一種油氣兩相流體射流穩定性評估裝置的制作方法

本實用新型屬于油氣潤滑評估設備制造技術領域，涉及一種含油液寬度數據實時測量分析系統的油氣潤滑評估裝置，特別是一種油氣兩相流體射流穩定性評估裝置，其可調夾持器能夠夾持多種型號噴嘴，并能夠精確調節噴油傾角。

背景技術：
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軸承類結構是機械產品中常見的組成部件，軸承類結構平穩正常地持續工作必須依靠潤滑油的潤滑，軸承類結構的潤滑方式能夠直接影響軸承性能和壽命，隨著工業發展對軸承轉速要求的不斷提高，軸承的潤滑方式也在不斷的進步。氣液兩相流體冷卻潤滑技術(油氣潤滑)作為一種先進的微量潤滑技術，在提高軸承性能，保障軸承壽命，節能環保等方面具有巨大優勢和潛力，目前已廣泛的應用于冶金和高速電主軸等領域，現有的油氣潤滑多采用定量泵供油，周期性的向潤滑系統輸入一定量的潤滑油，理論上油氣潤滑系統的供油是具有波動性的，如果油氣潤滑系統的噴油波動過大，將會導致軸承內油膜厚度隨時間的不斷變化，使軸承產生振動，進而導致軸承磨損加劇，影響主軸的回轉精度，嚴重時會發生潤滑失效。油氣潤滑系統的噴油量隨時間的波動受供油間隔、供油壓力、管路結構和供油噴嘴等因素的影響，當達到所控制的最佳噴油量的最小波動時，油氣潤滑效果最佳。目前國外現有的對油氣潤滑供油系統的噴油穩定性檢測多使用臨時搭建的簡易裝置，其集成度低，靈活性差，精確度不高因此設計制備一種性能較高的油氣兩相流體射流穩定性評估裝置，能夠大幅度提高油氣潤滑測量的精確度和可靠性。

技術實現要素：
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本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種油氣兩相流體射流穩定性評估裝置，能夠精確的評估油氣潤滑供油系統的噴油波動，通過采樣分析檢測紙帶的油液寬度，評估油氣潤滑參數對噴油波動性的影響。

為了實現上述目的，本實用新型涉及的油氣兩相流體射流穩定性評估裝置的主體結構包括：前滾輪組、后滾輪組、軸承支座、底板、直流減速電機、同步帶輪組、電機控制器、檢測紙帶、紙帶導位板、紙帶托板、噴油嘴、CCD攝像機、可調夾持器、可調噴油支架、可調相機支架、可調環形光源和立柱；方形底板的四角處分別固定置有用以支撐的立柱，方形結構的底板上表面靠前邊沿處固定置有前滾輪組，底板的上表面靠后邊沿處置有后滾輪組，前滾輪組和后滾輪組均包括兩個上下放置的上輥子和下輥子，前滾輪組和后滾輪組的左右兩端分別置有軸承支座，用以對前滾輪組和后滾輪組進行支撐和調整上輥子和下輥子的接觸的緊密度，軸承支座的底面固定安裝于底板上表面，前滾輪組的下輥子的右端通過同步帶輪組與直流減速電機連接，直流減速電機固定于底板的下表面前邊沿靠右處，直流減速電機用以通過同步帶輪組帶動前滾輪組的下輥子轉動，直流減速電機與固定于底板下表面上的電機控制器電連接；所述電機控制器右側板上置有轉向按鈕和調速旋鈕，用以精確控制送紙和退紙的速度；緊鄰后滾輪組的后側置有用以引導檢測紙帶進入后滾輪組的紙帶導位板，紙帶導位板包括左右對稱放置的兩個L形板狀結構，紙帶導位板能夠將檢測紙帶引導進入后滾輪組的上輥子和下輥子中間的縫隙中；所述后滾輪組的前側置有方形平滑紙帶托板，所述紙帶托板用以托舉檢測紙帶并將后滾輪組導出檢測紙帶引導至前滾輪組，并由前滾輪組的上輥子和下輥子中間的縫隙中導出；所述后滾輪組的前側置有可調夾持器，可調夾持器位于紙帶托板的上方并通過可調噴油支架進行支撐，可調夾持器前端活動式連接有噴油嘴；所述可調夾持器能夠根據需要夾持不同規格噴油嘴，并能夠調節噴油嘴的噴油角度和噴油高度；所述可調噴油支架包括立桿、橫桿和連接塊，立桿與連接塊一端貫穿式連接并且連接塊能夠帶動橫桿沿立桿上下移動，橫桿與連接塊另一端貫穿式連接并能夠繞軸轉動，以帶動可調夾持器轉動；噴油嘴的前側置有CCD攝像機，所述CCD攝像機通過固定于底板上的可調相機支架進行支撐和固定。

本實用新型所述的可調夾持器包括噴油傾角微調螺母、噴油傾角細調刻度盤、噴油傾角粗調刻度盤和張角夾持螺母，噴油傾角粗調刻度盤固定置于橫桿的右端，并有個2自由度，用以調整和顯示噴油嘴的噴油高度和粗調可調夾持器的傾角；所述張角夾持螺母位于可調夾持器本體的左側，用以調節可調夾持器前端夾持部分的松緊程度，夾持不同型號的噴油嘴，實現噴油嘴的自由更換；所述噴油傾角微調螺母位于可調夾持器本體的上部，通過旋轉噴油傾角微調螺母能夠調節可調夾持器的角度，進一步調整噴油嘴的噴油角度，噴油傾角細調刻度盤位于可調夾持器本體的上部靠后處，噴油傾角細調刻度盤用以顯示噴油傾角微調螺母調節的角度數。

本實用新型所述的前滾輪組的上輥子中間開有環形油路凹糟，用以確保檢測紙帶上的測試油液不受前滾輪組的擠壓并防止不污染前滾輪組。

本實用新型所述的軸承支座上置有預緊彈簧結構，用以對前滾輪組和后滾輪組進行預緊，調整檢測紙帶在合適的壓力下被傳送。

本實用新型所述的直流減速電機置有配套一體的減速器，能夠使輸出軸轉速達到10r/min，用以保證達到實驗所需的轉速要求。

本實用新型所述的同步帶輪組包括同步帶和套在同步帶上的同步帶輪，上下放置的兩個同步帶輪能夠按1:2的減速比傳動，用以將所述直流減速電機的輸出轉速減到所需工作轉速，并保證轉速的穩定性和可靠性。

本實用新型所述的紙帶導位板的主體結構包括兩塊左右對稱放置的光滑的L形結構的亞克力玻璃板、平行導位槽和調節螺栓，亞克力玻璃板的水平板上開有兩條上平行導位槽，平行導位槽內置有調節螺栓，用以固定亞克力玻璃板，擰松調節螺栓后，能夠左右移動亞克力玻璃板，用以根據檢測紙帶的寬度對稱調整紙帶導位板的夾持寬度，調節完畢后通過擰緊調節螺栓實現紙帶導位板固定。

本實用新型所述的紙帶托板的數量為兩個，其主體結構包括多孔支撐板和托板主體；亞克力玻璃材質的托板主體左右對稱式分布于前滾輪組和后滾輪組之間，亞克力玻璃材質的托板便于移動并能夠用以防銹防油，所述托板主體的前后兩端分別平面相切于前滾輪組和后滾輪組的下輥子的頂端，每個托板主體長度方向的兩端下方置有多孔支撐板，多孔支撐板的孔內置有有磁鐵，在根據噴油情形來調節兩紙帶托板中間夾縫的大小后，用以通過磁鐵磁力來固定紙帶托板的位置，防止其滑動。

本實用新型所述的CCD攝像機的下端固定置有可調環形光源，可調環形光源上置有亮度調節旋鈕，用以調節可調環形光源的亮度。

本實用新型所述的可調相機支架設有3個自由度，能夠使根據需要調整CCD攝像機的高度、伸出距離和前后旋轉的角度。

本實用新型所述的立柱的底端置有可調節高度的螺栓螺紋結構，用以調整底板的平整度。

本實用新型在實現射流穩定性檢測時的具體操作步驟如下：

(1)、速度和矯位調節：先手動送入檢測紙帶經紙帶導位板矯位，穿過后滾輪組，經過紙帶托板至前滾輪組，再按下電機控制器的轉向按鈕至送紙位，直流減速電機開始轉動，調整調速旋鈕到合適的送紙速度，經同步帶輪組帶動前滾輪組，檢測紙帶前進；反復控制所述轉向按鈕進退檢測紙帶，手動微調矯位后，關閉電機控制器來停止運行；

(2)、調節噴油嘴：先旋轉可調噴油支架的橫桿至粗調刻度盤上合適的傾角，再通過張角夾持螺母夾緊噴油嘴，調整噴油傾角微調螺母至噴油傾角細調刻度盤上所需確定的噴油角度；根據實驗所需噴油嘴至檢測紙帶的高度，調整可調噴油支架高度；

(3)、調節CCD相機：先調整可調相機支架至合適的高度，調整CCD攝像機的伸出位至與噴油嘴對齊的高度；根據所述CCD攝像機的上位機的圖像細調所述CCD攝像機的鏡頭，再調整可調環形光源的亮度調節旋鈕，至合適亮度，所述上位機選擇LABVIEW來進行實時油液測量數據采集分析。

(4)、裝置啟動運行：按下電機控制器的轉向按鈕至送紙位，調整至所需的速度，勻速傳送檢測紙帶，啟動油氣潤滑供油系統，使噴油嘴噴油，同時CCD攝像機采樣檢測紙帶的油液寬度，CCD攝像機將采集到的圖像信息傳輸至LABVIEW進行分析處理，評估油氣潤滑參數對噴油波動性的影響，從而實現油氣油氣兩相流體射流穩定性的評估。

本實用新型與現有技術相比，配置有多自由度的可調支架及可調夾持器，以便于夾持多種型號噴嘴，并精確調節各種所需的噴油傾角，集成了以LABVIEW為上位機的實時油液寬度測量采集數據分析系統，提高了油氣兩相流體射流穩定性評估系統的實驗精度和可靠性，其主體結構簡單，設計構思巧妙，安裝使用安全方便，測試結果準確，制備工藝簡單，適宜規模化生產，應用環境友好，市場前景廣闊。

附圖說明：

圖1為本實用新型的主體結構原理示意圖。

圖2為本實用新型涉及的可調夾持器的主體結構原理示意圖。

圖3為本實用新型涉及的紙帶導位板的主體結構原理示意圖。

圖4為本實用新型涉及的紙帶托板的主體結構原理示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例1：

本實施例涉及的油氣兩相流體射流穩定性評估裝置的主體結構包括：前滾輪組1、后滾輪組2、軸承支座3、底板4、直流減速電機5、同步帶輪組6、電機控制器7、檢測紙帶8、紙帶導位板9、紙帶托板10、噴油嘴11、CCD攝像機12、可調夾持器13、可調噴油支架14、可調相機支架16、可調環形光源17和立柱18；方形底板4的四角處分別固定置有用以支撐的立柱18，方形結構的底板4上表面靠前邊沿處固定置有前滾輪組1，底板4的上表面靠后邊沿處置有后滾輪組2，前滾輪組1和后滾輪組2均包括兩個上下放置的上輥子和下輥子，前滾輪組1和后滾輪組2的左右兩端分別置有軸承支座3，用以對前滾輪組1和后滾輪組2進行支撐和調整上輥子和下輥子的接觸的緊密度，軸承支座的底面固定安裝于底板4上表面，前滾輪組1的下輥子的右端通過同步帶輪組6與直流減速電機5連接，直流減速電機5固定于底板4的下表面前邊沿靠右處，直流減速電機5用以通過同步帶輪組6帶動前滾輪組1的下輥子轉動，直流減速電機5與固定于底板4下表面上的電機控制器7電連接；所述電機控制器7右側板上置有轉向按鈕34和調速旋鈕35，用以精確控制送紙和退紙的速度；緊鄰后滾輪組2的后側置有用以引導檢測紙帶8進入后滾輪組2的紙帶導位板9，紙帶導位板9包括左右對稱放置的兩個L形板狀結構，紙帶導位板9能夠將檢測紙帶8引導進入后滾輪組2的上輥子和下輥子中間的縫隙中；所述后滾輪組2的前側置有方形平滑紙帶托板10，所述紙帶托板10用以托舉檢測紙帶8并將后滾輪組2導出檢測紙帶8引導至前滾輪組1，并由前滾輪組1的上輥子和下輥子中間的縫隙中導出；所述后滾輪組2的前側置有可調夾持器13，可調夾持器13位于紙帶托板10的上方并通過可調噴油支架14進行支撐，可調夾持器13前端活動式連接有噴油嘴11；所述可調夾持器13能夠根據需要夾持不同規格噴油嘴11，并能夠調節噴油嘴11的噴油角度和噴油高度；所述可調噴油支架14包括立桿23、橫桿24和連接塊25，立桿23與連接塊25一端貫穿式連接并且連接塊25能夠帶動橫桿24沿立桿23上下移動，橫桿24與連接塊25另一端貫穿式連接并能夠繞軸轉動，以帶動可調夾持器13轉動；噴油嘴11的前側置有CCD攝像機12，所述CCD攝像機12通過固定于底板4上的可調相機支架16進行支撐和固定。

本實施例所述的可調夾持器13包括噴油傾角微調螺母19、噴油傾角細調刻度盤20、噴油傾角粗調刻度盤21和張角夾持螺母22，噴油傾角粗調刻度盤21固定置于橫桿24的右端，并有2個自由度，用以調整和顯示噴油嘴11的噴油高度和粗調可調夾持器13的傾角；所述張角夾持螺母22位于可調夾持器13本體的左側，用以調節可調夾持器13前端夾持部分的松緊程度，夾持不同型號的噴油嘴11，實現噴油嘴的自由更換；所述噴油傾角微調螺母19位于可調夾持器13本體的上部，通過旋轉噴油傾角微調螺母19能夠調節可調夾持器13的角度，進一步調整噴油嘴11的噴油角度，噴油傾角細調刻度盤20位于可調夾持器13本體的上部靠后處，噴油傾角細調刻度盤20用以顯示噴油傾角微調螺母19調節的角度數。

本實施例所述的前滾輪組1的上輥子中間開有環形油路凹糟29，用以確保檢測紙帶8上的測試油液不受前滾輪組1的擠壓并防止不污染前滾輪組1。

本實施例所述的軸承支座3上置有預緊彈簧結構30，用以對前滾輪組1和后滾輪組2進行預緊，調整檢測紙帶8在合適的壓力下被傳送。

本實施例所述的直流減速電機5置有配套一體的減速器，能夠使輸出軸轉速達到10r/min，用以保證達到實驗所需的轉速要求。

本實施例所述的同步帶輪組6包括同步帶和套在同步帶上的同步帶輪，上下放置的兩個同步帶輪能夠按2:1的減速比傳動，用以將所述直流減速電機5的輸出轉速減到所需工作轉速，并保證轉速的穩定性和可靠性。

本實施例所述的紙帶導位板9的主體結構包括兩塊左右對稱放置的光滑的L形結構的亞克力玻璃板26、平行導位槽27和調節螺栓28，L形結構的亞克力玻璃板26的水平板上開有兩條上平行導位槽27，平行導位槽27內置有調節螺栓28，用以固定亞克力玻璃板26，擰松調節螺栓28后，能夠左右移動亞克力玻璃板26，用以根據檢測紙帶8的寬度對稱調整紙帶導位板9的夾持寬度，調節完畢后通過擰緊調節螺栓28實現紙帶導位板9固定。

本實施例所述的紙帶托板10的數量為兩個，其主體結構包括多孔支撐板31和托板主體36；亞克力玻璃材質的托板主體36左右對稱式分布于前滾輪組1和后滾輪組2之間，亞克力玻璃材質的托板36能夠便于移動并能夠用以防銹防油，所述托板主體36的前后兩端分別平面相切于前滾輪組1和后滾輪組2的下輥子的頂端，每個托板主體36長度方向的兩端下方置有多孔支撐板31，多孔支撐板31的孔內置有有磁鐵32，在根據噴油情形來調節兩紙帶托板10中間夾縫的大小后，用以通過磁鐵32磁力來固定紙帶托板10的位置，防止其滑動。

本實施例所述的CCD攝像機12的下端固定置有可調環形光源17，可調環形光源17上置有亮度調節旋鈕，用以調節可調環形光源17的亮度。

本實施例所述的可調相機支架16設有3個自由度，能夠使根據需要調整CCD攝像機12的高度、伸出距離和前后旋轉的角度。

本實施例所述的立柱18的底端置有可調節高度的螺栓螺紋結構33，用以調整底板4的平整度。

本實施例在實現射流穩定性檢測時的具體操作步驟如下：

(1)、速度和矯位調節：先手動送入檢測紙帶8經紙帶導位板9矯位，穿過后滾輪組2，經過紙帶托板10至前滾輪組1，再按下電機控制器7的轉向按鈕34至送紙位，直流減速電機5開始轉動，調整調速旋鈕35到合適的送紙速度，經同步帶輪組6帶動前滾輪組1，檢測紙帶8前進；反復控制所述轉向按鈕34進退檢測紙帶8，手動微調矯位后，關閉電機控制器7來停止運行；

(2)、調節噴油嘴：先旋轉可調噴油支架14的橫桿24至粗調刻度盤21上合適的傾角，再通過張角夾持螺母22夾緊噴油嘴11，調整噴油傾角微調螺母19至噴油傾角細調刻度盤20上所需確定的噴油角度；根據實驗所需噴油嘴11至檢測紙帶8的高度，調整可調噴油支架14高度；

(3)、調節CCD相機：先調整可調相機支架16至合適的高度，調整CCD攝像機12的伸出位至與噴油嘴11對齊的高度；根據所述CCD攝像機的上位機的圖像細調所述CCD攝像機12的鏡頭，再調整可調環形光源17的亮度調節旋鈕，至合適亮度，所述上位機選擇LABVIEW來進行實時油液測量數據采集分析。

(4)、裝置啟動運行：按下電機控制器7的轉向按鈕34至送紙位，調整至所需的速度，勻速傳送檢測紙帶8，啟動油氣潤滑供油系統，使噴油嘴11噴油，同時CCD攝像機12采樣檢測紙帶8的油液寬度，CCD攝像機將采集到的圖像信息傳輸至LABVIEW進行分析處理，評估油氣潤滑參數對噴油波動性的影響，從而實現油氣油氣兩相流體射流穩定性的評估。