礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置應用分析

鮑靜吉

摘要：引入潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置，能夠有效改善礦用重型卡車潤滑情況，延長卡車的使用壽命，提升企業(yè)經濟效益。本次研究提出的重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置，在實際應用中能夠準確的指示潤滑油液位，并對高低油位進行報警，具有重大的推廣和應用價值。

關鍵詞：礦用;重型卡車;潤滑系統(tǒng);油位檢測

中圖分類號：TH117.2;TD40? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0129-02

1? 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)工作原理分析

礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)，在工作過程中動力主要來自于系統(tǒng)中的潤滑泵，潤滑泵的啟動和使用主要依靠液壓馬達旋轉帶動。液壓馬達借助于偏心曲軸機構完成往復運動，帶動潤滑泵完成上下運動，最終實現(xiàn)潤滑油脂的排出。在潤滑系統(tǒng)啟動后，系統(tǒng)內部壓力逐漸升高，直至達到規(guī)定值，在液壓系統(tǒng)正常工作，內部壓力處于系統(tǒng)規(guī)定范圍內時，潤滑系統(tǒng)中的定時器接通，電磁閥接通，在內部壓力驅動下，林肯泵開始工作，驅動潤滑油通過注油管到達需潤滑的部位，完成潤滑作業(yè)。

2? 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)常見問題分析

調研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)并未設計和安裝潤滑油脂油位檢測裝置，無法實時監(jiān)測油位并進行低油位報警。在實際工作中，卡車駕駛員和設備維修人員往往通過定期添加和憑經驗添加兩種方式進行潤滑油的補充。由于無法準確、實時掌握儲脂罐中潤滑油的存量，可能出現(xiàn)由于潤滑油脂儲存不足引發(fā)的設備潤滑問題，進而影響重型卡車的使用;另一方面，在操作人員在進行油脂加注過程中，需要借助于回油管來檢測潤滑系統(tǒng)中油脂的加注量，此種觀察方式無法準確的判斷是否完成了潤滑油脂加注，會造成潤滑油脂的浪費。具體來看，礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)常見問題表現(xiàn)為以下幾個方面：

①潤滑油脂的使用和回收不科學，造成維修成本上升。調研中發(fā)現(xiàn)，由于礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)并未在回油管路中設置截止閥，工作人員在加注潤滑油脂時，儲脂罐中的空氣在加注過程中通過回油管排出，現(xiàn)場操作人員確定油脂加注是否足量的標準，是潤滑油脂從回油管中溢出。實際工況下，由于注油泵壓力控制不可能注入過程完全匹配，將會導致少量油脂溢出，溢出的油脂無法進行有效的回收利用，進而導致潤滑油脂的浪費，增加了維修成本。

②潤滑油脂不足，導致潤滑不良，進而引發(fā)設備故障和損壞?，F(xiàn)階段礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)中并未設計油位檢測裝置，在潤滑油脂不足情況發(fā)生時，潤滑系統(tǒng)無法進行提醒和告警?，F(xiàn)實中完全依靠設備操作人員和維護人員的經驗判斷潤滑油脂是否充足，這種傳統(tǒng)的檢測方式極易發(fā)生因潤滑油脂不足導致的設備磨損和故障，一方面增加了維修人員的工作量，另一方面也可能導致卡車結構件提前報廢，影響重型卡車的使用。

③零部件損壞引發(fā)的設備安全隱患。礦用重型卡車長期處于潤滑不足的工作條件，對容易因部件之間的磨損發(fā)生開裂和斷裂，給設備和操作人員帶來較大的操作安全隱患。

3? 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置應用

3.1 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置構成

礦用重型卡車檢測報警裝置由潤滑油高位傳感器、低位傳感器、潤滑油高位/低位繼電器、加油截止電磁閥、高位/低位時間繼電器、油位高位/低位指示燈組成，礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)改造結構原理圖如圖1所示。

油位檢測中使用的高位/低位傳感器在本次應用中，檢測范圍設定為0～100cm，光電感應開關在檢測范圍內發(fā)現(xiàn)無潤滑油脂會輸出信號;與此同時，檢測報警電路的開關由高位/低位繼電器控制，注油口控制開關由斷油電磁閥控制。在傳感器檢測到油位達到設計標準后，信號傳輸至斷油電磁閥控制油路切斷，避免潤滑油脂溢出浪費。最后，設備操作人員可通過觀察油位高位/低位指示燈來判斷內部潤滑油脂存量，以此作為是否加注潤滑油的判斷依據(jù)。

3.2 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置工作原理分析

3.2.1 高位傳感器

在傳統(tǒng)的礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)中，增加一個高位傳感器，實際安裝中高位傳感器位于儲脂罐上方，其中光電感應開關的檢測范圍為0～30cm。安裝過程的操作步驟分析如下：首先，打開儲油罐的蓋子并進行相應清潔，在指定位置打孔完成后進行清潔，其次，安裝并固定傳感器，最后連接線路。安裝過程中應注意，做好安裝前的清潔工作，并在安裝完成后進行測試和檢查，以保證改裝質量。建議在距離儲脂罐頂部10～15cm處安裝高位傳感器。在潤滑油脂加注后，油位上升，當油位上升至高位傳感器監(jiān)測范圍后，觸發(fā)感應信號，高位傳感器轉為低電位，與高位繼電器、高位傳感器1號線構成回路。高位繼電器線圈充電，觸發(fā)聲光報警裝置，同時啟動斷油電磁閥，切斷注油管路。在注油管路切斷的同時，高位時間繼電器激活，設定激活后10秒開始動作，油脂高位指示線路斷開，電磁閥釋放，指示燈報警結束。此時高位傳感器并沒有復位，高位傳感器復位是在潤滑油消耗直至油位低于高位傳感器檢測范圍時。

在實際工作環(huán)境下，操作人員進行潤滑油的加注，如沒有在高位報警發(fā)出后及時結束注油過程，斷油電磁閥會自動切斷注油管路，此時注油管路內壓力升高，導致無法立刻取下加油槍。在此情況發(fā)生時，操作人員需完成一次電瓶開關的關閉與重啟操作，就可取下加油槍。原因是在重啟過程中，高位傳感器會重置并重新進行一次高位報警，高位報警過程中，斷油電磁閥會短暫的處于釋放狀態(tài)，注油管路內的空氣壓力得以釋放。

3.2.2 低位傳感器

在傳統(tǒng)的礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)中，增加一個低位傳感器，與低位傳感器搭配使用的光電感應開關，檢測范圍設定為0～100cm，建議低位傳感器安裝在潤滑油儲存罐的總部，可根據(jù)車型的不同和潤滑油儲罐內部高度不同進行檢測距離的設計。原則上，當儲油罐內部潤滑油液位低于10cm時，報警裝置才會接通并發(fā)出信號，提醒操作人員和駕駛員加注潤滑油。低位傳感器與高位傳感器的檢測方式不同，在潤滑油進一步消耗并超過報警位置后，低位傳感器將復位，此時3號線的低電位狀態(tài)將恢復至高電位狀態(tài)，低位繼電器停止通電，低位時間繼電器線圈通電，在通電10秒后，因為時間繼電器發(fā)出低油位報警。在報警信號發(fā)出的同時，油位檢測系統(tǒng)會接通卡車制動接線端子，使礦用重型卡車進入限速模式，再一次提醒操作人員加注潤滑油。

3.2.3 檢測電路

檢測電位使用電瓶供電，在電瓶接通后，檢測電路開始運行;該種操作方式可避免使用人員由于誤操作，導致報警檢測裝置的關閉。其中鑰匙開關可控制一位檢測電路，在開關開啟后，低位檢測電路便處于工作狀態(tài)。最后，為了降低報警指示燈泡燒毀概率，在本次電路設計中，引入了二極管電路。

3.2.4 加油截止電磁閥的使用

在本次油位檢測裝置改造提升中，增設了一個加油截止電磁閥，該電磁閥安裝在潤滑油注油口。檢測電路和高位傳感器，共同控制該電磁閥，在潤滑油脂液位觸發(fā)高位傳感器時，接通檢測電路，關閉加油截止電磁閥。此時操作人員可停止加注潤滑油。在潤滑油脂液位觸發(fā)低位傳感器時，斷開檢測電路，開啟加油截止電磁閥。此時操作人員可進行潤滑油加注。

4? 油位檢測裝置安裝與調試

油位檢測裝置安裝與調試主要針對該系統(tǒng)的可靠性，以保證在裝置安裝后設備可順利運行。

4.1 安裝與調試潤滑油高位檢測裝置

通常情況下，工作人員在加注潤滑油之時，會將啟動鑰匙打到關閉位置，同時維修人員將連接24伏端子排與檢測電路電源。在高位報警時，應觀察，溢油口是否有油脂滲出，以此判斷是否提前報警。通過記錄報警時間與加入潤滑油的體積，并與未安裝該套裝置的重型卡車潤滑系統(tǒng)對比，保證安裝了高位檢測裝置的設備正常運行。

4.2 安裝與調試潤滑油低位檢測裝置

潤滑油低位檢測裝置的安裝與調試，需要操作人員手動控制儲脂罐的油位，以此判斷低位報警裝置是否有效。在測試過程中必須始終打開啟動鑰匙，并通知現(xiàn)場操作人員調試期間禁止開展?jié)櫥图幼⒆鳂I(yè)，但是需要每天檢查設備的潤滑情況，避免油位檢測裝置出現(xiàn)故障引發(fā)的設備受損。

4.3 應用效果分析

筆者單位在引入礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置后，其應用效果主要體現(xiàn)在兩方面：①大幅降低了潤滑油加注過程中的溢油現(xiàn)象，避免了溢油損失和由此導致的環(huán)境污染問題。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在礦用重型卡車連續(xù)作業(yè)中，需每周加注潤滑油，相比于傳統(tǒng)的人工作業(yè)，由于使用觀察溢油管是否溢油來判斷潤滑油是否加注加速完成，每次加注會浪費1～2升潤滑油。在使用新型油位檢測裝置后，基本沒有出現(xiàn)溢油情況。②改善了重型卡車結構部件的潤滑情況，降低了設備故障率。傳統(tǒng)的潤滑油加注，憑經驗判斷潤滑油是否用盡，與實際情況可能存在偏差，如果發(fā)生了潤滑油泄漏，則在下一個加注周期之前設備可能出現(xiàn)磨損。在引入油位檢測裝置后，和實時掌握潤滑油的液位，大大減少了因潤滑油不足引發(fā)的設備故障和磨損。

5? 結語

礦用重型卡車是露天煤礦開采中的主要的運輸設備之一，主要承擔原煤運輸和巖土運輸兩個主要作用。露天煤礦開采環(huán)境通常較為惡劣，現(xiàn)場施工作業(yè)條件和路況條件較差，在潤滑系統(tǒng)設計不合理的條件下，容易出現(xiàn)設備故障，影響重型卡車的使用，進而影響煤礦的工作效率和經濟效益。與此同時，潤滑系統(tǒng)故障還容易加劇重型卡車部件之間的磨損，縮短卡車使用壽命。為此本文探討了用于工礦生產的重型卡車潤滑系統(tǒng)油位檢測裝置，對于保障重型卡車正常使用具有積極意義。

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