FI104917B - Voitelukohteiden kunnonvalvontamenetelmä ja -järjestelmä - Google Patents

Description

104917 VOITELUKOHTEIDEN KUNNONVALVONTAMENETELMÄ JA -JÄRJESTELMÄ

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä sekä patenttivaati-5 muksen 8 johdanto-osan mukainen järjestelmä voitelu-kohteiden kunnonvalvonnassa.

Keksintö on kehitetty ja tarkoitettu erityisesti paperi- ja kartonkikoneiden kiertovoitelujärjes-telmiin, mutta sitä voidaan käyttää samalla tavoin 10 myös muissa voitelujärjestelmissä ja vastaavissa.

Nykyään käytettävissä olevissa kiertovoitelu-järjestelmissä öljyyn tulevasta liasta, vedestä ja ilmasta yli 90 % tulee laakeritiivisteiden kautta. Vesi pääsee laakeriin kauloilta, esim. pesujen aikana, vuo-15 tavien höyrykytkimien takia tai kosteana ilmana. Täten normaalista kulumisesta ja voiteluaineen vanhenemisesta johtuva likamäärä on vain murto-osa voitelukohtei-siin tiivisteiden läpi tulevista epäpuhtauksista. Kuitenkin kulumisesta ja voiteluaineen vanhenemisesta 20 johtuvat epäpuhtaudet ovat juuri niitä epäpuhtauksia, joita tutkimalla saataisiin tietoa voitelukohteiden kunnosta. Koska näiden epäpuhtauksien osuus voiteluöl-jyn sisältämistä kaikista epäpuhtauksista on alle 10 %, on niiden tutkiminen nykymenetelmin erittäin vaike-25 aa eli suuret likamäärät estävät kokonaan tarkat ana- * i' lyysit. Tällaista tunnettua tekniikkaa on esitetty esimerkiksi julkaisuissa FI 861211, US 3497034, US 3578865 ja US 4757878.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä 30 mainitut epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen kunnonvalvontamenetelmä \ ja vastaava järjestelmä, joiden avulla voitelukohtei den kulumista ja voiteluaineen vanhenemista voidaan tarkkailla ja tutkia mahdollisimman tehokkaasti ja yk-35 sityiskohtaisesti.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

2 104917

Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän perusideana on, että järjestelmään laakeritiivisteiden kautta tulevan veden ja ilman määrä pyritään minimoimaan, jolloin normaalista kulumisesta johtuvan lika-5 määrän suhteellinen osuus saadaan mahdollisimman suureksi niin, että sitä on helpompi tutkia.

Keksinnön mukaisessa voitelukohteiden kunnonvalvontamenetelmässä voitelukohteet jaetaan voitelu-kohderyhmiksi ja palaavasta voiteluöljystä otetaan yk-10 si tai useampi ryhmäkohtainen näytevirtaus edullisesti ilmalukon kautta. Tämän jälkeen näytevirtaus johdetaan ilmanpoistoon, mistä edelleen tutkittavaksi esimerkiksi hiukkaspitoisuus- tai vesipitoisuusmittauksiin. Myös hiukkasten kokoa ja laatua voidaan tutkia.

15 Edullisesti ilmalukkona käytetään vedenerot- tajaa, jolla kiertovoitelujärjestelmän paluuputkisto jaetaan ilmatiiviisiin osiin siten, että ilma ei pääse virtaamaan putkistossa, jolloin likaa ja vettä ei imeydy öljyn sekaan. Ilmanpoiston tehostamiseksi näy-20 tevirtausta voidaan lisäksi lämmittää.

Edullisesti näytevirtaus otetaan alipaineella palaavasta öljyvirtauksesta, esimerkiksi keskeltä palaavaa öljyvirtausta eli pinnan alta, mutta etäisyydeltä virtauksen pohjasta niin, että näytteeseen ei 25 joudu mukaan virtauksen pohjalla mahdollisesti liikku-vat epäpuhtaudet eikä virtauksen pinnalla mahdollisesti liikkuvat epäpuhtaudet. Samoin edullisesti näyte otetaan eli imetään ylöspäin öljyvirtauksesta, koska tällöin imuputki pysyy puhtaana eikä sinne pääse las-30 keutumaan epäpuhtauksia silloin, kun imuputkessa ei ole virtausta.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan ottaa vain yksi näytevirtaus kerrallaan ja vaihdella otettavia näytevirtauksia. Samoin on mahdollista, että 35 näytevirtauksia otetaan samanaikaisesti useista voite-lukohderyhmistä, jopa kaikista voitelukohderyhmistä samanaikaisesti, ja tutkitaan tätä yhteistä näytevir- 3 104917 tausta olennaisen jatkuvasti. Kun tässä näytteessä havaitaan jotain hälyttävää, voidaan otettavia näytevir-tauksia sitten sopivasti rajata niin, että löydetään voitelukohderyhmä, josta mitatut muutokset ovat peräi-5 sin.

Keksinnön mukaisessa voitelukohteiden kunnonvalvontajärjestelmässä paluuöljyvirtaukseen on järjestetty joukko väliottoja valinnaisten näytevirtausten ottamiseksi paluuöljyvirtauksesta. Lisäksi järjestel-10 mässä on venttiiliyksikkö tutkittavan näytevirtauksen valitsemiseksi, ilmanpoistolaite ilman poistamiseksi tutkittavasta näytevirtauksesta sekä mittausyksikkö näytevirtauksen tutkimiseksi.

Väliottoon kuuluu edullisesti ilmalukko ja se 15 on toteutettu esimerkiksi vedenerottajan yhteyteen. Väliottoja voi olla paluuöljyvirtauksen pääputkistossa tai niitä voi olla myös yksittäisen voitelukohteen tai voitelukohderyhmän paluuputkessa. Olennaista on, että väliottoja on useampia, jolloin tutkimalla ja vertaa-20 maila väliottojen öljyvirtauksia voidaan paikallistaa tiettyjä voitelukohteita ja niissä tapahtuvaa kulumista .

Keksinnön mukaisella järjestelmällä ja menetelmällä on merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan 25 verrattuna. Koska ilma ei pääse virtaamaan kiertovoi-:* . teluputkistossa, likaa ja vettä ei imeydy laakereiden kautta öljyn sekaan, jolloin öljyn puhtausluokka paranee. Tämä lisää kulumisesta johtuvien epäpuhtauksien suhteellista osuutta, jolloin niiden tutkiminen tulee 30 mahdolliseksi.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityis- » kohtaisesti oheisten piirustusten avulla, joissa kuva 1 esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista voitelukohteiden kunnonvalvontajärjestel-35 mää, kuva 2 esittää erästä vaihtoehtoa näytevirtauksen ottamiseksi, 104917 4 kuva 3 esittää toista vaihtoehtoa näytevirta-uksen ottamiseksi ja kuva 4 esittää kolmatta vaihtoehtoa näytevir-tauksen ottamiseksi.

5 Kuvan 1 mukaisessa kaaviossa esimerkiksi pa perikoneen kuivausryhmässä on joukko erilaisia voite-lukohteita 1, 2, 3. Jokaiseen voitelukohteeseen on järjestetty kiertoöljyvirtaus öljysäiliöstä 14 pumpun 15 kautta. Voitelun tapahduttua öljyvirtaus palaa pai-10 novoimaisesti paluuputkia 16 pitkin pääputkistoon 13 ja sen kautta takaisin öljysäiliöön 14.

Pääputkistoon 13 on järjestetty joukko vä-liottoja 6 eli esimerkiksi vedenerottajia, jotka toimivat myös ilmalukkoina. Niitä on sopivasti välimatkan 15 päässä toisistaan niin, että niiden välissä pääputkistoon 13 liittyy aina yksi tai useampi voitelukohteesta tuleva paluuputki 16. Myös on mahdollista, että vä-liotto 4 on suoraan jonkin voitelukohteen paluuputkes-sa 16 tai useampi paluuputki 16 on yhdistetty yhdeksi 20 paluuputkeksi, johon väliotto 5 on liitetty. Näin koko kiertovoitelujärjestelmän paluuputkisto on ilmalukoilla jaettu osiin niin, että ilman virtaukset putkistossa estyvät.

Jokaisesta vällotosta 4, 5, 6 johtaa oma näy-25 teputki 17 venttiiliyksikköön 7, jossa on ohjattavat näyteputkikohtaiset venttiilit 18 sekä lämpötila- anturit 10. Lisäksi venttiiliyksikön 7 yhteydessä on paineliitäntä 11 järjestelmän puhdistamiseksi mittauksen jälkeen. Venttiiliyksiköstä 7 johtaa näyteputki 19 30 lämmittimen 12 kautta ilmanpoistolaitteeseen 8 ja sieltä edelleen mittausyksikköön 9, josta tutkittu öl-·. jy palautuu öljysäiliöön 14.

Kuvan 1 mukaista laitteistoa käytetään seu-„ raavasti. Kiertovoitelujärjestelmän normaalissa toi- 35 mintatilassa pumppu 15 pumppaa voiteluöljyä kaikille voitelukohteille 1, 2, 3, joista öljy palaa paluuput kia 16 ja pääputkistoa 13 pitkin takaisin öljysäiliöön 104917 5 14. Riippuen voitelukohteesta palaava öljy virtaa kuitenkin ainakin yhden, mutta monessa tapauksessa useamman vedenerottajan 4, 5, 6 kautta ennen paluuta öl jysäiliöön 14. Kun vedenerotus tapahtuu nopeasti ja 5 lähellä voitelukohdetta, ei vesi ehdi imeytyä öljyn sekaan ja erotus tapahtuu tehokkaasti.

Kun öljyä halutaan tutkia, venttiiliyksiköllä 7 ohjataan ja avataan tietty venttiileistä 18 niin, että yhdestä vällotoista 4, 5, 6 otetaan ei koko öljy-10 virtaus vaan vain tietty edustava näytevirtaus kyseisen öljyvirtauksen keskialueelta. Tämä näytevirtaus johdetaan lämpötilanmittauksen 10 kautta näyteputkea 19 pitkin ilmanpoistolaitteeseen 8. Myös on mahdollista, että useampi tai jopa kaikki venttiilit 18 pide-15 tään auki, .jolloin tutkitaan yhteistä näytevirtausta ja vasta havaittaessa jotain tavallisuudesta poikkeavaa aletaan venttiilejä 18 sulkea niin, että löydetään poikkeavuuden aiheuttava väliotto.

Ennen ilmanpoistolaitetta näytevirtausta vie-20 lä lämmitetään lämmittimellä 12 ilmanpoiston tehostamiseksi. Ilmanpoiston jälkeen näytevirtaus on käytännöllisesti katsoen ilmatonta ja vedetöntä eli voidaan sanoa, että näytteen sisältämät epäpuhtaudet ovat yli 90 % peräisin voideltavien laakereiden kulumisesta.

25 Näin mittausyksikössä 9 voidaan hiukkaslaskurilla ja ·* „ myös mahdollisesti vesipitoisuusmittarilla mitata öl jyn epäpuhtauksia. Analysointi voidaan tehdä myös optisen näön avulla esimerkiksi kuvaamalla ja automaattisesti, ohjelmallisesti analysoimalla.

30 Epäpuhtaushiukkasten määrä on keksinnön mu kaisessa järjestelmässä saatu minimiin. Näin hiukkasia « voidaan tutkia lähes yksitellen joko on-line -mittauksena tai siitä voidaan ottaa näyte tai virtaus voidaan pysäyttää tietyn tutkimuksen ajaksi. Suoritet-35 tavat mahdolliset mittaukset ovat sinänsä tunnettua tekniikkaa, eikä niitä tässä tarkemmin selosteta.

6 104917 Näytteenoton jälkeen paineliitännän 11 avulla näyteputki 19 öljysäiliöön 14 saakka voidaan sitten tyhjentää ja puhdistaa. Tämän jälkeen venttiiliyksi-kölle 7 voidaan valita toinen näyteputki 17, josta 5 otetaan uusi tutkittava näytevirtaus. Kun näytevirta-uksessa havaitaan jotain tavallisuudesta poikkeavaa, voidaan kyseinen voitelukohde nopeasti paikantaa ottamalla venttiiliyksikön 7 avulla näytteitä eri vä-liotoista kunnes haluttu voitelukohde tai voitelukoh-10 deryhmä löytyy.

Kuva 2 esittää sovellusta, jossa tietystä voiteluryhmästä tuleva paluuvirtaus 20 johdetaan ve-denerottajaan. Vedenerottaja on alaspäin kapeneva kar-tiomainen säiliö, jossa poistoputken 21 pää on öljy-15 pinnan 22 alapuolella. Vesi erottuu tunnetusti painavampana valuen kartion alaosaan ja yläosaan kerääntyvä vedetön öljy virtaa poistoputken kautta pois. Näyte-putki 23 on sijoitettu niin, että putken pää on öljyn pinnan alapuolella ja suuntautuu ylöspäin niin, että 20 näyteputkeen ei pääse kerääntymään epäpuhtauksia silloin kun putkessa ei ole virtausta.

Kuvassa 3 on toinen sovellus, jossa näyteputki 23 on sijoitettu suoraan voitelukohteeseen eli vaihdelaatikkoon 24. Myös tässä tapauksessa näyteput-25 ken pää on öljynpinnan 25 alapuolella ja putki suun-.* tautuu ylöspäin.

Kuvassa 4 on kolmas sovellus, jossa näyteputki 23 on sijoitettu voitelujärjestelmän paluuputkiston mutkaan tai taitokseen. Mutka muodostaa tilan, johon 30 kerääntyy kerros voiteluöljyä niin, että näyteputken pää saadaan voiteluöljyn sisään, ei pintaan eikä aivan ·. pohjaan. Taitos on kuitenkin siinä määrin loiva, että virtaus on jatkuvaa myös öljyn pinnassa ja pohjassa, jolloin taitokseen ei kerry epäpuhtauksia.

35 Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomai sesti oheisen piirustuksen avulla keksinnön eri sovel- 104917 7 lusten ollessa mahdollisia patenttivaatimusten rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (16)

1. 8 104917
2. 1. Voitelukohteiden kunnonvalvontamenetelmä, jossa voitelukohteista (1, 2, 3) palaava öljy tutki taan voitelukohteiden kunnon tarkkailemiseksi, t u n - 5. e t t u siitä, että - voitelukohteet (1, 2, 3) jaetaan voitelukoh-deryhmiksi, palaavasta öljystä otetaan ryhmäkohtaiset näytevirtaukset ja 10. näytevirtaukset johdetaan yksi tai useampi näytevirtaus kerrallaan ilmanpoistoon, jonka jälkeen se tutkitaan.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näytevirtaus otetaan keskel- 15 tä palaavaa öljyvirtausta, pinnan alta ja etäisyydeltä virtauksen pohjasta.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näytevirtaus otetaan alipaineella palaavasta öljystä.
5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näyte imetään ylöspäin öljystä .
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näyte otetaan ilmalukon 25 kautta, jolloin edullisesti ilmalukkona käytetään ve-denerottajaa.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näytevirtausta lämmitetään ennen ilman poistoa.
8. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen . menetelmä, tunnettu siitä, että näytevirtausta tutkittaessa mitataan sen hiukkaspitoisuus ja/tai vesi-pitoisuus ja/tai partikkelien muoto ja laatu ja/tai vertaamalla näytevirtausta voitelukohteelle menevään 35 öljyyn.
9. 8. Voitelukohteiden kunnonvalvontajärjestelmä, jossa voitelukohteista (1, 2, 3) palaavaa öljyä tutki 104917 taan voitelukohteiden kunnon tarkkailemiseksi, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu - paluuöljyvirtauksessa joukko väliottoja (4, 5, 6) valinnaisten näytevirtausten ottamiseksi paluuöl- 5 jyvirtauksesta, - venttiiliyksikkö (7) tutkittavan näytevirta-uksen valitsemiseksi, ilmanpoistolaite (8) ilman poistamiseksi tutkittavasta näytevirtauksesta sekä 10. mittausyksikkö (9) näytevirtauksen tutkimi seksi .
10. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että väliottoon (4, 5, 6) kuuluu ilmalukko. 15 10.. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen jär jestelmä, tunnettu siitä, että väliotto (4, 5, 6) on vedenerottajan yhteydessä.
11. 11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että väliottovirtaukseen kuu- 20 luu lämpötila-anturi (10) näytevirtauksen lämpötilan mittaamiseksi.
12. 12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että venttiiliyksikköön (7) kuuluu paineliitäntä (11) välioton huuhtelemiseksi näy- 25 tevirtauksen oton jälkeen.
13. 13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu lämmitin (12) ennen ilmanpoistolaitetta (8) näytevirtauksen lämmittämiseksi.
14. 14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mittausyksikköön (9) kuuluu hiukkaslaskuri, vesipitoisuusmittari ja/tai optinen seuranta. . 15. Jonkin patenttivaatimuksista 8-14 mukai- 35 nen järjestelmä, tunnettu siitä, että väliotto (6) on paluuöljyvirtauksen pääputkistossa (13). 104917
15. 16. Jonkin patenttivaatimuksista 8-14 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että väliotto (4, 5) on yksittäisen voitelukohteen (1) tai voitelu- kohderyhmän (2) paluuputkessa. ψ 11 104917