一种解决油窥镜油位显示清晰度的方法

袁一强

[摘 要]生产过程中，轴承与转子轴颈的长期高速相对运动而产生的摩擦、磨损、锈蚀及润滑油中含有杂质、恶劣工作条件下迅速劣化等，使轴承箱内的润滑油中含有易沉积的固状物和胶状物。沉积的物质影响通过油窥镜判断轴承箱中的真实油位。通过实践对油窥镜的内部结构进行改进，取得明显效果。

[关键词]油窥镜 清晰度 润滑 磨擦

中图分类号：G251 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0049-01

一、问题的产生

工业生产中绝大部分旋转机械的转子都离不开轴承的支承，这种支承既有滑动轴承，也有滚动轴承。不管哪类轴承，在相对滑动或转动过程中，都离不开润滑油来降低和减少磨损，并防止零部件的锈蚀，提高轴承的效率，延长轴承的使用寿命。同时，润滑油又作为一种工作介质，对轴承又起到一定的冷却作用，并且由于液体的不可压缩性，在相对运动的零部件之间建立的润滑油膜，还具有减小接触应力、吸收振动的作用。国产设备，甚至有些进口设备的轴承箱体的油窥镜仍是使用传统的有机玻璃做骨架（后端封头材质为尼龙）的油位显示装置。油窥镜因润滑油污染、劣化变质、生产环境光线暗及有机玻璃（尼龙封头）与润滑油的缓慢化学作用而发黄等诸多不利因素，使窥油孔处很难看清轴承箱中的真实油位，严重时使用强光源照射，也判别不清或误判。容易造成轴承缺油润滑不良，甚至产生“干摩擦”现象，在较短时间内将严重损坏设备。此类问题在国内机械行业中是普遍存在的，而且在机械制造设备行业，至今仍沿用传统的装置而未作技术上的改进。

二、工作原理

我们通过维修实践摸索，对油窥镜的内部结构进行改进，投入使用后，解决了这个问题，并取得明显效果。这里介绍的改进方法简单而实用，但从工作原理上却涉及到流体静力学、光學原理及人的视觉对两种颜色的反差辨别等方面的知识。现主要叙述起流体静力学的工作原理。

在流体静力学中，作用在流体上的质量力只有重力的情况下，该流体是均质不可压缩的，则有流体静力学基本方程式：

Z+P/γ=C

式中 Z：代表单位重量流体的位置势能

P：代表单位重量流体所受的压力

γ：代表流体的重度 γ=ρg ρ表示流体的密度

P/γ：代表单位重量流体的压力势能

流体静力学基本方程的意义：在静止的不可压缩均质重力流体中，任意点的单位重量流体的总势能保持不变，或者说，它们的静水头的连线为一平行于基准线的水平线，即称这条线为静水头线。

若液面上某点的压力P0，液柱产生压力为Z+h，液面下深度为h的任意一点压力P，液柱产生的压力为Z，（如图1所示）

由基本方程式得：Z+P/γ=（Z+h）+P0/γ

即：P=P0+γh

此式物理意义：流体内任一点的静压力由两部分组成，一部分是自由表面的压力P0，另一部分是深度为h、重度为γ的液柱所产生的压力γh。显然深度相等的诸点的压力都相等，这便是等压面。可见，重力流体中的等压面为水平面，自由表面便是一个等压面。油窥镜改进就是有这一原理而得到的启示，并改进了原有的油窥镜的内部结构。

三、实施效果

（如照片所示）在有机玻璃骨架内部嵌入一具有较好反光效果、并与润滑油有一定的色差，而且长期不受润滑油缓慢化学腐蚀影响的不锈钢片或铝片，在按照所需的尺寸加工一片园片，并在园片上、下两端根据现场实际需要剪出一个凹型槽，这两个槽就相当于液位计的两根接入容器内的连通管道，上端接空气侧，下端接润滑油侧，这样就建立了一个将轴承箱内油与油窥镜内相对隔开，通过不锈钢片或铝片建立了一个液位计，再通过不锈钢片或铝片具有良好的反光功能，并且圆片与润滑油的颜色具有一定的视觉色差效果。油窥镜通过以上改进以后，明显提高了油位的辨别程度，受到了生产运行人员的一致好评。

四、解决问题的难点

1、采用增设不锈钢片或铝片，建立一个液位计式的装置，将普通液位计的连通管道通过铝片的上下凹槽来实现，这是一个思维模式的意想不到的创新；

2、将光学中光的反射原理用到油窥镜中，这是此项改进措施的又一创新点；

3、考虑到油中的杂质、油的劣化、有机玻璃及尼龙老化变色等因素，选用不易受润滑油腐蚀的不锈钢或铝材，是此项改进措施的第三个创新点；

4、不锈钢片或铝片上下凹槽的适度大小，能起到阻挡轴承箱内固体杂质进入油窥镜内，同时又不影响其内部的油位的流动，保证润滑油液位的正常显示。

五、结论

由于此改进措施，方法简单，效果明显，无需耗费人力、物力和财力，通用性极强，而且根据此措施，可以因地制宜，考虑各台设备油窥镜的实际结构，灵活运用，均可实现旋转机械油窥镜的改进。同时，对旋转机械制造厂家来说，无疑可根据此措施来改进旋转设备的油窥镜内部结构，从而达到提高油窥镜的油位显示的清晰度。