CAV-4型运动黏度测定仪浴槽加热系统改进

江 巍 梁中强

（中国石油化工股份有限公司润滑油茂名分公司 广东茂名）

1.问题

1台美国CANNON公司生产的CAV-4型自动运动黏度测定仪（以下简称测定仪），承担公司全部液体原材料、成品油等的运动黏度项目分析测定，基本24 h连续运转。测定仪设计为温度控制输出电路与循环泵电路相对独立，分别由两组开关独立控制，工作电压均为110 V。测定仪浴槽加热系统见图1，循环泵抽取浴槽内的低温硅油，在循环管道中加热后打入浴槽，使浴槽内油温逐步上升。循环管道外壁装有1个过温保险（上限125℃），线路连接到机内温度控制板件，若管路内油温过高（＞125℃），则过温保险断开，控温主板中止加热输出，起到保护作用。

测定仪连续运转1年以上，循环泵出现泵轴卡死停转现象，硅油无法打循环，导致循环管道内油温急剧升温，外置保险开路，整个浴槽温度下降，影响正常试验。经厂家修复，设备连续运转1年左右，问题复现。测定仪价值较高，又是重要分析设备，一旦停工维修，需要花费大量人力物力。

图1 测定仪浴槽加热系统

2.问题分析

测定仪浴槽加热系统由加热浴和循环系统构成，其中循环泵为卧式放置（图2），转速3500 r/min，泵轴轴承采用的无供油滑动轴承在高温下长期高速运转，润滑不足，轴承磨损严重，导致轴承与轴颈发生径向磨损，轴承与轴颈之间间隙变小。滑动轴承上灰尘较多，也会产生油垢后干涸，增加转动阻力，轴承卡死，最终发生抱轴故障。抱轴后，泵电机线圈电流增大，线圈发热，造成循环泵永久性损坏。

3.改进措施

（1）增加独立过温控制系统。因缺少原装配件更换，且购买一次性过温元件价格高，不易购买。用国产过温元件替代，但熔断温度过高（135℃）会存在安全隐患。若感温不够灵敏，延迟断开则可出现烧坏循环管或变形、损坏循环泵和其他部件，甚至发生火灾。为确保仪器使用安全，设计制作一套独立的过温保护控制系统，在循环管外壁上安装PT100铂电阻作为测温传感器（图3），继电器接点串接在加热器和循环泵电源回路（图4）。μPC616集成温度传感器作为主控制，R3为铂电阻，RP（可调节电位器）控制温度上限。若机器原配温控失效或循环泵卡死，则油温度会超过设定温度，R3阻值上升，升至RP预设电阻值，控制μPC616中止输出，继电器K线圈断电，K1和K2触点同时断开，中止加热、循环泵停机。当油温下降，R3阻值下降，μPC616继续输出，控制加热棒加热及循环泵动作，有效保护仪器和循环泵。

图2 循环泵放置位置

图3 改进后测定仪浴槽加热系统

图4 过温保护控制系统电路

（2）改进循环泵轴承。由于轴承空间过小，无法直接选用安装合适的滚动轴承，需定制加工1个轴承压盖，安装6200RZ深沟球轴承（图5），这样可充分降低因卧式放置造成的轴颈与轴承之间摩擦，避免发生轴承抱轴现象。

4.改进效果

测定仪浴槽加热系统改进后，温度控制准确，加热棒已连续使用8年。循环泵轴承完好，泵的连续工作寿命也由原来1年提升至3年。设备整体运转良好，停机维修时间减少。

图5 深沟球轴承