矿用重型卡车润滑系统油位检测装置应用分析

鲍静吉

摘要：引入润滑系统油位检测装置，能够有效改善矿用重型卡车润滑情况，延长卡车的使用寿命，提升企业经济效益。本次研究提出的重型卡车润滑系统油位检测装置，在实际应用中能够准确的指示润滑油液位，并对高低油位进行报警，具有重大的推廣和应用价值。

关键词：矿用;重型卡车;润滑系统;油位检测

中图分类号：TH117.2;TD40                          文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）01-0129-02

1  矿用重型卡车润滑系统工作原理分析

矿用重型卡车润滑系统，在工作过程中动力主要来自于系统中的润滑泵，润滑泵的启动和使用主要依靠液压马达旋转带动。液压马达借助于偏心曲轴机构完成往复运动，带动润滑泵完成上下运动，最终实现润滑油脂的排出。在润滑系统启动后，系统内部压力逐渐升高，直至达到规定值，在液压系统正常工作，内部压力处于系统规定范围内时，润滑系统中的定时器接通，电磁阀接通，在内部压力驱动下，林肯泵开始工作，驱动润滑油通过注油管到达需润滑的部位，完成润滑作业。

2  矿用重型卡车润滑系统常见问题分析

调研发现，现阶段的矿用重型卡车润滑系统并未设计和安装润滑油脂油位检测装置，无法实时监测油位并进行低油位报警。在实际工作中，卡车驾驶员和设备维修人员往往通过定期添加和凭经验添加两种方式进行润滑油的补充。由于无法准确、实时掌握储脂罐中润滑油的存量，可能出现由于润滑油脂储存不足引发的设备润滑问题，进而影响重型卡车的使用;另一方面，在操作人员在进行油脂加注过程中，需要借助于回油管来检测润滑系统中油脂的加注量，此种观察方式无法准确的判断是否完成了润滑油脂加注，会造成润滑油脂的浪费。具体来看，矿用重型卡车润滑系统常见问题表现为以下几个方面：

①润滑油脂的使用和回收不科学，造成维修成本上升。调研中发现，由于矿用重型卡车润滑系统并未在回油管路中设置截止阀，工作人员在加注润滑油脂时，储脂罐中的空气在加注过程中通过回油管排出，现场操作人员确定油脂加注是否足量的标准，是润滑油脂从回油管中溢出。实际工况下，由于注油泵压力控制不可能注入过程完全匹配，将会导致少量油脂溢出，溢出的油脂无法进行有效的回收利用，进而导致润滑油脂的浪费，增加了维修成本。

②润滑油脂不足，导致润滑不良，进而引发设备故障和损坏。现阶段矿用重型卡车润滑系统中并未设计油位检测装置，在润滑油脂不足情况发生时，润滑系统无法进行提醒和告警。现实中完全依靠设备操作人员和维护人员的经验判断润滑油脂是否充足，这种传统的检测方式极易发生因润滑油脂不足导致的设备磨损和故障，一方面增加了维修人员的工作量，另一方面也可能导致卡车结构件提前报废，影响重型卡车的使用。

③零部件损坏引发的设备安全隐患。矿用重型卡车长期处于润滑不足的工作条件，对容易因部件之间的磨损发生开裂和断裂，给设备和操作人员带来较大的操作安全隐患。

3  矿用重型卡车润滑系统油位检测装置应用

3.1 矿用重型卡车润滑系统油位检测装置构成

矿用重型卡车检测报警装置由润滑油高位传感器、低位传感器、润滑油高位/低位继电器、加油截止电磁阀、高位/低位时间继电器、油位高位/低位指示灯组成，矿用重型卡车润滑系统改造结构原理图如图1所示。

油位检测中使用的高位/低位传感器在本次应用中，检测范围设定为0～100cm，光电感应开关在检测范围内发现无润滑油脂会输出信号;与此同时，检测报警电路的开关由高位/低位继电器控制，注油口控制开关由断油电磁阀控制。在传感器检测到油位达到设计标准后，信号传输至断油电磁阀控制油路切断，避免润滑油脂溢出浪费。最后，设备操作人员可通过观察油位高位/低位指示灯来判断内部润滑油脂存量，以此作为是否加注润滑油的判断依据。

3.2 矿用重型卡车润滑系统油位检测装置工作原理分析

3.2.1 高位传感器

在传统的矿用重型卡车润滑系统中，增加一个高位传感器，实际安装中高位传感器位于储脂罐上方，其中光电感应开关的检测范围为0～30cm。安装过程的操作步骤分析如下：首先，打开储油罐的盖子并进行相应清洁，在指定位置打孔完成后进行清洁，其次，安装并固定传感器，最后连接线路。安装过程中应注意，做好安装前的清洁工作，并在安装完成后进行测试和检查，以保证改装质量。建议在距离储脂罐顶部10～15cm处安装高位传感器。在润滑油脂加注后，油位上升，当油位上升至高位传感器监测范围后，触发感应信号，高位传感器转为低电位，与高位继电器、高位传感器1号线构成回路。高位继电器线圈充电，触发声光报警装置，同时启动断油电磁阀，切断注油管路。在注油管路切断的同时，高位时间继电器激活，设定激活后10秒开始动作，油脂高位指示线路断开，电磁阀释放，指示灯报警结束。此时高位传感器并没有复位，高位传感器复位是在润滑油消耗直至油位低于高位传感器检测范围时。

在实际工作环境下，操作人员进行润滑油的加注，如没有在高位报警发出后及时结束注油过程，断油电磁阀会自动切断注油管路，此时注油管路内压力升高，导致无法立刻取下加油枪。在此情况发生时，操作人员需完成一次电瓶开关的关闭与重启操作，就可取下加油枪。原因是在重启过程中，高位传感器会重置并重新进行一次高位报警，高位报警过程中，断油电磁阀会短暂的处于释放状态，注油管路内的空气压力得以释放。

3.2.2 低位传感器

在传统的矿用重型卡车润滑系统中，增加一个低位传感器，与低位传感器搭配使用的光电感应开关，检测范围设定为0～100cm，建议低位传感器安裝在润滑油储存罐的总部，可根据车型的不同和润滑油储罐内部高度不同进行检测距离的设计。原则上，当储油罐内部润滑油液位低于10cm时，报警装置才会接通并发出信号，提醒操作人员和驾驶员加注润滑油。低位传感器与高位传感器的检测方式不同，在润滑油进一步消耗并超过报警位置后，低位传感器将复位，此时3号线的低电位状态将恢复至高电位状态，低位继电器停止通电，低位时间继电器线圈通电，在通电10秒后，因为时间继电器发出低油位报警。在报警信号发出的同时，油位检测系统会接通卡车制动接线端子，使矿用重型卡车进入限速模式，再一次提醒操作人员加注润滑油。

3.2.3 检测电路

检测电位使用电瓶供电，在电瓶接通后，检测电路开始运行;该种操作方式可避免使用人员由于误操作，导致报警检测装置的关闭。其中钥匙开关可控制一位检测电路，在开关开启后，低位检测电路便处于工作状态。最后，为了降低报警指示灯泡烧毁概率，在本次电路设计中，引入了二极管电路。

3.2.4 加油截止电磁阀的使用

在本次油位检测装置改造提升中，增设了一个加油截止电磁阀，该电磁阀安装在润滑油注油口。检测电路和高位传感器，共同控制该电磁阀，在润滑油脂液位触发高位传感器时，接通检测电路，关闭加油截止电磁阀。此时操作人员可停止加注润滑油。在润滑油脂液位触发低位传感器时，断开检测电路，开启加油截止电磁阀。此时操作人员可进行润滑油加注。

4  油位检测装置安装与调试

油位检测装置安装与调试主要针对该系统的可靠性，以保证在装置安装后设备可顺利运行。

4.1 安装与调试润滑油高位检测装置

通常情况下，工作人员在加注润滑油之时，会将启动钥匙打到关闭位置，同时维修人员将连接24伏端子排与检测电路电源。在高位报警时，应观察，溢油口是否有油脂渗出，以此判断是否提前报警。通过记录报警时间与加入润滑油的体积，并与未安装该套装置的重型卡车润滑系统对比，保证安装了高位检测装置的设备正常运行。

4.2 安装与调试润滑油低位检测装置

润滑油低位检测装置的安装与调试，需要操作人员手动控制储脂罐的油位，以此判断低位报警装置是否有效。在测试过程中必须始终打开启动钥匙，并通知现场操作人员调试期间禁止开展润滑油加注作业，但是需要每天检查设备的润滑情况，避免油位检测装置出现故障引发的设备受损。

4.3 应用效果分析

笔者单位在引入矿用重型卡车润滑系统油位检测装置后，其应用效果主要体现在两方面：①大幅降低了润滑油加注过程中的溢油现象，避免了溢油损失和由此导致的环境污染问题。统计数据显示，在矿用重型卡车连续作业中，需每周加注润滑油，相比于传统的人工作业，由于使用观察溢油管是否溢油来判断润滑油是否加注加速完成，每次加注会浪费1～2升润滑油。在使用新型油位检测装置后，基本没有出现溢油情况。②改善了重型卡车结构部件的润滑情况，降低了设备故障率。传统的润滑油加注，凭经验判断润滑油是否用尽，与实际情况可能存在偏差，如果发生了润滑油泄漏，则在下一个加注周期之前设备可能出现磨损。在引入油位检测装置后，和实时掌握润滑油的液位，大大减少了因润滑油不足引发的设备故障和磨损。

5  结语

矿用重型卡车是露天煤矿开采中的主要的运输设备之一，主要承担原煤运输和岩土运输两个主要作用。露天煤矿开采环境通常较为恶劣，现场施工作业条件和路况条件较差，在润滑系统设计不合理的条件下，容易出现设备故障，影响重型卡车的使用，进而影响煤矿的工作效率和经济效益。与此同时，润滑系统故障还容易加剧重型卡车部件之间的磨损，缩短卡车使用寿命。为此本文探讨了用于工矿生产的重型卡车润滑系统油位检测装置，对于保障重型卡车正常使用具有积极意义。

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