CN104007251A - 一种液压油稳定性测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压油稳定性测定仪，包括恒温储油系统和液压油循环检测系统，其特征在于：所述恒温储油系统包括液压循环油罐（1），所述液压循环油罐（1）外部位置设有恒温装置；所述液压油循环检测系统包括与液压循环油罐（1）连接且形成回路的液压管道（2），所述液压管道（2）依次设有液压泵（4）、压力表（5）和流量计（6）。该测定仪具有结构简单、测试周期短、测试油量少、易于操作等优点。

Description

一种液压油稳定性测定仪

技术领域

本发明涉及一种液压油稳定性测定仪，具体是该仪器是测定液压油稳定性的简易台架试验，可以摸拟液压系统运行过程中液压油的性能变化，用于评价液压油类润滑油在使用过程中的稳定性，如液压油的粘度变化、氧化程度、内泄漏程度等。该仪器使用不同的液压泵，可根据液压系统的温度、压力、流量等参数下，为液压系统选择合适的粘度级别的液压油，提高液压系统的效率，减少能耗。

背景技术

液压油在液压循环系统中不断的运行、剪切和高温氧化，使得液压油的粘度变化、油品被氧化、液压泵内泄漏增大等，降低液压系统的传送效率和液压油对设备的保护能力。虽然可以进行试车试验，但测试成本较高，周期较长，工况变化大，也难以很好的评价液压油的稳定性。目前，锥形滚轴轴承试验日益成为测试液压油较常用的方法。但是这种试验要求严格，主要是将油料在设计载荷条件下，在装配好的锥形滚轴轴承内流动，通过测量测试前后的不同粘度值，进行粘度损耗的百分比对比。

液压泵的使用客户在选用液压油的粘度级别时，一般都是通过厂家推荐或经验选择液压油的粘度级别，但液压泵在不同设备、不同工况下，其液压系统温度、压力、流量等参数不同。该仪器可以测试不同系统温度、压力、流量等参数下，液压泵的输出效率。为液压系统选择合适的粘度级别的液压油，提高液压系统的效率，减少能耗。

查找到的专利文献有：

1. 中国专利CN201220001243.3，名称：用于轴承滚球摩擦磨损的试验装置，摘要：一种用于轴承滚球摩擦磨损的试验装置，该试验装置包括油盒、压球环、油盒盖和锥形棒，油盒内自上而下设置有圆柱面形腔和圆锥面形腔，在圆锥面形腔内能够容纳直径已知的四颗轴承滚球，四颗轴承滚球不但与圆锥面形腔的下底平面接触并相切而且与圆锥面形腔的圆锥面接触并相切，在四颗轴承滚球的正中设置有一端呈120°的锥形棒，120°的锥形棒与四颗轴承滚球接触并相切；在四颗轴承滚球的外围设置有压球环，将油盒盖旋接在油盒上部，油盒盖的内平端面压在压球环上使压球环上的内圆锥面与四颗轴承滚球接触并相切。该试验装置用来轴承滚球的摩擦磨损试验。优点是快捷、方便，缺点是试验机价格昂贵，试验条件严格。

2. 中国专利200920107873.7，名称为液压油节能测试台架，摘要：液压油节能测试台架，应用于矿物基液压油品的节能性能评价测试。特征是：柱塞泵与过滤器、油箱连接，柱塞泵与比例溢流阀连接，比例溢流阀连接涡轮流量计，涡轮流量计连接双筒过滤器，双筒过滤器连接玻璃管视镜,玻璃管视镜出口连接油箱，形成液压循环回路；在管线上固定有压力传感器、温度传感器和压差传感器；控制柜有A/D转换器、计算机和仪表显示器。效果是：能对液压油节能性能进行评价，试验简单、准确、省油、省时，缺点：测试台架结构复杂，测试周期长，泵工作效率低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构简单、测试周期短、测试油量少、易于操作的液压油稳定性测定仪。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种液压油稳定性测定仪，包括恒温储油系统和液压油循环检测系统，所述恒温储油系统包括液压循环油罐，所述液压循环油罐外部位置设有恒温装置；所述液压油循环检测系统包括与液压循环油罐连接且形成回路的液压管道，所述液压管道依次设有液压泵、压力表和流量计。

本发明技术方案的原理为：采用液压油从液压循环油罐经过液压泵、压力表和流量计再回到液压循环油罐中，可以模拟液压油系统的循环过程以达到液压油台架试验的目的，并通过压力表、流量计实时测定液压油系统中的油压和流量，进而实时测定液压油的稳定性，且利用液压泵在使用过程中与液压油摩擦接触来最大限度地对液压油进行剪切的台架试验，从而通过比较某一时刻油压的粘度变化来评价液压油的稳定性，更具有直观性和可操作性。

本发明中，作为进一步限定，所述恒温装置包括恒温油浴槽，所述液压循环油罐浸泡在恒温油浴槽中，所述恒温油浴槽中设有用于固定液压循环油罐的弹性夹片，外部位置设有用于保温的保温层，内部设有用于加热的加热管；所述恒温油浴槽还连接有控温和加热系统。采用上述设计，与现有技术相比较，具有①将液压循环油罐完全浸泡在恒温油浴槽中，使得液压循环油罐中的液压油能受热均匀，达到恒温的在液压管道中循环流动的目的；②当恒温油浴槽中的浴油温度不足，控温和加热系统将启动加热系统，将浴油加热到设定的温度位置后停止给浴油加热，使得浴油能保持在设定的温度范围内，达到恒温的效果；③采用在恒温油浴槽内装配加热管，实现对恒温油浴槽内的浴油进行加热，保证浴油的温度处于试验所需的温度；在恒温油浴槽外部还设置保温层，不仅能将加热后的浴油进行保温，而且能减少热量的散失，减少使用加热管加热浴油的次数，从而达到节约能源的目的。

本发明中，作为进一步限定，所述弹性夹片为弓形或S形，其两侧分别紧贴于恒温油浴槽的内侧和液压循环油罐的罐身外部。弹性夹片采用弓形或S形，不仅仅加强与恒温油浴槽和液压循环油罐的紧贴程度，起到减震作用，防止液压循环油罐晃动造成的意外事故；而且也便于将液压循环油罐从恒温油浴槽中拆卸出来，减轻加、换油和清洗各个设备的工作难度。

本发明中，作为进一步限定，所述液压管道两端以一高一低的形式伸入液压循环油罐中，进油管道伸入到液压循环油罐底部；入油管道伸入到液压油2～5cm，液压循环油罐设有密封盖。采用“长出短进”的设计，与现有技术相比，能够顺利的将液压油在液压油循环系统中进行循环，能平衡罐身内的压力差，使得液压循环油罐能安全的使用，保证液压油循环系统能顺利的运行，达到准确测定液压油稳定性的目的。

本发明中，作为进一步限定，所述液压循环油罐底部与液压管道两端设有密封盖，所述液压循环油罐是不锈钢材的圆柱体，并设有取样孔，方便试验过程中取液压油进行检测分析。采用密封盖，能保证液压循环油罐与液压管道的气密性好；采用不锈钢材为材料制造的液压循环油罐具有耐用性，可以提高液压循环油罐的使用年限，进而可以减少成本。

本发明中，作为进一步限定，所述液压油循环检测系统中还设有过滤器。过滤器能够截留油液中的污染物，使油液保持清洁，保证油液系统正常工作，提高测定效率。

本发明中，作为进一步限定，所述的液压泵为齿轮泵、柱塞泵或叶片泵。泵的类型可根据实际使用工况进行更换。

本发明中，作为进一步限定，所述的齿轮泵的流量为3～120m³/h，输出压力为0～30Mpa，齿轮数为80～120片，泵的参数可根据实际使用工况进行更换。采用此齿轮数的设计，具有的优点是，液压油在循环系统中流动时产生的流量脉动较小，保证液压循环系统的性能恒定，系统内的各个部件使用寿命增长，从而使系统能顺利运行。

本发明中，作为进一步限定，所述的液压泵为可定速或输入额定功率的电动驱动液压泵。不同的液压油稳定性能不一样，采用该液压泵可根据不同的液压油稳定性能调节其转速或功率，满足了对不同液压油都能够进行测定的要求，提高测定的准确性。

所述的液压泵所述液压油循环检测系统中还包括流量控制系统，所述流量控制系统分别连接控制压力表和流量计，连接压力表和流量计可将数据反馈至流量控制系统；所述压力表是电子压力表，所述流量计是电子流量计。采用此设计，系统中液压油的流量和压力数据取自流量计和压力表，并可以设定系统流量后，进行控制液压系统中的流量按设定要求进行实时控制；或者设定系统压力后，进行控制液压系统中的流量大小来按设定要求进行实时控制的液压系统的输出油压。此外，流量控制系统是采用微电脑控制技术控制液压管道输出固定流量或压力液压油。

与现有技术相比较，本发明的有益效果为：

1. 本发明采用液压油从液压循环油罐经过过滤器、液压泵、压力表和流量计再回到液压循环油罐中，可以模拟液压油系统的循环过程以达到液压油台架试验的目的，设计的结构简单，需要的部件少，从而减少了测定中的液压油的使用量，降低了试验成本，并可以通过压力表和流量计实时测定液压系统的油压和流量，使测定的周期减短。

2. 本发明巧妙的在相应的零部件中使用在恒温油浴槽的内部设置弓形或S形的弹簧片将恒温油浴槽和液压循环油罐紧贴的方法，使得各个零部件能够顺利的进行拆卸，便于加、换油和各个零部件的清洗。

3. 本发明的操作步骤简单，设计巧妙，在本领域内具有极大的推广价值。

附图说明

图1为本发明以实施例的的结构示意图； 

附图标记：1液压循环油罐、2液压管道、3过滤器、4液压泵、5压力表、6流量计、7流量控制系统、8控温和加热系统、9弹性夹片、10保温层、11恒温油浴槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。

如图1所示，一种液压油稳定性测定仪，包括恒温储油系统和液压油循环检测系统，其中恒温储油系统包括有封密圈封盖的不锈钢材的圆柱体的液压循环油罐1，液压循环罐外部位置设有恒温装置，恒温装置包括恒温油浴槽11，液压循环油罐1浸泡在恒温油浴槽11中；恒温油浴槽11中设有用于固定液压循环油罐1的弓形的弹性夹片9，恒温油浴槽11的外部位置设有用于保温的保温层10，内部设有用于加热的加热管；恒温油浴槽11还连接有控温和加热系统8；液压油循环检测系统包括与液压循环油罐1连接且形成回路的液压管道2，液压管道2依次设有过滤器3、液压泵4、压力表5和流量计6，液压油循环检测系统中设有过滤器3；液压油循环检测系统中还包括流量控制系统7，流量控制系统7分别连接控制压力表5和流量计6，连接压力表5和流量计6可将数据反馈至流量控制系统7。其中，液压泵（4）为可定速或输入额定功率的电动驱动液压泵；压力表5是电子压力表；流量计6是电子流量计。液压管道2两端以一高一低的形式伸入液压循环油罐1中，进油管道伸入到液压循环油罐1底部；入油管道伸入到液压油上表面2～5cm，液压循环油罐1设有密封盖。所述液压泵4为齿轮泵其流量为3～120m³/h，输出压力可达到20～30MPa，齿轮数为80～120片；液压泵4也可以是柱塞泵或叶片泵，泵的类型及参数可根据实际使用工况进行更换。

本发明的原理为：当液压油从液压循环油罐1经过过滤器3、液压泵4、压力表5和流量计6再回到液压循环油罐1中，即模拟液压油系统的循环过程，通过压力表5、流量计6实时测定液压油的油压和流量，进而实时测定液压油的稳定性，且利用液压泵4部件与液压油摩擦接触来最大限度地对液压油进行剪切的台架试验，从而通过比较某一时刻油压的损耗率来评价液压油的稳定性。

对不同液压油，相同泵送条件的运行下，系统运行一定时间后，通过系统油压降低百分率，液压油前后粘度变化率、酸值等指标进行比较，跟据系统压力或流量变化及测定油品的性能，评定液压油的稳定性。

对不同液压泵4，相同泵转速或泵输入功率下，当液压系统输出压力及液压循环油罐1中液压油温度固定时，测试不同粘度牌号液压油的输出流量大小；当液压泵4输入功率一定时，液压系统输出流量越大，油品粘度牌号越合适；当液压系统输出流量及液压循环油罐1中液压油温度固定时，测试不同液压粘度牌号液压油的输出油压大小；当液压泵4输入功率一定时，液压系统输出油压越大，油品粘度牌号选择越合适；当泵转速和液压循环油罐1中液压油温度固定时，测量不同液压油在不同油压下的液压油输出流量大小；当压力相同时，液压油输出流量越大，液压泵4的内泄漏越小。

此外，流量控制系统7为采用微电脑控制技术的系统，能控制液压管道2输出固定流量或压力液压油，其可采用现有技术根据本发明内容进行设计，因此在本实施例中，不进行性详细描述。 

 

实施例1：

试验的原理为：不同的液压油在液压泵4不断循环剪切的过程中，由于液压油抗剪切性不同，当系统运行一定时间后，其粘度变化率也就不同。因此通过固定试验条件下，测试不同液压油的粘度变化率来判定其稳定性能，即油品粘度变化率越小越稳定。

试验的步骤为：打开各个设备通过恒温油浴槽11，加热液压油样品至95℃并恒温，然后打开液压泵4，设备开始运转，设定泵转速1500r/min，系统中液压油流量为10L/min；系统运行稳定后（30分钟内）开始计时，168小时后取样测定液压油试验前后的粘度、酸值、色度；通液压油试验前后粘度变化率（或变化大小）、酸值大小（或变化率）、色度的变化值来判定液压油的稳定性。

 

实施例2：

试验的原理为：在液压设备的使用过程中，系统的输入最大功率、液压泵4和液压缸压力输出的参数是固定的，液压油的粘度不同，则液压泵的内泄漏大小也不同，液压泵,4的输出流量就不一样，导致液压缸往复运动一个周期的所用时间不同。实际工作过程中，液压缸往复运动一个周期的所用时间变化越小越好，即液压油在使用过程中的粘度变化越小越好。通过液压油稳定性测定仪，设定固定液压泵4输入功率、系统输出压力和液压系统油温后，判断液压系统中的流量大小变化来评定液压油稳定性。

试验的步骤为：打开各个设备通过恒温油浴槽11，加热液压油样品至85℃并恒温。打开液压泵4，设备开始运转，设定泵转速输入功率为4千瓦,系统中液压油压力为20Mpa。系统运行稳定后（30分钟内）开始计时，168小时后对比试验前后系统流量变化率，其计算公式为。

ΔQ=(Q₀-Q_t）/Q₀×100%

式中：ΔQ 为流量变化率，Q₀为试验0h时的流量表读数，Q_t为试验168h后流量表读数。

ΔQ值越小，说明液压油越粘度性能越稳定。

 

实施例3：

试验的原理为：在液压泵4在出厂时，其液压泵4的排量参数是固定的，不同输出压力，其排量也不同。当液压系统输出压力参数、液压泵4排量和液压泵4输入功率固定时，液压泵4的内泄漏越小，输出流量越大，即液压缸往复运动一个周期所用的时间越小。使用过程中，粘度越大系统内泄漏越小，但液压油的内摩擦导致的能量损耗越大。通过液压油稳定性测定仪，在内泄漏和能量损耗两方面找到平衡点，选择最合适的粘度级别的液压油。

试验的步骤为：打开各个设备通过恒温油浴槽11，加热液压油样品至75℃并恒温。打开液压泵4，设备开始运转，设定泵转速输入功率为6千瓦，系统中液压油压力为25Mpa。测量使用不同粘度级别液压油时，液压系统的流量大小。流量最大时的液压油粘度级别即为最适合设备使用的粘度级别的液压油。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，例如弹簧夹片9的形状的改变，控温和加热系统8的保温和加热形式的改变等。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种液压油稳定性测定仪，包括恒温储油系统和液压油循环检测系统，其特征在于：所述恒温储油系统包括液压循环油罐（1），所述液压循环油罐（1）外部位置设有恒温装置；所述液压油循环检测系统包括与液压循环油罐（1）连接且形成回路的液压管道（2），所述液压管道（2）依次设有液压泵（4）、压力表（5）和流量计（6）。

2.根据权利要求1所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述恒温装置包括恒温油浴槽（11），所述液压循环油罐（1）浸泡在恒温油浴槽（11）中；所述恒温油浴槽（11）中设有用于固定液压循环油罐（1）的弹性夹片（9），外部位置设有用于保温的保温层（10），内部设有用于加热的加热管；所述恒温油浴槽（11）还连接有控温和加热系统（8）。

3.根据权利要求2所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的弹性夹片（9）为弓形或S形，其两侧分别紧贴于恒温油浴槽（11）的内侧和液压循环油罐（1）的罐身外部。

4.根据权利要求1所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的液压管道（2）两端以一高一低的形式伸入液压循环油罐（1）中，进油管道伸入到液压循环油罐（1）底部，入油管道伸入到液压油2～5cm，液压循环油罐（1）设有密封盖。

5.根据权利要求1所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的液压循环油罐（1）为密封盖的不锈钢材的圆柱体，并设有取样口。

6.根据权利要求1所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的液压油循环检测系统中还设有过滤器（3）。

7.根据权利要求1所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的液压泵（4）为齿轮泵、柱塞泵或叶片泵。

8.根据权利要求7所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的齿轮泵的流量为3～120m³/h，输出压力为0～30Mpa，齿轮数为80～120片。

9.根据权利要求7所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述的液压泵（4）为可定速或输入额定功率的电动驱动液压泵。

10.根据权利要求1所述的液压油稳定性测定仪，其特征在于：所述液压油循环检测系统中还包括流量控制系统（7），所述流量控制系统（7）分别连接控制压力表（5）和流量计（6），连接压力表（5）和流量计（6）可将数据反馈至流量控制系统（7）；所述压力表（5）是电子压力表，所述流量计（6）是电子流量计。