一種解決油窺鏡油位顯示清晰度的方法

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(biāo)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(xué)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(yán)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(yán)重?fù)p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(xué)、光學(xué)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(xué)的工作原理。

在流體靜力學(xué)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(xué)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(xué)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(zhǔn)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?？梢?，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(xué)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(dāng)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(xué)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。