傳感器和在主油路安裝黏度傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)測齒輪箱油液狀態(tài)。一旦檢測到磨損顆粒濃度突然升高,可能預(yù)示著齒輪出現(xiàn)異常磨損;若黏度偏離正常范圍,則表明油液性能發(fā)生變化,需要及時采取措施。
在鋼鐵廠的軋機齒輪箱監(jiān)測中,多參數(shù)油液傳感器系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。該系統(tǒng)集成了磨損顆粒、黏度、溫度等多種傳感器,通過對這些參數(shù)的綜合分析,能夠更準(zhǔn)確地判斷齒輪箱的運行狀態(tài)。例如,當(dāng)溫度升高且伴隨磨損顆粒濃度增加時,可判斷齒輪箱可能存在局部過熱和磨損問題,為維修人員提供明確的檢修方向。
三、油液傳感器的安裝與調(diào)試技術(shù)要點
1. 安裝位置選擇
傳感器的安裝位置直接影響監(jiān)測效果。磨損顆粒傳感器應(yīng)安裝在回油管路的直管段,確保油液流速穩(wěn)定且顆粒能夠充分懸浮,便于準(zhǔn)確檢測。例如,安裝在距離齒輪箱出油口或吸油口一定距離處,避免因油液流動不穩(wěn)定導(dǎo)致測量誤差。黏度傳感器通常安裝在油箱或主油路中,要避免安裝在靠近泵、閥等易產(chǎn)生壓力波動和渦流的區(qū)域,防止干擾測量結(jié)果 。
2. 調(diào)試與校準(zhǔn)
在安裝完成后,需要對傳感器進行調(diào)試與校準(zhǔn)。首先,使用標(biāo)準(zhǔn)油液樣本對傳感器進行校準(zhǔn),確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然后,根據(jù)齒輪箱的具體工況和歷史運行數(shù)據(jù),設(shè)定合理的參數(shù)閾值。例如,對于新投入使用的齒輪箱,可適當(dāng)降低磨損顆粒濃度的報警閾值,隨著設(shè)備運行時間增長,再根據(jù)實際情況進行動態(tài)調(diào)整。同時,定期對傳感器進行維護和校準(zhǔn),保證其長期穩(wěn)定運行。
通過合理應(yīng)用油液傳感器并掌握其安裝調(diào)試技術(shù)要點,能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)齒輪箱的高效監(jiān)測,提前發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患,降低設(shè)備維護成本,提高工業(yè)生產(chǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。在未來,隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,油液傳感器將在工業(yè)齒輪箱監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。