扩径设备用润滑装置的制作方法

1.本实用新型涉及扩径设备辅助装置技术领域，尤其是一种扩径设备用润滑装置。


背景技术：

2.在钢管生产线中，通常需要采用扩径机，而对于扩径机的润滑大多都还是采用传统的电动润滑泵的形式。
3.电动润滑泵有单线式和双线式两种集中润滑形式，扩径机设备中使用较多的是双线式，双线式集中润滑系统主要由电机、润滑泵、换向阀(通常设置在润滑泵上)、双线分配器、电控箱、储油罐和两条供油管组成。润滑泵输出的润滑油经过换向阀交替由两条供油管输送到双线分配器，经过双线分配器定量分配，送往各个润滑点。由于扩径机工作中润滑油需要持续不断的高压供给，泵则需要长时间连续不断的高负荷运转。这种润滑系统存在噪音大、泵内轴承易损坏、压力不稳定、并不具备乳化液合成及冲洗功能。


技术实现要素：

4.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种扩径设备用润滑装置，从而可以使得润滑油输出的稳定性、润滑效果大大提高，自动化程度大大提高，并增加了乳化液合成及冲洗功能，大大提高了润滑的可靠性和稳定性。
5.本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种扩径设备用润滑装置，扩径机润滑装置的结构为：包括储油箱单元、增压单元、分配器控制单元、乳化液合成单元、乳化液输出单元及电气控制系统，
7.储油箱单元的结构为：包括底架结构，所述底架结构的上表面同时安装用于分别存储润滑油和乳化液的润滑油箱和乳化液箱；
8.位于储油箱单元一旁设置有增压单元，所述增压单元的结构为：包括底架组件，所述底架组件上表面通过支撑组件固定增压缸和控制阀组，所述增压缸与润滑油箱连通；
9.分配器控制单元的结构为：包括先导油泵、蓄能器、压力传感器和换向阀组，先导油泵使用润滑油为工作介质，用蓄能器作为保压单元，通过压力传感器来控制先导油泵的启停；
10.储油箱单元上设置乳化液合成单元和乳化液输出单元，
11.乳化液输出单元将乳化液合成单元合成好的乳化液输送出去。
12.作为上述技术方案的进一步改进：
13.增压单元通过管路连接液压系统辅泵站，所述乳化液输出单元设置有第一乳化液输出管和第二乳化液输出管，第一乳化液输出管连接至扩径头冲洗环中，第二乳化液输出管通过分支管路分别连接至扩径头本体、钢管和主动辊中；分配器控制单元输出第一润滑油路和第二润滑油路，第一润滑油路和第二润滑油路分别与扩径头本体和钢管连通，所述第一润滑油路和第二润滑油路上还并联连接有调压测压阀组件，储油箱单元还通过管路连接有水源。
14.所述底架结构的底部通过多根下部槽钢焊接成镂空的底架，下部槽钢的顶面焊接有均匀间隔平行的上部槽钢，上部槽钢上安装润滑油箱和乳化液箱。
15.所述底架组件的底部通过多根槽钢焊接而成，槽钢的顶面安装一块顶板，顶板上支撑安装增压缸和控制阀组。
16.所述润滑油箱和乳化液箱共用同一个大油箱，在大油箱的内部焊接一块隔板，隔板将大油箱的内部分割成两个独立的箱体。
17.所述润滑油箱内安装有液位液温计、加热器、空滤和润滑油加油泵。
18.所述润滑油箱的中部安装有润滑搅拌器。
19.所述增压缸上安装有位移传感器。
20.所述乳化液合成单元主要包括乳化液合成加油泵、乳化液合成加水泵、乳化液合成搅拌泵、进水电磁阀、乳化液合成抽出泵，将润滑油和水加入合成乳化液后存放在乳化液箱内，乳化液合成搅拌泵开启使混合物充分搅拌合成为乳化液。
21.所述乳化液输出单元包括扩径头乳化液输出泵组、主动辊乳化液输出泵组和电磁阀组，打开泵组和电磁阀为需要的部件提供乳化液。
22.本实用新型的有益效果如下：
23.本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，在满足扩径机润滑的情况下，能够实现自动化控制，提高润滑油输出的稳定性及润滑效果。
24.本实用新型所述的扩径机润滑装置润滑过程稳定可靠，具有润滑油输出稳定、润滑效果好、自动化控制程度高、并具有乳化液合成及冲洗功能等特性。
25.本实用新型所述的扩径润滑系统是直缝埋弧焊管生产线核心主机设备扩径机的专用系统，它是用来对扩径机的核心部位扩径头进行有效的润滑，在摩擦面间形成一层均匀的油膜，可起到良好的润滑效果。
26.本实用新型所述的扩径润滑系统还具有乳化液合成及冲洗功能：
27.1.将乳化液喷洒到钢管内壁上，减小扩径过程中管壁和扩径头的摩擦力，并有冷却、散热功能。
28.2.对扩径头和主动辊进行自动冲洗，使扩径头的使用寿命大大延长，也可有效减少钢管在主动辊驱动过程中的打滑量，精确控制扩径的步进位移量。
附图说明
29.图1为本实用新型扩径机润滑装置的结构示意图。
30.图2为本实用新型扩径机润滑装置的主视图。
31.图3为本实用新型扩径机润滑装置的侧视图。
32.图4为本实用新型扩径机润滑装置的俯视图。
33.图5为本实用新型底架结构的结构示意图。
34.图6为本实用新型底架组件的结构示意图。
35.图7为本实用新型的应用图。
36.其中：1、液压系统辅泵站；2、调压测压阀组件；3、第一润滑油路；4、扩径头冲洗环；5、第二润滑油路；6、扩径机润滑装置；7、扩径头本体；8、第一乳化液输出管；9、第二乳化液输出管；10、主动辊；11、水源；
37.61、储油箱单元；62、增压单元；63、分配器控制单元；64、乳化液合成单元；65、乳化液输出单元；
38.6101、底架结构；6102、加热器；6103、液位液温计；6104、空滤；6105、润滑油加油泵；6106、润滑油箱；6107、乳化液箱；6108、上部槽钢；6109、下部槽钢；6110、润滑搅拌器；
39.6201、控制阀组；6202、增压缸；6203、底架组件；6204、顶板；6205、槽钢；
40.6301、蓄能器；6302、先导油泵；6303、换向阀组；6304、压力传感器；
41.6401、乳化液合成搅拌泵；6402、乳化液合成加油泵；6403、进水电磁阀；6404、乳化液合成抽出泵；6405、乳化液合成加水泵；
42.6501、电磁阀组；6502、主动辊乳化液输出泵组；6503、扩径头乳化液输出泵组。
具体实施方式
43.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
44.如图1-图7所示，本实施例的扩径设备用润滑装置，扩径机润滑装置6的结构为：包括储油箱单元61、增压单元62、分配器控制单元63、乳化液合成单元64、乳化液输出单元65及电气控制系统，
45.储油箱单元61的结构为：包括底架结构6101，底架结构6101的上表面同时安装用于分别存储润滑油和乳化液的润滑油箱6106和乳化液箱6107；
46.位于储油箱单元61一旁设置有增压单元62，增压单元62的结构为：包括底架组件6203，底架组件6203上表面通过支撑组件固定增压缸6202和控制阀组6201，增压缸6202与润滑油箱6106连通；
47.分配器控制单元63的结构为：包括先导油泵6302、蓄能器6301、压力传感器6304和换向阀组6303，先导油泵6302使用润滑油为工作介质，用蓄能器6301作为保压单元，通过压力传感器6304来控制先导油泵6302的启停；
48.储油箱单元61上设置乳化液合成单元64和乳化液输出单元65，
49.乳化液输出单元65将乳化液合成单元64合成好的乳化液输送出去。
50.增压单元62通过管路连接液压系统辅泵站1，乳化液输出单元65设置有第一乳化液输出管8和第二乳化液输出管9，第一乳化液输出管8连接至扩径头冲洗环4中，第二乳化液输出管9通过分支管路分别连接至扩径头本体7、钢管和主动辊10中；分配器控制单元63输出第一润滑油路3和第二润滑油路5，第一润滑油路3和第二润滑油路5分别与扩径头本体7和钢管连通，第一润滑油路3和第二润滑油路5上还并联连接有调压测压阀组件2，储油箱单元61还通过管路连接有水源11。
51.底架结构6101的底部通过多根下部槽钢6109焊接成镂空的底架，下部槽钢6109的顶面焊接有均匀间隔平行的上部槽钢6108，上部槽钢6108上安装润滑油箱6106和乳化液箱6107。
52.底架组件6203的底部通过多根槽钢6205焊接而成，槽钢6205的顶面安装一块顶板6204，顶板6204上支撑安装增压缸6202和控制阀组6201。
53.底架结构6101和底架组件6203的设计，可以方便的用来支撑箱体，同时也方便吊装等工作。
54.润滑油箱6106和乳化液箱6107共用同一个大油箱，在大油箱的内部焊接一块隔
板，隔板将大油箱的内部分割成两个独立的箱体。
55.润滑油箱6106内安装有液位液温计6103、加热器6102、空滤6104和润滑油加油泵6105。
56.润滑油箱6106的中部安装有润滑搅拌器6110。
57.增压缸6202上安装有位移传感器。
58.乳化液合成单元64主要包括乳化液合成加油泵6402、乳化液合成加水泵6405、乳化液合成搅拌泵6401、进水电磁阀6403、乳化液合成抽出泵6404，将润滑油和水加入合成乳化液后存放在乳化液箱6107内，乳化液合成搅拌泵6401开启使混合物充分搅拌合成为乳化液。
59.乳化液输出单元65包括扩径头乳化液输出泵组6503、主动辊乳化液输出泵组6502和电磁阀组6501，打开泵组和电磁阀为需要的部件提供乳化液。
60.本实用新型所述的润滑系统的具体结构和功能如下：
61.主要由储油箱单元61、增压单元62、分配器控制单元63、乳化液合成单元64、乳化液输出单元65及电气控制系统(图中未标出)等组成。
62.其中，储油箱单元61包含润滑油箱6106和乳化液箱6107，用于存储润滑油和乳化液。油箱为整体焊接，当中用隔板把油箱分为两个部分(不通)。装有液位液温计6103、加热器6102、空滤6104、润滑油加油泵6105等。
63.其中，增压单元62由两组增压缸6202及控制阀组6201组成。大活塞和小活塞的面积比是2.52∶1。控制阀组6201提供低压油作用在大活塞上，推动小活塞运动，将增压缸6202从油箱吸入的润滑油增压，提供给下一单元。控制阀组6201控制增压缸6202的压油和吸油动作，通过调节控制阀组6201上面的减压阀，可以调节增压缸6202出口的润滑油压力。
64.增压缸6202上安装有位移传感器，可以精确地控制增压缸6202的位移，保证供给分配器的扩径油是一定的量。
65.其中，分配器控制单元63由先导油泵6302、蓄能器6301、压力传感器6304、换向阀组6303等组成。
66.先导油泵6302使用润滑油为工作介质，用蓄能器6301作为保压单元，通过压力传感器6304来控制先导油泵6302的启停。先导油泵6302为换向阀组6303提供动力，换向阀组6303是电液换向阀，通过电控使先导阀换向，再通过先导油泵6302提供的压力油推动主阀芯换向。换向阀组6303的动作信号来自出口的两路管路上面装的数显压力表。两组换向阀分别控制两路供给分配器的润滑油。两路油路上装有两个数显压力表，这两路油供给分配器的两个供油口。当一个供油口的压力达到数显表的设定值时，电控系统就会使换向阀换向，使分配器的另一个供油口进油实现换向。分配器的出口也是提供两路润滑油给不同的润滑部件。数显表的压力值是可以设定的，一般设定为16-20mpa，控制减压阀(这里的减压阀是指控制阀组6201中的一部分)的压力设定为6.5-8mpa。
67.其中，乳化液合成单元64由乳化液合成加油泵6402、乳化液合成加水泵6405、乳化液合成搅拌泵6401、进水电磁阀6403、乳化液合成抽出泵6404、液位计等组成。乳化液箱6107的内部设置有两个小箱子，其中一个小箱子放纯水，另外一个小箱子内将润滑油和水按照一定的比例加入进去，然后合成乳化液，合成好的乳化液再通过乳化液合成抽出泵6404抽出到乳化液箱6107中，待使用。
68.其中，乳化液输出单元65由扩径头乳化液输出泵组6503、主动辊乳化液输出泵组6502、电磁阀组6501、液位计等组成。打开泵组和电磁阀为需要的部件提供乳化液。
69.电控系统主体控制采用siemnes s7-1200cup中央处理器、hmi、位移传感器，通讯采用siemens profinet通讯。操作和监控系统使用siemens精智面板ktp700 7寸键控显示屏，用于用户参数的设定及故障报警显示。
70.电控系统全部采用了siemens产品，使整个系统统一而整洁。基础自动化的通讯系统构架是采用了profinet总线。与其它工艺设备的通讯采用干接点信号连锁，在满足了工艺要求的同时又保证了系统的独立性。整个系统维护非常简单，采用实时监控故障点，任何故障信息都会自动弹出，方便用户查阅和检修。
71.本实用新型所述的电控系统为现有成熟技术。
72.扩径机润滑装置6是扩径头专用的二线性交替高压润滑系统，为扩径机提供扩径油和乳化液。
73.扩径机润滑装置6通过多个泵组、增压单元62、各个阀组及电控系统方便的完成润滑油加入、乳化液的合成、润滑油输出和乳化液输出等润滑工作，润滑过程稳定可靠，具有润滑效果好，自动化控制程度高等特性。
74.实际工作过程中，通过如下操作方式：
75.第一步：扩径机润滑装置6启动时，根据润滑油箱6106内的液位检测判定是否需要加油，如油量不足，润滑油加油泵6105启动将润滑油抽进润滑油箱6106内，当液位达到上位时自动停止。
76.第一步中油箱液位下限位点100，到此检测点位时开始加油，上限位点700，在此检测点位时停止加油。
77.第二步：根据乳化液箱6107内的液位检测判定是否需要加乳化液，如乳化液量不足(到下限位检测点100时)，乳化液合成加水泵6405和乳化液合成加油泵6402同时启动，分别向乳化液箱6107内注入定量的水和润滑油(水跟油的混合比列约20：1)，当液位达到上位时自动停止(到上限位检测点700时)，此时乳化液合成搅拌泵6401启动进行定时搅拌形成乳化液，达到设定时间后(60s左右)，搅拌器自动停止。然后乳化液合成抽出泵6404将合成好的乳化液抽到乳化液箱6107内，在没达到上液位时，会重复上述合成乳化液工作，直到乳化液达到上液位时停止。
78.第三步：润滑油粘稠度很高，且随着温度下降会更粘稠，导致润滑油在管路中输送时压降过大，造成润滑效果不好，且润滑油随粘稠度提高会降低润滑效果。当温控仪检测到油温低于设定值时(低于15℃时)，加热器6102和润滑搅拌器6110会自动启动，对润滑油进行均匀加热，当达到设定温度值时(高于25℃)，自动停止。
79.第四步：润滑系统正常输出工作的首要前提条件，就是要保证上述三个条件，润滑油量正常、润滑油温度正常、乳化液量正常。然后开始与扩径机设备进行连锁控制，完成自动润滑工作。
80.第五步：当钢管步进送入扩径头本体7时，主动辊乳化液输出泵组6502启动工作，将乳化液喷洒到钢管的内壁上和主动辊10上。
81.第六步：当扩径头本体7开始轴向位移时，增压单元62启动工作，将润滑油从润滑油箱6106内抽入增压缸6202，然后通过增压缸6202增压后将润滑油输送到扩径头的摩擦面
上。
82.第七步：一根钢管的标准长度在12.5米左右，由于扩径模具的有效扩径段长度在0.5-0.8米左右，完成一根钢管的全长扩径需要步进扩径16-25次，在此过程中润滑油和乳化液也是同步输出的。
83.第八步：在润滑过程中为确保润滑油输出的压力是持续稳定的高压(16-20mpa)，设置有先导油泵6302，当系统压力低于设定低值时(低于5mpa时)，泵启动加压，当达到设定高值时(高于10mpa时)，泵自动停止。
84.第九步：当一根钢管全长扩径完后，扩径头乳化液输出泵组6503启动，将乳化液喷洒到扩径头上，将扩径过程中残留在扩径头上的杂质及时冲洗掉，达到设定的时间时(一般是一分钟左右，可以根据实际情况选择40s-60s)，泵自动停止。
85.第十步：至此一个工作流程结束。
86.通过以上操作步骤即可方便的完成扩径机的自动润滑过程，自动化程度高，性能稳定，工作可靠性好。
87.以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：
1.一种扩径设备用润滑装置，其特征在于：扩径机润滑装置(6)的结构为：包括储油箱单元(61)、增压单元(62)、分配器控制单元(63)、乳化液合成单元(64)、乳化液输出单元(65)及电气控制系统，储油箱单元(61)的结构为：包括底架结构(6101)，所述底架结构(6101)的上表面同时安装用于分别存储润滑油和乳化液的润滑油箱(6106)和乳化液箱(6107)；位于储油箱单元(61)一旁设置有增压单元(62)，所述增压单元(62)的结构为：包括底架组件(6203)，所述底架组件(6203)上表面通过支撑组件固定增压缸(6202)和控制阀组(6201)，所述增压缸(6202)与润滑油箱(6106)连通；分配器控制单元(63)的结构为：包括先导油泵(6302)、蓄能器(6301)、压力传感器(6304)和换向阀组(6303)，先导油泵(6302)使用润滑油为工作介质，用蓄能器(6301)作为保压单元，通过压力传感器(6304)来控制先导油泵(6302)的启停；储油箱单元(61)上设置乳化液合成单元(64)和乳化液输出单元(65)，乳化液输出单元(65)将乳化液合成单元(64)合成好的乳化液输送出去。2.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：增压单元(62)通过管路连接液压系统辅泵站(1)，所述乳化液输出单元(65)设置有第一乳化液输出管(8)和第二乳化液输出管(9)，第一乳化液输出管(8)连接至扩径头冲洗环(4)中，第二乳化液输出管(9)通过分支管路分别连接至扩径头本体(7)、钢管和主动辊(10)中；分配器控制单元(63)输出第一润滑油路(3)和第二润滑油路(5)，第一润滑油路(3)和第二润滑油路(5)分别与扩径头本体(7)和钢管连通，所述第一润滑油路(3)和第二润滑油路(5)上还并联连接有调压测压阀组件(2)，储油箱单元(61)还通过管路连接有水源(11)。3.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述底架结构(6101)的底部通过多根下部槽钢(6109)焊接成镂空的底架，下部槽钢(6109)的顶面焊接有均匀间隔平行的上部槽钢(6108)，上部槽钢(6108)上安装润滑油箱(6106)和乳化液箱(6107)。4.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述底架组件(6203)的底部通过多根槽钢(6205)焊接而成，槽钢(6205)的顶面安装一块顶板(6204)，顶板(6204)上支撑安装增压缸(6202)和控制阀组(6201)。5.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述润滑油箱(6106)和乳化液箱(6107)共用同一个大油箱，在大油箱的内部焊接一块隔板，隔板将大油箱的内部分割成两个独立的箱体。6.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述润滑油箱(6106)内安装有液位液温计(6103)、加热器(6102)、空滤(6104)和润滑油加油泵(6105)。7.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述润滑油箱(6106)的中部安装有润滑搅拌器(6110)。8.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述增压缸(6202)上安装有位移传感器。9.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述乳化液合成单元(64)主要包括乳化液合成加油泵(6402)、乳化液合成加水泵(6405)、乳化液合成搅拌泵(6401)、进水电磁阀(6403)、乳化液合成抽出泵(6404)，将润滑油和水加入合成乳化液后存放在乳化液箱(6107)内，乳化液合成搅拌泵(6401)开启使混合物充分搅拌合成为乳化液。
10.如权利要求1所述的扩径设备用润滑装置，其特征在于：所述乳化液输出单元(65)包括扩径头乳化液输出泵组(6503)、主动辊乳化液输出泵组(6502)和电磁阀组(6501)，打开泵组和电磁阀为需要的部件提供乳化液。

技术总结
一种扩径设备用润滑装置，扩径机润滑装置的结构为：包括储油箱单元、增压单元、分配器控制单元、乳化液合成单元、乳化液输出单元及电气控制系统，储油箱单元的结构为：包括底架结构，其上表面同时安装用于分别存储润滑油和乳化液的润滑油箱和乳化液箱；位于储油箱单元一旁设置有增压单元，其结构为：包括底架组件，其上表面固定增压缸和控制阀组，增压缸与润滑油箱连通；分配器控制单元的结构为：包括先导油泵、蓄能器、压力传感器和换向阀组；储油箱单元上设置乳化液合成单元和乳化液输出单元，乳化液输出单元将乳化液合成单元合成好的乳化液输送出去，润滑方便可靠。润滑方便可靠。润滑方便可靠。


技术研发人员：唐鸿 吴正东 蒋燕飞 周冬祥 裴英杰 吴泽
受保护的技术使用者：江苏双友智能装备科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/7/14