涡轮机润滑油分析仪设备的制作方法

涡轮机润滑油分析仪设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种涡轮机润滑油分析仪设备，用于监测涡轮机油箱中的润滑油。所述设备具有外壳部分，所述外壳部分包括：壳体；与所述壳体联接的底板和背部支撑件；延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接；与所述进油管流体连接的泵；与所述泵流体连接的油分析仪；以及与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管。所述设备还具有与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
【专利说明】涡轮机润滑油分析仪设备

【技术领域】
[0001]本说明书中所公开主题涉及涡轮机系统。更具体来说，本说明书中所公开主题涉及涡轮机系统(例如，燃气涡轮机或蒸汽涡轮机)中的润滑油。

【背景技术】
[0002]涡轮机(例如，燃气涡轮和/或蒸汽涡轮)使用润滑油来减小机器部件之间的摩擦系数。虽然许多涡轮机是由制造实体和/或销售实体来输送和安装，但是这些涡轮机通常由购买涡轮机的客户来管理(在涡轮机的整个寿命中)。为确保涡轮机中的润滑油维持足以提供润滑的质量水平，客户常规地抽取油的样品并将所述样品送到实验室以用于测试。然而，一些客户不适当地抽取油样品，这可能危及到测试的准确度。其他客户并未足够频繁地抽取样品以适当地监测油的状况。
[0003]在其他工业(例如，汽车工业)中，基于汽车的性能参数使用与油的预期寿命有关的经验数据来评估润滑油质量。在这些情况下，汽车的监测系统监测车辆的性能(例如，速度、加速、制动等)，并且基于车辆的性能来评估润滑油在质量上将退化的时间。然而，这些汽车系统并不测试润滑油来确定所述润滑油的质量。
[0004]由于上面指出的用于监测润滑油质量的技术上的缺陷，所以难以准确地评定涡轮机中的润滑油的质量。
实用新型内容
[0005]本实用新型的各个实施例包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接，与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的油分析仪，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
[0006]本实用新型的第一方面包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接，与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的油分析仪，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
[0007]本实用新型的第二方面包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接，与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的内部导管，与所述内部导管流体连接的油分析仪，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管，所述排出导管用于与所述涡轮机油箱流体连接；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
[0008]本实用新型的第三方面包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接；与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的内部导管，与所述内部导管流体连接的油分析仪，其中所述油分析仪配置用于测量所述吸入油的特性，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管，所述排出导管用于与所述涡轮机油箱流体连接；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件包括:与所述外壳部分联接的脊部，和用于安装在所述涡轮机油箱上的底座。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]结合描绘本实用新型的各个实施例的附图，将会从以下对本实用新型的各个方面的详细描述更容易地理解本实用新型的这些和其他特征，在附图中:
[0010]图1示出图解根据本实用新型各个实施例进行的方法的流程图。
[0011]图2示出图解根据本实用新型特定实施例进行的方法的流程图。
[0012]图3示出根据理想评估还根据本实用新型各个实施例的油寿命预测的图形描绘。
[0013]图4示出包括根据本实用新型各个实施例的系统的环境。
[0014]图5示出根据本实用新型各个实施例的设备的示意前视图。
[0015]图6示出根据本实用新型多个实施例的图5的设备的部分透视图。
[0016]应注意，本实用新型的附图不必按比例绘制。附图旨在仅描绘本实用新型的典型方面，并且因此不应视为限制本实用新型的范围。在附图中，相同编号表示附图间的相同元件。

【具体实施方式】
[0017]如上所述，本说明书中所公开主题涉及涡轮机系统。更具体来说，本说明书中所公开主题涉及涡轮机系统(例如，燃气涡轮机或蒸汽涡轮机)中的润滑油。
[0018]如本说明书中所指出，可能难以有效地监测涡轮机系统中的润滑油的质量，这可能导致不希望的油退化，并且最终损坏依赖这种油进行润滑的涡轮机。
[0019]与常规途径相反，本实用新型的各个实施例包括使用从润滑油所提取的测试数据来分析这种油的系统、计算机程序产品和相关方法。在各个特定实施例中，一种系统包括至少一个计算装置，所述计算装置配置用于通过执行包括以下各项的动作来监测润滑油:确定所述润滑油的初始理想剩余寿命；基于对所述润滑油的温度测量结果来确定所述润滑油的基于温度的剩余寿命；基于所述润滑油的污染样品来计算所述润滑油的污染系数(contaminat1n factor);基于所述污染系数、所述理想剩余寿命和所述基于温度的剩余寿命来确定所述润滑油的更新的理想寿命剩余；以及基于所述更新的理想寿命剩余和寿命损耗系数(life loss factor)来确定所述润滑油的实际寿命剩余。
[0020]各个另外的实施例包括一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码在由一个计算装置执行时引起所述至少一个计算装置通过执行包括以下各项的动作来监测润滑油:确定所述润滑油的初始理想剩余寿命；基于对所述润滑油的温度测量结果来确定所述润滑油的基于温度的剩余寿命；基于所述润滑油的污染样品来计算所述润滑油的污染系数；基于所述污染系数、所述理想剩余寿命和所述基于温度的剩余寿命来确定所述润滑油的更新的理想寿命剩余；以及基于所述更新的理想寿命剩余和寿命损耗系数来确定所述润滑油的实际寿命剩余。
[0021]本实用新型的各个另外的实施例包括一种系统，所述系统包括:至少一个计算装置，所述至少一个计算装置配置用于通过执行包括以下各项的动作来分析来自涡轮机的润滑油:预测所述润滑油的初始理想剩余寿命；基于所量测的所述润滑油的温度来确定所述润滑油的基于温度的剩余寿命；基于所测量的所述润滑油的污染水平来确定所述润滑油的污染系数；基于所述初始理想剩余寿命、所述基于温度的剩余寿命和所述污染系数来确定所述润滑油的寿命损耗系数；基于所述润滑油的所述寿命损耗系数和采样频率来确定所述润滑油的寿命损耗量；基于所述寿命损耗量和所述初始理想剩余寿命来计算所述润滑油的精确理想剩余寿命；以及基于所述精确理想剩余寿命和所述寿命损耗系数来预测所述润滑油的实际剩余寿命。
[0022]在以下说明书中，参照形成本说明书的一部分的附图，并且在附图中以图解方式示出可实践本实用新型教义的具体示例性实施例。对这些实施例进行足够详细的描述，以使得所属领域的技术人员能够实践本实用新型教义，并且应理解，可以利用其他实施例，并且在不背离本实用新型教义的范围的情况下可做出改变。因此，以下说明书仅仅是示例性的。
[0023]图1示出图解根据本实用新型各个实施例的监测润滑油(例如，涡轮机中的润滑油)的过程的流程图。这些过程可例如由如本说明中所述的至少一个计算装置来进行。在其他情况下，这些过程可根据监测润滑油的计算机实施的方法来进行。在再有的其他实施例中，这些过程可通过以下来进行:在至少一个计算装置上执行计算机程序代码，从而引起所述至少一个计算装置来监测润滑油。一般来说，所述过程可包括以下子过程:
[0024]过程Pl:确定润滑油的初始理想剩余寿命(Li)。在各个实施例中，此过程包括:获得关于所述油类型的信息，和计算所述油类型的阿伦尼乌斯反应速率(ARR)，假设所述油是干净的(无污染)并且在所述油的设计温度(最佳条件)下运行。初始理想剩余寿命是假如润滑油在其整个寿命中都在这些最佳条件下运行的所述润滑油的预期寿命的量。
[0025]ARR是用于计算矿物油中的氧化寿命下降(L)的已知技术。在特定实施例中，可根据以下方程来计算ARR:
[0026]§ =輯(方程丄)
[0027]其中k=化学反应的速率常数；T=润滑油的绝对温度(单位是开氏度)；A =指前系数(the pre-exponential factor) ；Ea =润滑油的活化能；并且R =通用气体常数(Universal gas constant)。或者，可使用玻尔兹曼常数(Boltzmann constant) (kB)来替换通用气体常数(R)。简言之，在矿物油的情况下，根据油的氧化寿命(L)、化学反应的速率常数CO和理想速率常数k2 = 4750，可将ARR表示为:
[0028]Log(Li) = k1+(k2/T)(方程 2)
[0029]过程P2:基于润滑油的温度测量结果来确定润滑油的基于温度的剩余寿命(Lt)。基于温度的剩余寿命可指示基于ARR和所测量的润滑油温度所预测的润滑油的剩余寿命。这个过程可包括:获得润滑油的温度测量结果。在润滑油是来自涡轮机的情况下，可从接触润滑油的温度传感器(在涡轮机内或在涡轮机外部)获得温度测量结果。如同过程P1，基于温度的剩余寿命可根据ARR来计算。
[0030]过程P3可包括:基于(所测量的)润滑油的污染样品来计算润滑油的污染系数。在各个实施例中，所述计算包括:利用转移函数(transfer funct1n)来赋予本说明书中所指出的多个所测量的油特性中的每一个以定性加权污染系数(qualitative weightedcontaminat1n factor)。在各个实施例中，赋予第一油特性A以加权污染系数X,而赋予第二油特性B以不同的加权污染系数Y xX，其中Y是系数，例如1、2、3、0.1、0.2、0.3、负系数、百分比系数等。在各个实施例中，可从与温度测量大体类似的润滑油样品获得污染样品。在各个实施例中，获得并分析污染样品以获得以下油特性中的至少一种:含铁粒子计数、含水量、介电常数和/或国际标准化组织(ISO)粒子水平，以计算污染系数。在一些特定情况下，ISO粒子水平包括通过计算润滑油的多个ISO水平粒子计数的平均值所计算出的平均ISO水平粒子计数。在各种情况下，这些ISO水平粒子计数可包括IS04水平粒子计数、IS06水平粒子计数和IS014水平粒子计数。
[0031]过程P4可包括:基于污染系数、理想剩余寿命和基于温度的剩余寿命来确定润滑油的更新的理想寿命剩余。在各个实施例中，通过从初始理想寿命剩余减去(润滑油的)实际寿命损耗来计算出润滑油的更新的理想寿命剩余。以方程形式:更新的理想寿命剩余=初始理想寿命剩余-实际寿命损耗。可通过寿命损耗系数乘以润滑油的采样频率来计算实际寿命损耗。以方程形成:实际寿命损耗=寿命损耗系数X润滑油的采样频率。采样频率可使用查找表或其他参考表来获得，并且可基于油的类型、储箱中油的体积、以及油的连续采样间的时间之间的已知关系来计算。在各个实施例中，这些关系被预先确定并保存在例如位于至少一个计算装置(例如，本说明中示出和/或描述的任何计算装置)内或可由所述至少一个计算装置访问的内存或另一个数据存储器中。基于已知的油频率和所测量的储箱中油的体积，计算装置可确定对油进行采样(例如，连续采样)之间所消逝的时间(timeelapsed between samplings)。采样之间所消逝的这个时间可用于确定油的剩余(和/或已消逝的)寿命。
[0032]过程P5可包括:基于更新的理想寿命剩余和寿命损耗系数来确定润滑油的实际寿命剩余。在各个实施例中，实际寿命剩余等于寿命损耗系数乘以润滑油的频率。以方程形成:实际寿命损耗=寿命损耗系数X润滑油的采样频率。在各个实施例中，通过以下方式来计算寿命损耗系数:计算初始理想剩余寿命与基于温度的剩余寿命的比，并且使这个比乘以污染系数。以方程形式:寿命损耗系数=[初始理想剩余寿命:基于温度的剩余寿命]X污染系数。
[0033]在许多实施例中，在涡轮机的不同位置处获得润滑油的样品。在这些情况下，应理解，可计算样品数据的平均值或以其他方式使其规范化，以便确定剩余寿命。
[0034]在一些情况下，对于所获得的第一样品数据(例如，温度数据、污染数据、频率数据等)，可将寿命损耗系数乘以获得样品间的时间，并且从流体在最佳条件下的寿命减去所述值。如所指出，这个特定实例适用于所获得的第一样品(或在油已经被移出涡轮机和储箱之后所取得的第一样品)的情况。在第一数据样品可供使用之后，后续样品将形成将一些或所有先前获得的样品计算在内的移动平均值(running average)的一部分。
[0035]在特定实施例中，可基于包括润滑油的机器(例如，涡轮机)运行的一段时间将寿命损耗系数计算为移动平均值。在一些情况下，寿命损耗系数是在近(例如，最近)期(如涡轮机运行的最近I至3周)期间所取得的移动平均值。
[0036]在各个实施例中，过程Pl至过程P5可周期性地(例如，根据每I个周期X次的时间表，和/或连续地)迭代(重复)，以便监测润滑油的实际寿命剩余。在一些实施例中，过程P2至过程P5可例如通过获得新的润滑油样品并且进行本说明书中所述的相关过程来重复。在这些情况下，可不需要重复过程P1，因为初始理想寿命剩余(Li)在一些测试时间间隔之间可能大体上不变。
[0037]图2示出图解根据本实用新型各个实施例的分析来自涡轮机的润滑油的过程的流程图。这些过程可例如由如本说明中所述的至少一个计算装置来进行。在其他情况下，这些过程可根据监测来自涡轮机的润滑油的计算机实施的方法来进行。在再有的其他实施例中，这些过程可通过以下方式来进行:在至少一个计算装置上执行计算机程序代码，从而引起所述至少一个计算装置来监测来自涡轮机的润滑油。一般来说，所述过程可包括以下子过程:
[0038]PA:预测润滑油的初始理想剩余寿命；
[0039]PB:基于所测量的润滑油温度来确定润滑油的基于温度的剩余寿命；
[0040]PC:基于所测量的润滑油污染水平来确定润滑油的污染系数；
[0041]PD:基于所述初始理想剩余寿命、所述基于温度的剩余寿命和所述污染系数来确定润滑油的寿命损耗系数；
[0042]PE:基于所述寿命损耗系数和润滑油的采样频率来确定润滑油的寿命损耗量；
[0043]PF:基于所述寿命损耗量和所述初始理想剩余寿命来计算润滑油的精确理想剩余寿命；以及
[0044]PG:基于所述精确理想剩余寿命和所述寿命损耗系数来预测润滑油的实际剩余寿命O
[0045]应理解，在本说明书中示出并描述的流程图中，虽然未示出，但是可进行其他过程，并且可根据不同实施例来重新安排多个过程的顺序。另外，可在一个或多个所描述的过程之间进行中间过程。本说明中示出并描述的过程流程不应解释为是对各个实施例的限制。
[0046]图3示出根据以下各项所预测的剩余油寿命曲线的示例性图形描绘:A)基于理想条件的剩余油寿命的理论计算结果；B)污染系数曲线；C)基于实际寿命损耗的剩余油寿命的计算结果；以及D)基于乘上系数的剩余有用寿命计算结果的剩余油寿命的计算结果。在左边Y轴上示出以年计的时间，在右边Y轴上示出污染系数，并且在X轴上示出时间。
[0047]图4示出包括根据本实用新型各个实施例的用于进行本说明书中所描述功能的监测系统114的说明性环境101。为此，环境101包括以下计算机系统102，所述计算机系统102可进行本说明书中所描述的一个或多个过程，以便监测例如来自涡轮机的润滑油。具体来说，计算机系统102示出为包括监测系统114，所述监测系统114使得计算机系统102可操作，以通过进行本说明书中所描述的任何/所有过程并且实施本说明书中所描述的任何/所有实施例来监测润滑油。
[0048]示出计算机系统102包括计算装置124，所述计算装置124可包括:处理部件104 (例如，一个或多个处理器)、存储部件106 (例如,存储层次(storage hierarchy))、输入/输出(I/o)部件108(例如，一个或多个I/O接口和/或装置)、和通信通路110。一般来说，处理部件104执行至少部分地安装在存储部件106中的程序代码，如监测系统114。在执行程序代码的同时，处理部件104可处理数据，这可导致从存储部件106和/或I/O部件108读取转换数据、和/或将转换数据写入存储部件106和/或I/O部件108，以用于进一步处理。通路110提供计算机系统102中的各个部件中的每一个之间的通信链路。I/O部件108可包括一个或多个人类I/O装置，所述人类I/O装置使得用户(例如，人类和/或计算机化用户)112能够与计算机系统102和/或一个或多个通信装置交互，从而使得系统用户112能够使用任何类型的通信链路与计算机系统102进行通信。为此，监测系统114可管理使得人类和/或系统用户112能够与监测系统114交互的一组接口(例如，图形用户接口、应用程序接口等)。此外，监测系统114可使用任何解决方案来管理(例如，存储、检索、创建、操纵、组织、呈现等)数据，如油温度数据60 (例如，由传感器系统150获得的关于油温度的数据)、油污染数据80 (例如，由传感器系统150获得的关于油污染水平的数据)和/或油频率数据90 (例如，如由传感器系统150获得的关于油的频率测量的数据)。监测系统114另外可通过无线和/或硬线连接装置(hardwired means)与润轮机118和/或油传感器系统150进行通信。
[0049]在任何情况下，计算机系统102可包括能够执行安装在其上的程序代码(如监测系统114)的一个或多个通用计算制品(例如，计算装置)。如本说明书中所使用，应理解，“程序代码”是指任何语言、代码或符号的任何指令集合，所述指令集合引起具有信息处理能力的计算装置直接或在以下各项的任何组合之后进行特定功能:(a)转换成另一种语言、代码或符号；(b)复制成一种不同形式；和/或(c)解压缩。为此，监测系统114可具体实现为系统软件和/或应用软件的任何组合。应进一步理解，监测系统114可在基于云的计算环境中实施，在所述计算环境中，一个或多个过程在不同计算装置(例如，多个计算装置24)处进行，其中这些不同计算装置中的一个或多个可仅包括关于图4的计算装置124所示并描述的部件中的一些。
[0050]此外，监测系统114可使用一组模块132来实施。在这种情况下，模块132可使得计算机系统102能够进行由监测系统114所使用的一组任务，并且可独立于监测系统114的其他部分单独开发和/或实施。如本说明书中所使用，术语“部件”是指使用任何解决方案来实施结合其所描述的功能的具有或不具有软件的任何硬件配置，而术语“模块”是指使得计算机系统102能够使用任何解决方案来实施结合其所描述的功能的程序代码。当被安装在包括处理部件104的计算机系统102的存储部件106中时，模块是实施功能的部件的相当大一部分。无论如何，应理解，两个或更多个部件、模块和/或系统可共享它们相应硬件和/或软件中的一些/所有。此外，应理解，可能不会实施本说明书中所讨论的一些功能，或可包括另外的功能作为计算机系统102的一部分。
[0051]当计算机系统102包括多个计算装置时，每个计算装置可仅具有安装在其上的监测系统114的一部分(例如，一个或多个模块132)。然而，应理解，计算机系统102和监测系统114仅代表可进行本说明书中所描述过程的多个可能的等效计算机系统。为此，在其他实施例中，由计算机系统102和监测系统114所提供的功能可至少部分地由一个或多个计算装置来实施，所述计算装置包括具有或不具有程序代码的通用和/或专用硬件的任何组合。在每个实施例中，如果包括硬件和程序代码，则它们可分别使用标准工程技术和标准编程技术来创建。
[0052]无论如何，当计算机系统102包括多个计算装置124时，所述计算装置可在任何类型的通信链路上进行通信。此外，在进行本说明书中所描述的过程时，计算机系统102可使用任何类型的通信链路与一个或多个其他计算机系统进行通信。在任一情况下，通信链路可包括各种类型的有线和/或无线链路的任何组合；包括一种或多种类型的网络的任何组合；和/或利用各种类型的传输技术和协议的任何组合。
[0053]计算机系统102可使用任何解决方案来获得或提供数据，如油温度数据60、油污染数据80和/或油频率数据90。计算机系统102可从一个或多个数据存储器产生油温度数据60、油污染数据80和/或油频率数据90 ;从另一个系统(如涡轮机118、油传感器系统150和/或用户112)接收油温度数据60、油污染数据80和/或油频率数据90 ;将探测传输数据60和/或探测接收数据80发送到另一个系统等。
[0054]虽然在本说明书中示出并描述为一种用于监测润滑油的方法和系统，但是应理解，本实用新型的多个方面进一步提供各种替代实施例。例如，在一个实施例中，本实用新型提供一种安装在至少一个计算机可读介质中的计算机程序，所述计算机程序在被执行时使得计算机系统能够监测润滑油。为此，计算机可读介质包括实施有本说明书中所描述的一些或所有过程和/或实施例的程序代码，如监测系统114 (图4)。应理解，术语“计算机可读介质”包括现在已知或以后开发的任何类型的有形表达介质中的一种或多种，计算装置可从所述有形表达介质感知、再现或以其他方式传达程序代码的副本。例如，计算机可读介质可包括:一个或多个便携式存储制品；计算装置的一个或多个内存/存储部件；纸张等。
[0055]在另一个实施例中，本实用新型提供一种提供实施本说明书中所描述的一些或所有过程的程序代码(如监测系统114(图4))的副本的方法。在这种情况下，计算机系统可处理实施本说明书中所描述的一些或所有过程的程序代码的副本，从而为在第二、不同的位置处进行接收而产生并且传输数据信号集，所述数据信号集具有其特征集中的一个或多个和/或通过某种方式改变以对所述数据信号集中的程序代码副本进行编码。类似地，本实用新型的实施例提供一种获取实施本说明书中所描述的一些或所有过程的程序代码的副本的方法，所述方法包括:计算机系统接收本说明书中所描述数据信号集，和将所述数据信号集转换成安装在至少一个计算机可读介质中的计算机程序的副本。在任一情况下，可使用任何类型的通信链路来传输/接收所述数据信号集。
[0056]在再有的另一实施例中，本实用新型提供一种监测润滑油的方法。在这种情况下，可获得(例如，创建、维护、使可用等)如计算机系统102(图4)等计算机系统，并且可获得(例如，创建、购买、使用、修改等)用于进行本说明书中所描述过程的一个或多个部件并且将其部署到所述计算机系统。为此，所述部署可包括以下各项中的一个或多个:(I)将程序代码安装在计算装置上；(2)将一个或多个计算装置和/或I/O装置添加至计算机系统；
(3)组建和/或修改计算机系统以使得它能够进行本说明书中所描述过程；等等。
[0057]在任何情况下，本实用新型各个实施例(包括例如，监测系统114)的技术效果是监测润滑油，例如来自涡轮机(例如，涡轮机118)的润滑油。
[0058]各个另外实施例可包括润滑油监测设备，所述润滑油监测设备可包括监测系统114的一个或多个部件(和相关功能)以及油传感器系统150。润滑油监测设备可配置用于非侵入性地监测润滑油的一种或多种状况。在一些情况下，润滑油监测设备(并且具体来说，油传感器系统150)可监测润滑油的一个或多个参数，包括(但不限于):国际标准化组织(ISO)粒子计数、含铁材料粒子计数、水含量和/或化学分解。
[0059]在各个实施例中，润滑油监测设备可连续监测这些参数，并将这些参数与可接受阈值(例如，水平或范围)进行比较，从而确定润滑油是否在所需水平。润滑油监测设备可包括用于在所确定的润滑油参数偏离、接近和/或趋向于不可接受阈值/范围时提供一个或多个警报的接口，例如人机接口(HMI)。
[0060]在一些情况下，润滑油监测设备可安装或以其他方式与涡轮机联接。在其他情况下，润滑油监测设备靠近涡轮机定位以提供对润滑油状况的实时监测。
[0061]在各个实施例中，润滑油监测设备可与涡轮机中现有润滑油箱流体连接。在一些特定实施例中，润滑油监测设备与油箱的回油管路排出段流体连接。在一些情况下，润滑油监测设备包括用于从储箱中抽取油的供油管路和用于将经测试的油排出回至储箱的排出管路。所述设备还可包括用于安装到储箱或涡轮机的近端部分上的安装件。
[0062]本实用新型的各个特定实施例包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接，与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的油分析仪，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
[0063]本实用新型的各个其他实施例包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接，与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的内部导管，与所述内部导管流体连接的油分析仪，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管，所述排出导管用于与所述涡轮机油箱流体连接；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
[0064]本实用新型的各个附加实施例包括一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备具有:外壳部分，所述外壳部分包括:壳体，与所述壳体联接的底板和背部支撑件，延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接，与所述进油管流体连接的泵，与所述泵流体连接的内部导管，与所述内部导管流体连接的油分析仪，其中所述油分析仪配置用于测量吸入油的特性，和与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管，所述排出导管用于与所述涡轮机油箱流体连接；以及与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件包括:与所述外壳部分联接的垂直延伸的脊部，和用于安装在所述涡轮机油箱上的水平延伸的底座。
[0065]图5和图6分别示出根据本实用新型各个实施例的润滑油监测设备(设备)500的不意性前视图和局部透视图。图5不出包括外壳部分502的设备500,所述外壳部分502具有在底板506和背部支撑件508 (图6)之上的壳体504。图5还示出与外壳部分502联接的安装件510。图6示出不具有壳体504的设备500的透视图，并且示出进油管512、油泵514、内部导管516、油分析仪518和排出导管520。关于设备500所描述的各个部件可由所属领域中已知的常规材料(例如金属(如钢、铜、铝)、合金、复合材料等)形成。
[0066]参照图5和图6 二者，在一些特定实施例中，润滑油监测设备(设备)500可包括:
[0067]包括底板506和背部支撑件508的外壳部分502,所述外壳部分502可由金属板材或其他合适的复合材料形成。外壳部分502还可包括联接至底板506和背部支撑件508的壳体504，如图5中所示。在各个实施例中，壳体可包括接口 526 (例如，人机接口(HMI))，所述界面526可包括显示器528 (例如，触摸屏、数字显示器或其他显示器)。在一些情况下，接口 526可包括用于指示经测试的油正在接近、已接近或可能接近不希望的水平(例如，范围)的状况的一个或多个警报指示器530，所述警报指示器530可包括一个或多个灯(例如，LED)、音频指示器和/或触觉指示器。
[0068]外壳部分502还可包括与底板506连接并且延伸通过底板506的进油管512。进油管512可与涡轮机油箱(储箱)540流体连接，并且配置用于从储箱540抽取油。还示出(在图6中)，外壳部分502可包括油泵514，所述油泵514大体上包括在壳体504内并且与进油管512流体连接。泵514可提供泵送压力以便通过进油管512 (和上文的底板506)从储箱540汲取油。外壳部分502可进一步包括与油泵514(在泵514的出口处)和吸入导管512流体连接的内部导管516。内部导管516配置用于从泵514接收吸入油。外壳部分502还可包括与内部导管516流体连接的油分析仪518，其中所述油分析仪518测量吸入油的特性(例如，粒子计数/ISO水平、含铁粒子计数、水含量、温度和/或介电常数)。还示出，外壳部分502可包括与油分析仪518流体连接、延伸通过底板506并且与储箱540流体连接的排出导管520。排出导管520允许将经测试的油排出回至储箱540。
[0069]设备500还可包括联接至外壳部分502的安装件570。安装件570可设计用于联接至涡轮机的油箱540。
[0070]在各个实施例中，底板506配置用于垂直向下朝向，例如，垂直于垂直轴(y)延伸。这可允许排出导管560利用重力来将经测试的润滑油排出回至储箱540。在这些情况下，底板506位于储箱540上方。
[0071]在一些特定实施例中，安装件510包括L形构件572，所述L形构件572包括与外壳部分502联接的垂直延伸脊部574和水平延伸底座576。水平延伸底座576可以是可安装在涡轮机的油箱540上。
[0072]应理解，设备500可由动力装置(例如，电池动力装置)和/或与涡轮机的一个或多个电源的直接交流电(AC)连接供电。
[0073]在操作期间，设备500配置用于通过吸入导管512 (使用提供压力以垂直向上抽取储油的泵514)从油箱540抽取储油；通过内部导管516泵送所抽取的油；并且将所述油提供至分析仪518，以用于在通过排出导管520将所述油释放回至储箱540之前进行测试。在各个实施例中，排出导管520排空到储箱540的不同于与吸入导管512联接的部分582的部分580。在一些情况下，储箱540具有从抽取位置582朝向排出位置580行进的大体连续的流动路径，这意味着新油从润轮机连续不断地进入储箱(reservoir) 540、经过储箱540 (并由设备500测试)并且重新进入涡轮机。
[0074]在各个实施例中，描述为“联接”至彼此的部件可沿一个或多个接口联结。在一些实施例中，这些接口可包括不同部件之间的接点，并且在其他情况下，这些接口可包括牢固地和/或整体地形成的互连。也就是说，在一些情况下，“联接”至彼此的部件可同时形成，以限定单个连续构件。然而，在其他实施例中，这些联接的部件可形成为单独的构件并且随后通过已知过程(例如，紧固、超声波焊接、粘合)来联结。
[0075]当一个元件或层被称为“在上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一个元件或层时，它可直接在另一个元件或层上、接合、连接或联接至另一个元件或层，或可能存在插入元件或层。相反，当一个元件被称为“直接在上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层，可能不存在插入元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词应以类似方式来解释(例如，“在之间”与“直接在之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本说明书中所使用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
[0076]本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。除非上下文以其他方式清楚指出，否则如本说明书中所使用，单数形式“一种”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式。将进一步理解，本说明书中所使用的术语“包括”和/或“包括了 ”用于指定存在所陈述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
[0077]本说明书使用多个实例来公开本实用新型，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本实用新型，包括制造并使用任何装置或系统以及实施所涵盖的任何方法。本实用新型的保护范围由权利要求书限定，并且可包括所属领域的技术人员所想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也在权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备包括: 外壳部分，所述外壳部分包括: 壳体； 与所述壳体联接的底板和背部支撑件； 延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接； 与所述进油管流体连接的泵； 与所述泵流体连接的油分析仪；以及 与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管；以及 与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于与所述涡轮机油箱联接。
2.如权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括与所述泵和所述油分析仪流体连接的内部导管，所述内部导管用于将所述润滑油从所述外壳部分内的所述泵转移到所述油分析仪。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述排出导管设计用于与所述涡轮机油箱流体连接，并且将经分析的油提供到所述涡轮机油箱。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述排出导管设计用于与所述涡轮机油箱中的排出位置流体连接，并且所述进油管设计用于与所述涡轮机油箱中的抽取位置流体连接。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述排出位置不同于所述抽取位置。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述排出位置沿所述涡轮机油箱的流动路径在所述抽取位置的下游。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体包括接口。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述接口包括人机接口(HMI)。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体包括至少一个警报指示器，所述警报指示器包括音频警报指示器、视觉警报指示器或触觉警报指示器中的至少一种。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述泵设计用于将所述润滑油从所述涡轮机油箱泵送到所述油分析仪。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述油分析仪配置用于测量所述润滑油的特性。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述润滑油的所述特性包括以下各项中的至少一个:所述润滑油的粒子计数或国际标准化组织(ISO)水平、所述润滑油的含铁粒子计数、所述润滑油的水含量、所述润滑油的温度或所述润滑油的介电常数。
13.一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备包括: 外壳部分，所述外壳部分包括: 壳体； 与所述壳体联接的底板和背部支撑件； 延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接； 与所述进油管流体连接的泵； 与所述泵流体连接的内部导管； 与所述内部导管流体连接的油分析仪；以及 与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管，所述排出导管用于与所述涡轮机油箱流体连接；以及 与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件用于联接至所述涡轮机油箱。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述排出导管设计用于与所述涡轮机油箱中的排出位置流体连接，并且所述进油管设计用于与所述涡轮机油箱中的抽取位置流体连接。
15.如权利要求14所述的设备，其中所述排出位置不同于所述抽取位置。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述排出位置沿所述涡轮机油箱的流动路径在所述抽取位置的下游。
17.如权利要求13所述的设备，其中所述壳体包括人机接口(HMI)。
18.如权利要求13所述的设备，其中所述安装件包括L形构件。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述L形构件包括: 与所述外壳部分联接的垂直延伸脊部；以及 用于安装在所述涡轮机油箱上的水平延伸底座。
20.一种用于监测涡轮机油箱中的润滑油的设备，所述设备包括: 外壳部分，所述外壳部分包括: 壳体； 与所述壳体联接的底板和背部支撑件； 延伸通过所述底板的进油管，所述进油管用于与所述涡轮机油箱流体连接； 与所述进油管流体连接的泵； 与所述泵流体连接的内部导管； 与所述内部导管流体连接的油分析仪，其中所述油分析仪配置用于测量所述吸入油的特性；以及 与所述油分析仪流体连接并且延伸通过所述底板的排出导管，所述排出导管用于与所述涡轮机油箱流体连接；以及 与所述外壳部分联接的安装件，所述安装件包括: 与所述外壳部分联接的脊部；以及 用于安装在所述涡轮机油箱上的底座。
【文档编号】F01D25/18GK203939580SQ201420215663
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年4月29日
【发明者】K.S.奥唐奈尔, M.P.菲茨帕特里克, J.T.利索夫斯基 申请人:通用电气公司