袁一強
[摘 要]生產(chǎn)過程中,軸承與轉(zhuǎn)子軸頸的長期高速相對運動而產(chǎn)生的摩擦、磨損、銹蝕及潤滑油中含有雜質(zhì)、惡劣工作條件下迅速劣化等,使軸承箱內(nèi)的潤滑油中含有易沉積的固狀物和膠狀物。沉積的物質(zhì)影響通過油窺鏡判斷軸承箱中的真實油位。通過實踐對油窺鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改進,取得明顯效果。
[關(guān)鍵詞]油窺鏡 清晰度 潤滑 磨擦
中圖分類號:G251 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)07-0049-01
一、問題的產(chǎn)生
工業(yè)生產(chǎn)中絕大部分旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子都離不開軸承的支承,這種支承既有滑動軸承,也有滾動軸承。不管哪類軸承,在相對滑動或轉(zhuǎn)動過程中,都離不開潤滑油來降低和減少磨損,并防止零部件的銹蝕,提高軸承的效率,延長軸承的使用壽命。同時,潤滑油又作為一種工作介質(zhì),對軸承又起到一定的冷卻作用,并且由于液體的不可壓縮性,在相對運動的零部件之間建立的潤滑油膜,還具有減小接觸應(yīng)力、吸收振動的作用。國產(chǎn)設(shè)備,甚至有些進口設(shè)備的軸承箱體的油窺鏡仍是使用傳統(tǒng)的有機玻璃做骨架(后端封頭材質(zhì)為尼龍)的油位顯示裝置。油窺鏡因潤滑油污染、劣化變質(zhì)、生產(chǎn)環(huán)境光線暗及有機玻璃(尼龍封頭)與潤滑油的緩慢化學作用而發(fā)黃等諸多不利因素,使窺油孔處很難看清軸承箱中的真實油位,嚴重時使用強光源照射,也判別不清或誤判。容易造成軸承缺油潤滑不良,甚至產(chǎn)生“干摩擦”現(xiàn)象,在較短時間內(nèi)將嚴重損壞設(shè)備。此類問題在國內(nèi)機械行業(yè)中是普遍存在的,而且在機械制造設(shè)備行業(yè),至今仍沿用傳統(tǒng)的裝置而未作技術(shù)上的改進。
二、工作原理
我們通過維修實踐摸索,對油窺鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行改進,投入使用后,解決了這個問題,并取得明顯效果。這里介紹的改進方法簡單而實用,但從工作原理上卻涉及到流體靜力學、光學原理及人的視覺對兩種顏色的反差辨別等方面的知識?,F(xiàn)主要敘述起流體靜力學的工作原理。
在流體靜力學中,作用在流體上的質(zhì)量力只有重力的情況下,該流體是均質(zhì)不可壓縮的,則有流體靜力學基本方程式:
Z+P/γ=C
式中 Z:代表單位重量流體的位置勢能
P:代表單位重量流體所受的壓力
γ:代表流體的重度 γ=ρg ρ表示流體的密度
P/γ:代表單位重量流體的壓力勢能
流體靜力學基本方程的意義:在靜止的不可壓縮均質(zhì)重力流體中,任意點的單位重量流體的總勢能保持不變,或者說,它們的靜水頭的連線為一平行于基準線的水平線,即稱這條線為靜水頭線。
若液面上某點的壓力P0,液柱產(chǎn)生壓力為Z+h,液面下深度為h的任意一點壓力P,液柱產(chǎn)生的壓力為Z,(如圖1所示)
由基本方程式得:Z+P/γ=(Z+h)+P0/γ
即:P=P0+γh
此式物理意義:流體內(nèi)任一點的靜壓力由兩部分組成,一部分是自由表面的壓力P0,另一部分是深度為h、重度為γ的液柱所產(chǎn)生的壓力γh。顯然深度相等的諸點的壓力都相等,這便是等壓面。可見,重力流體中的等壓面為水平面,自由表面便是一個等壓面。油窺鏡改進就是有這一原理而得到的啟示,并改進了原有的油窺鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
三、實施效果
(如照片所示)在有機玻璃骨架內(nèi)部嵌入一具有較好反光效果、并與潤滑油有一定的色差,而且長期不受潤滑油緩慢化學腐蝕影響的不銹鋼片或鋁片,在按照所需的尺寸加工一片園片,并在園片上、下兩端根據(jù)現(xiàn)場實際需要剪出一個凹型槽,這兩個槽就相當于液位計的兩根接入容器內(nèi)的連通管道,上端接空氣側(cè),下端接潤滑油側(cè),這樣就建立了一個將軸承箱內(nèi)油與油窺鏡內(nèi)相對隔開,通過不銹鋼片或鋁片建立了一個液位計,再通過不銹鋼片或鋁片具有良好的反光功能,并且圓片與潤滑油的顏色具有一定的視覺色差效果。油窺鏡通過以上改進以后,明顯提高了油位的辨別程度,受到了生產(chǎn)運行人員的一致好評。
四、解決問題的難點
1、采用增設(shè)不銹鋼片或鋁片,建立一個液位計式的裝置,將普通液位計的連通管道通過鋁片的上下凹槽來實現(xiàn),這是一個思維模式的意想不到的創(chuàng)新;
2、將光學中光的反射原理用到油窺鏡中,這是此項改進措施的又一創(chuàng)新點;
3、考慮到油中的雜質(zhì)、油的劣化、有機玻璃及尼龍老化變色等因素,選用不易受潤滑油腐蝕的不銹鋼或鋁材,是此項改進措施的第三個創(chuàng)新點;
4、不銹鋼片或鋁片上下凹槽的適度大小,能起到阻擋軸承箱內(nèi)固體雜質(zhì)進入油窺鏡內(nèi),同時又不影響其內(nèi)部的油位的流動,保證潤滑油液位的正常顯示。
五、結(jié)論
由于此改進措施,方法簡單,效果明顯,無需耗費人力、物力和財力,通用性極強,而且根據(jù)此措施,可以因地制宜,考慮各臺設(shè)備油窺鏡的實際結(jié)構(gòu),靈活運用,均可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機械油窺鏡的改進。同時,對旋轉(zhuǎn)機械制造廠家來說,無疑可根據(jù)此措施來改進旋轉(zhuǎn)設(shè)備的油窺鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而達到提高油窺鏡的油位顯示的清晰度。