CN105736570A - 用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，包括加热箱、温控仪、主油管和温控箱；所述的加热箱和温控箱分别与温控仪连接；加热箱和温控箱内分别设有第一油箱和第二油箱，第一油箱和第二油箱分别通过支油管与主油管连通，主油管上主油管与第一油箱和第二油箱的支油管连接点之间设置第一油泵与第一阀门；主油管的一端与主油管和第一油箱的支油管连接点之间设有第二油泵和第二阀门；主油管的另一端与主油管和第二油箱的支油管连接点之间设有第三油泵和第三阀门。本发明使得润滑油加热速度快、安全高效、避免润滑油与加热棒直接接触导致温度过高而变质，确保进入实验台、磨床等精密机械设备中的润滑油温度始终处于稳定状态。

Description

用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置

技术领域

本发明属于加热技术领域，具体的说是涉及一种用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置。

背景技术

液体润滑剂中应用最广泛的是润滑油，它包括：有机油、矿物油和合成油。润滑油是用在机械设备上以控制摩擦、减轻磨损、减少能量损耗、提高机械效率、降低材料消耗、保证机器工作的可靠性，有着润滑、冷却、密封、防锈、清洁、缓冲和吸振等作用。油膜轴承的动力特性系数与润滑油的粘度直接相关，而粘度随温度的变化是润滑油的一个十分重要的特性，温度越高润滑油粘度越低。粘度标志着液体流动时内摩擦阻力的大小，粘度越大，内摩擦阻力越大，流动性则越差。诸如润滑油温度升高将导致粘度降低会造成轴承承载能力下降，油膜厚度变薄，容易导致两摩擦副之间的摩擦磨损或者更严重的事故。现有数据表明75%以上的事故与润滑有关。

油膜轴承-转子设备,特别是精密、高精密机械中油膜轴承对润滑油温度有着非常严格的要求。油膜轴承入口油温一般在30℃-80℃之间，一旦温度过高或过低均会影响机器的运转性能，甚至引起机器设备碰磨、提前磨损、寿命下降，且直接影响出厂产品质量。传统的蒸汽式加热润滑油，由于润滑油初始温度低、粘度大造成液体流动性差，导致加热不均匀、加热速度慢以及常常伴有冲温现象。而采用加热棒直接放置在油池中加热润滑油，会导致加热棒附近的润滑油因局部温度过高而积垢、产生焦状物质，破坏润滑油的品质，甚至引起润滑油过早变质，影响设备正常运行，严重时甚至造成设备损坏，并且在油池长期工作中加热棒由于腐蚀破坏而维修不方便且无法实现精确控温。除此之外，为保证实验数据的可靠性，实验台所需润滑油温度需保持在预设值，特别是考虑油温参数对实验数据的影响时，尤其需保证稳定的入口油温。其它一些紧密、高精密机器设备，润滑油的温度需倍加严格把控，以保证机器运行稳定，使生产的产品质量均一，比如说机械手、磨床等精密机械场合所需精确油温控制，非恒定的润滑油供给将导致润滑油性能变化，润滑油温的波动将导致精密机械设备运行波动，严重的改变产品精度等级。因此须提供一种装置快速均匀的加热润滑油并保证精密机械油膜轴承恒定的入口油温。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、加热速度快、加热均匀、安全高效、且能够对润滑油精确控温的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置。

本发明采用的技术方案是：一种用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，包括加热箱、温控仪、主油管和温控箱；所述的加热箱和温控箱分别与温控仪连接；加热箱和温控箱内分别设有第一油箱和第二油箱，第一油箱和第二油箱分别通过支油管与主油管连通，主油管上主油管与第一油箱和第二油箱的支油管连接点之间设置第一油泵与第一阀门；主油管的一端与主油管和第一油箱的支油管连接点之间设有第二油泵和第二阀门；主油管的另一端与主油管和第二油箱的支油管连接点之间设有第三油泵和第三阀门。

上述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置中，所述的加热箱包括箱体，箱体内设有加热棒、温度传感器；所述的第一油箱顶部开口处设有油箱盖，油箱盖上设有温度传感器和电动搅拌器；加热棒、温度传感器、温度传感器和电动搅拌器分别与温控仪连接。

上述的精密机械油膜轴承润滑油恒定加热装置中，所述的保温箱包括箱体，箱体内设有加热棒、温度传感器；所述的第二油箱顶部开口处设有油箱盖，油箱盖上设有温度传感器和电动搅拌器；加热棒、温度传感器、温度传感器和电动搅拌器分别与温控仪连接。

上述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置中，所述的第一油箱的截面呈倒m形，采用铝合金材料铸成；通过螺钉固定安装在加热箱内。

上述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置中，所述的第二油箱的截面呈倒n形，采用铝合金材料铸成；通过螺钉固定安装在保温箱内。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，成本低；本发明的加热箱中第一油箱结构设计为倒ｍ形以增加传热面积；加热箱和温控箱的进油管和出油管分别为同一套管路，在加热箱和实验台之间设置一个温控箱，润滑油经加热后由第一油泵抽至温控箱，实现了二次控温，第一油箱和第二油箱内均设有电动搅拌器，不仅使得润滑油加热速度快、避免润滑油与加热棒直接接触使局部温度过高而变质，而且确保第一油箱和第二油箱内的润滑油温度保持一致，从而易于对润滑油温度进行精确控制，保证精密机械油膜轴承恒定的入口油温。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括加热箱11、温控仪9主油管10和温控箱12。所述的加热箱11包括箱体13A，箱体13A内设有加热棒16A、加热棒16B、温度传感器15A和第一油箱14A；第一油箱14A通过螺钉19固定安装在箱体13A内，第一油箱14A的截面呈倒m形，增加了第一油箱14A的受热面积，采用铝合金材料铸成，提高了传热效率。第一油箱14A的两内侧壁上分别设有支油管10C和支油管10D，支油管10C和支油管10D为螺旋形，且与第一油箱14A的内侧壁粘结为一体，使得润滑油进入第一油箱14A之初就进行热量转换。支油管10C和支油管10D通过支油管10A与主油管10连接。第一油箱14A顶部开口处设有油箱盖17，油箱盖17上设有温度传感器18A和电动搅拌器20，电动搅拌器20防止靠近加热棒16A、加热棒16B处的润滑油温度过高，使得第一油箱14A中的润滑油温度一致。加热棒16A、加热棒16B、温度传感器15A、温度传感器18A和电动搅拌器20分别通过数据线8与温控仪9连接。

所述的保温箱12包括箱体13B，箱体13B内设有加热棒16C、加热棒16D、温度传感器15B及第二油箱14B；所述的第二油箱14B截面呈n形，采用铝合金材料铸成，通过螺钉固定安装在箱体13B内。第二油箱14B顶部开口处设有油箱盖，油箱盖上设有温度传感器18B和电动搅拌器13；电动搅拌器13防止了靠近加热棒16C、加热棒16D处的润滑油温度过高，使得第二油箱14B中的润滑油温度一致。加热棒16C、加热棒16D、温度传感器15B、温度传感器18B和电动搅拌器13分别与温控仪9连接。第二油箱14B内的两内侧壁上分别设有支油管10E和支油管10F，支油管10E和支油管10F为螺旋形，且与第二油箱14B的内侧壁粘结为一体，使得润滑油进入第二油箱14B之初就进行热量转换。

主油管10上主油管10与第一油箱14A和第二油箱14B的支油管连接点之间设置第一油泵6、第一阀门3和第四阀门2，第一油泵6位于第一阀门3和第四阀门2之间。主油管10的一端与支油管10A连接点之间设有第二油泵5和第二阀门1。主油管10的另一端与主油管10和支油管10B连接点之间设有第三油泵7和第三阀门4。

加热箱11一方面可以通过支油管10A、第二阀门1和第二油泵5与外储油设备相连接以获得所需加热的润滑油，另一方面通过支油管10A、主油管10、第四阀门2、第一油泵6、第一阀门3和支油管10B与温控箱12相连接后将加热箱11中加热后的润滑油抽送至温控箱12或者直接抽送至机台。支油管10A、支油管10C和支油管10D构成加热箱11内第一油箱14A的进油管路和出油管路，也就是说第一油箱14A的进油管路和出油管路分别为同一套管路，通过第二阀门1和第四阀门2可实现进油管路和出油管路之间的转换。温控箱12的进油管路和出油管路同样如此。温控箱12上设有通孔21，通孔21有四个作用，其一是用来注水连接，其二用来观察油液和水液，其三是必要是打开此孔以防止内部压力过大，其四是用于打开散热。

本发明的操作流程实施例1，适用于实验台和机械手、磨床等精密机械场合所需精确油温控制，包括如下步骤：(1)分别将加热箱11和温控箱12中充满水；(2)在温控仪9上设置各目标温度，设置第一油箱14A和第二油箱14B温度为润滑油目标温度，设置加热箱11的温度比润滑油目标温度高5-10摄氏度即可，而温控箱12的温度设置与润滑油目标温度一致，温度传感器18A与温度传感器18B检测油温，温度传感器15A与温度传感器15B检测水温，加热棒16A、加热棒16B、加热棒16C和加热棒16D开始加热至设置水温后停止工作，如温度传感器15A与温度传感器15B检测到水温低于设置温度则加热棒16A、加热棒16B、加热棒16C和加热棒16D工作；(3)加热箱11和温控箱12中水温加热至目标温度后，关闭第四阀门2，开启第二阀门1，启动加热箱11中的润滑油电动搅拌器20，启动第二油泵5，将需要加热的润滑油经支油管10A分至支油管10C和支油管10D中，最终进入第一油箱14A中，此时润滑油在支油管10C和支油管10D中快速初步加热；待润滑油大致充满第一油箱14A后，关闭第二油泵5；根据热传导原理，第一油箱14A内油管螺旋布置且与内壁粘接为一体和采用润滑油电动搅拌器20，第一油箱14A中的润滑油均匀加热至目标温度。（4）当油温传感器18A检测到油温达到设置温度时，在温控仪9上将加热箱11的温度设置为润滑油目标温度；待加热箱11温度等于润滑油目标温度时，关闭第二阀门1和第三阀门4A，开启第四阀门2、第一阀门3和支油管10B上的第五阀门4B，启动第二油箱14B中的润滑油电动搅拌器13，启动第一油泵6，将第一油箱14A内的润滑油依次经支油管10C与支油管10D、支油管10A、主油管10、第一油泵6、支油管10B后输送至第二油箱14B中的支油管10E和支油管10F，此时润滑油经第二油箱14B中的支油管10E和支油管10F与温控箱12中的恒温水经油箱内壁进行热转换，进一步均匀润滑油中的油温，待润滑油充满油箱且电动搅拌器运行一段时间后，温度传感器18B在温控仪9上显示出的油温与设定温度保持一致；最后，关闭第一阀门3，开启阀门4A和第三阀门4B，启动第三油泵7，将第二油箱14B中的恒温油经油管支油管10E和支油管10F、支油管10B和第三油泵7输送至机台中。

本发明的操作流程实施例2，适用于温度要求不是特别严格的机械设备：基本操作流程与实施例1相同，只是第一油箱14A中润滑油加热到目标温度后直接通过关闭第三阀门1与第五阀门4B、开启第四阀门2、第一阀门3与第三阀门4A、开启第一油泵6与第三油泵7，直接将加热好的润滑油输送至机台中。为节省生产制造成本，实施例2中温控箱12、第一油泵6、第一阀门3、第三阀门4A与第五阀门4B可以撤除。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参考上述实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，其特征在于：包括加热箱（11）、温控仪（9）、主油管（10）和温控箱（12）；所述的加热箱（11）和温控箱（12）分别与温控仪（9）连接；加热箱（11）和温控箱（12）内分别设有第一油箱（14A）和第二油箱（14B），第一油箱（14A）和第二油箱（14B）分别通过支油管与主油管（10）连通，主油管（10）上主油管（10）与第一油箱（14A）和第二油箱（14B）的支油管连接点之间设置第一油泵（6）与第一阀门（3）；主油管（10）的一端与主油管（10）和第一油箱（14A）的支油管连接点之间设有第二油泵（5）和第二阀门（1）；主油管（10）的另一端与主油管（10）和第二油箱（14B）的支油管连接点之间设有第三油泵（7）和第三阀门（4A）。

2.根据权利要求1所述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，其特征在于：所述的加热箱（11）包括箱体（13A），箱体（13A）内设有加热棒（16A、16B）、温度传感器（15A）；所述的第一油箱（14A）顶部开口处设有油箱盖（17），油箱盖（17）上设有温度传感器（18A）和电动搅拌器（20）；加热棒（16A、16B）、温度传感器（15A）、温度传感器（18A）和电动搅拌器（20）分别与温控仪（9）连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，其特征在于：所述的保温箱（12）包括箱体（13B），箱体（13B）内设有加热棒（16C、16D）、温度传感器（15B）；所述的第二油箱（14B）顶部开口处设有油箱盖，油箱盖（17）上设有温度传感器（18B）和电动搅拌器（13）；加热棒（16C、16D）、温度传感器（15B）、温度传感器（18B）和电动搅拌器（13）分别与温控仪（9）连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，其特征在于：所述的第一油箱（14A）的截面呈倒m形，采用铝合金材料铸成；通过螺钉固定安装在加热箱（11）内。

5.根据权利要求1或2所述的用于精密油轴承的润滑油快速稳定加热装置，其特征在于：所述的第二油箱（14B）的截面呈倒n形，采用铝合金材料铸成；通过螺钉固定安装在保温箱（12）内。