CN117233359A - 一种航空润滑油轴承试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及润滑油性能评定技术领域，尤其是一种航空润滑油轴承试验装置，试验装置主体的润滑系统中设置有润滑油加热模组，润滑油加热模组包括加热器，加热器内部设置有加热腔，加热腔内存储有导热液，转筒一端伸入至加热腔内，转筒另一端伸出至加热器外后同轴转动安装有密封盖；密封盖上设置有输入管，输入管与试验装置主体的润滑系统的润滑油输出管路连通。本发明一方面通过利用导热液与润滑油换热的方式来实现对润滑油的加热，不易因为温度过高造成润滑油碳化，另一方面该润滑油模组利用其上设置的多个重力吸排机构，利用旋转过程中的重力变化来实现润滑油的自动吸排，使得润滑油可以少量多次的与导热液进行换热，加热效果更为均匀。

Description

一种航空润滑油轴承试验装置

技术领域

本发明涉及润滑油性能评定技术领域，尤其涉及一种航空润滑油轴承试验装置。

背景技术

不同的轴承试验装置组成基本相同，通常由支撑平台、试验轴承、驱动装置、加载装置、润滑系统、测控系统等组成，其中支撑平台和试验轴承为试验机主体，驱动装置和加载装置用于实现转速和负荷的模拟，测控系统是利用传感器、计算机、PLC以及控制软件等实现对转速、载荷、温度、压力等参数的检测，润滑系统用于轴承润滑，同时也实现润滑油温度、压力、流量等状态的模拟。在利用轴承实验装置对航空润滑油进行性能评定时，由于航空发动机润滑系统相比其他机械设备工作温度更高，并且随着飞机速度的增加而升高,在轴承试验机上进行工况模拟要求其润滑油温度至少达到实际工作条件的温度。轴承试验机润滑系统通常采用电加热管对油箱中的润滑油直接加热，然后将加热后的润滑油输送到轴承润滑部位，以此模拟润滑油的工作温度，该方法直接快速，但也容易造成加热不均，且当温度过高时容易造成电加热管附近的润滑油炭化，堵塞过滤系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在对润滑油加热不均、易碳化的缺点，而提出的一种航空润滑油轴承试验装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种航空润滑油轴承试验装置，包括试验装置主体，所述试验装置主体的润滑系统中设置有润滑油加热模组，所述润滑油加热模组包括加热器、导热液、转筒，所述加热器内部设置有加热腔，所述加热腔内存储有导热液，所述加热器一侧内壁上贯穿设置有转筒，所述转筒一端伸入至加热腔内，所述转筒另一端伸出至加热器外后同轴转动安装有密封盖；

所述密封盖上设置有输入管，所述输入管与试验装置主体的润滑系统的润滑油输出管路连通；所述转筒内插设有导油器，所述导油器固定连接在密封盖上，所述加热腔内的转筒末端上固定安装有吸排模块，所述吸排模块的进油端与转筒内部连通，所述吸排模块的出油端与导油器连通，所述导油器与试验装置主体的润滑系统的润滑油输入管路连通；

还包括驱动模组，所述驱动模组与转筒传动连接，所述驱动模组用于驱动转筒自转。

优选的，所述吸排模块包括固定盘、若干个重力吸排机构，所述固定盘固定连接在转筒上，所述固定盘外表面环绕转筒中轴线设置有若干个重力吸排机构；所述重力吸排机构包括活动杆、固定杆、气囊、输油管，所述活动杆与固定杆对应设置，所述活动杆内端可转动连接在固定盘上，所述固定杆内端固定连接在固定盘上，所述活动杆外端与固定杆外端之间通过气囊连接，所述输油管一端与气囊连通，所述输油管另一端置于转筒内。

优选的，所述活动杆外端上还固定有配重块。

优选的，所述气囊包括内波纹管、外波纹管、两个密封件，所述外波纹管两端分别固定安装有一个密封件，所述外波纹管中还同轴插设有一个内波纹管，所述内波纹管两端均与对应的密封件固定连接，所述外波纹管内壁、内波纹管外壁与两个密封件之间构成一个外腔，所述内波纹管内壁与两个密封件之间构成一个内腔，任意一个所述密封件上开设有用于连通内腔与加热腔的导热液进出通道，任意一个所述密封件上开设有与外腔连通的润滑油进出通道，所述输油管连接在润滑油进出通道上。

优选的，所述内波纹管、外波纹管均为硅胶材质。

优选的，所述导油器包括承接体、副管体，所述承接体布置在转筒内靠近加热器一侧，所述副管体布置在转筒内远离加热器一侧，所述承接体与副管体连通，所述副管体贯穿密封盖且与之固定连接；

还包括过滤模块，所述过滤模块用于对输入至转筒内的润滑油进行过滤；所述过滤模块包括阻隔环，所述阻隔环套设在副管体上，所述阻隔环用于将其两侧的转筒内部分隔开，所述阻隔环与密封盖之间的转筒内同轴固定有柔性吸油环，所述柔性吸油环中插设有挤压器，所述挤压器包括挤压体，所述挤压体呈半圆柱形，所述挤压体的外径大于柔性吸油环的内径，所述挤压体内一侧开设有过滤腔，所述阻隔环上贯穿设置有排油管，所述排油管靠近柔性吸油环一端与过滤腔内部连通。

优选的，所述柔性吸油环采用多孔柔性材料制成，所述柔性吸油环包括环体、棘轮齿，所述环体内壁上沿周向固定有若干均匀分布的棘轮齿。

优选的，所述挤压体内另一侧开设有落料腔，所述落料腔对应的挤压体曲面开设有与落料腔连通的落料口，所述落料腔内设置有与棘轮齿对应的棘爪机构。

本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置，有益效果在于：通过设置有润滑油加热模组，该润滑油加热模组一方面通过利用导热液与润滑油换热的方式来实现对润滑油的加热，不易因为温度过高造成润滑油碳化，另一方面该润滑油模组利用其上设置的多个重力吸排机构，利用旋转过程中的重力变化来实现润滑油的自动吸排，使得润滑油可以少量多次的与导热液进行换热，加热效果更为均匀。

附图说明

图1为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的结构示意图一；

图2为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的结构示意图二；

图3为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的剖视示意图；

图5为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的吸排模块结构示意图一；

图6为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的吸排模块结构示意图二；

图7为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的过滤模块位置示意图；

图8为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的承接体位置示意图；

图9为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的气囊结构示意图；

图10为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的过滤模块整体结构示意图；

图11为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的过滤模块分离状态示意图；

图12为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的挤压器结构示意图；

图13为本发明提出的一种航空润滑油轴承试验装置的挤压器工作原理示意图。

图中：1、转筒；2、加热器；3、固定盘；4、固定杆；5、活动杆；6、气囊；601、外波纹管；602、密封件；603、内波纹管；604、导热液进出通道；605、润滑油进出通道；7、配重块；8、输油管；9、密封盖；10、承接体；11、副管体；12、阻隔环；13、柔性吸油环；131、环体；132、棘轮齿；14、挤压器；141、挤压体；142、过滤腔；143、落料腔；144、进油孔；145、挤压凸起；146、落料口；147、棘爪机构；148、过滤纸；15、排油管；16、输入管；17、驱动模组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-9，一种航空润滑油轴承试验装置，包括试验装置主体，试验装置主体的润滑系统中设置有润滑油加热模组，润滑油加热模组包括加热器2、导热液、转筒1，加热器2内部设置有加热腔，加热腔内存储有导热液，加热器2上安装有用于对导热液进行加热的电加热器，加热器2一侧内壁上贯穿设置有转筒1，转筒1一端伸入至加热腔内，转筒1另一端伸出至加热器2外后同轴转动安装有密封盖9；

密封盖9上设置有输入管16，输入管16与试验装置主体的润滑系统的润滑油输出管路连通，以使得试验装置主体的润滑系统可以将润滑油输入至转筒1内；

转筒1内插设有导油器，导油器固定连接在密封盖9上，加热腔内的转筒1末端上固定安装有吸排模块，吸排模块的进油端与转筒1内部连通，吸排模块的出油端与导油器连通，以使得吸排模块可以将转筒1内的润滑油吸出，并排入至导油器内；导油器与试验装置主体的润滑系统的润滑油输入管路连通，以使得进入导油器内的润滑油可以输回试验装置主体的润滑系统中。

还包括驱动模组17，驱动模组17与转筒1传动连接，驱动模组17用于驱动转筒1自转；

吸排模块包括固定盘3、若干个重力吸排机构，固定盘3固定连接在转筒1上，固定盘3外表面环绕转筒1中轴线设置有若干个重力吸排机构；重力吸排机构包括活动杆5、固定杆4、气囊6、输油管8，活动杆5与固定杆4对应设置，活动杆5内端可转动连接在固定盘3上，固定杆4内端固定连接在固定盘3上，活动杆5外端与固定杆4外端之间通过气囊6连接，输油管8一端与气囊6连通，输油管8另一端置于转筒1内。该吸排模块通过利用重力吸排机构在跟随转筒1转动时的重力变化，来实现气囊6的压缩和展开的往复操作，从而自动地实现对润滑油的吸入和排出。并且整个吸排模块跟随转筒1的运动，可以不断地对加热腔内的导热液进行搅动，提高导热液的流动性，从而让导热液的温度分布更为均匀。活动杆5外端上还固定有配重块7。配重块7的设置提高对于气囊6挤压作用力。

气囊6包括内波纹管603、外波纹管601、两个密封件602，外波纹管601两端分别固定安装有一个密封件602，外波纹管601中还同轴插设有一个内波纹管603，内波纹管603两端均与对应的密封件602固定连接，外波纹管601内壁、内波纹管603外壁与两个密封件602之间构成一个外腔，内波纹管603内壁与两个密封件602之间构成一个内腔，任意一个密封件602上开设有用于连通内腔与加热腔的导热液进出通道604，任意一个密封件602上开设有与外腔连通的润滑油进出通道605，输油管8连接在润滑油进出通道605上。将气囊6设计成双腔结构，使得气囊6在将润滑油抽入外腔时，可以同步将加热腔内的导热液抽入内腔，使得气囊6中的润滑油内外层都可以与导热液进行换热，从而大为提高换热效率。内波纹管603、外波纹管601均为硅胶材质。

实施例2

在实施例1中，当润滑油中含有杂质时，进入了气囊6内后容易附着在气囊6上，造成换热效率下降。参照图4、10-13，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，导油器包括承接体10、副管体11，承接体10布置在转筒1内靠近加热器2一侧，承接体10呈半圆柱状，且其内部做挖空处理，承接体10的半径大于副管体11，以使得承接体10可以承接运动至上方的输油管8排出的润滑油。副管体11布置在转筒1内远离加热器2一侧，承接体10与副管体11连通，副管体11贯穿密封盖9且与之固定连接；

还包括过滤模块，过滤模块用于对输入至转筒1内的润滑油进行过滤；过滤模块包括阻隔环12，阻隔环12套设在副管体11上，阻隔环12用于将其两侧的转筒1内部分隔开，阻隔环12与密封盖9之间的转筒1内同轴固定有柔性吸油环13，柔性吸油环13中插设有挤压器14，挤压器14包括挤压体141，挤压体141呈半圆柱形，挤压体141的外径大于柔性吸油环13的内径，以使得跟随转筒1转动的柔性吸油环13可以与挤压体141相互挤压，挤压体141内一侧开设有过滤腔142，过滤腔142对应的挤压体141曲面区域上布置有多个挤压凸起145，且挤压凸起145之间开设有若干与过滤腔142内部连通的进油孔144，过滤腔142内设置有覆盖全部进油孔144的过滤纸148，挤压凸起145呈半圆柱状，挤压凸起145可以更好的对柔性吸油环13进行挤压，同时避免柔性吸油环13的杂质卡在进油孔144上造成堵塞。阻隔环12上贯穿设置有排油管15，排油管15靠近柔性吸油环13一端与过滤腔142内部连通。

柔性吸油环13采用多孔柔性材料制成，柔性吸油环13包括环体131、棘轮齿132，环体131内壁上沿周向固定有若干均匀分布的棘轮齿132；棘轮齿132与棘爪机构147相配合，可以实现杂质的自动清除，避免杂质过多残留在转筒1内，影响过滤效率的情况发生。棘轮齿132的形状可以更好的适应挤压，且方便清除杂质。

挤压体141内另一侧开设有落料腔143，落料腔143对应的挤压体141曲面开设有与落料腔143连通的落料口146，落料腔143内设置有与棘轮齿132对应的棘爪机构147。挤压体141本体为可分离设计，可以拆卸，以方便后期对挤压体141内落料腔143内的杂质进行清除。

本发明的总体工作流程如下：

操作人员在使用时，当轴承实验装置主体进行工作时，其内润滑系统将经过润滑油通过输入管16输入至转筒1内，此时由于阻隔环12的阻隔作用，使得润滑油被留存在阻隔环12与密封盖9之间的转筒1内，由于转筒1在驱动装置的驱动下自转，使得转筒1带动柔性吸油环13跟随其转动，柔性吸油环13在吸收了润滑油并转动的过程中，其会与挤压体141上的挤压凸起145产生挤压，此时柔性吸油环13上吸收的润滑油会被挤压出来，并通过挤压体141上的进油孔144进入过滤腔142后过滤，而大部分杂质则被留在柔性吸油环13上，随着柔性吸油环13的继续移动，柔性吸油环13上经过挤压凸起145挤压后的部分运动至挤压体141上的落料口146处时，此时落料腔143内设置的棘爪机构147会与该部分的棘轮齿132表面接触，并将棘轮齿132表面的杂质刮掉，刮掉后的杂质则落入至落料腔143内，这样可以保证整个过滤模块在较长时间内可以保持高过滤效率；

落入至过滤腔142内的润滑油则通过排油管15排入至阻隔环12与加热器2之间的转筒1内，并聚集在转筒1内下部，此时跟随转筒1做圆周运动的多个重力吸排机构中的一个运动至加热器2内下部时，其上的输油管8会同步运动至转筒1内下部，此时输油管8浸入至聚集在下部的润滑油中，随着重力吸排机构的继续运动，当重力吸排机构升高位置后，此时其上的配重块7在重力作用下，带动活动杆5向着远离固定杆4侧摆动，此时活动杆5与固定杆4之间的气囊6被拉伸开来，拉开气囊6瞬间产生的压力差，会将润滑油通过输油管8吸入至气囊6内，在气囊6中的润滑油与加热器2的加热腔内的导热液进行换热，从而升高其温度；随着重力吸排机构继续上移，其上的输油管8会同步运动至转筒1内上部，当运动至最高处，开始下降高度后，此时配重块7在重力作用下，带动活动杆5向着靠近固定杆4侧摆动，此时气囊6被压缩，气囊6内升温后的润滑油从输油管8排出，并落入至转筒1中导油器的承接体10内，并通过承接体10连接的副管体11输回试验装置主体的润滑系统中。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种航空润滑油轴承试验装置，包括试验装置主体，其特征在于，所述试验装置主体的润滑系统中设置有润滑油加热模组，所述润滑油加热模组包括加热器（2）、导热液、转筒（1），所述加热器（2）内部设置有加热腔，所述加热腔内存储有导热液，所述加热器（2）一侧内壁上贯穿设置有转筒（1），所述转筒（1）一端伸入至加热腔内，所述转筒（1）另一端伸出至加热器（2）外后同轴转动安装有密封盖（9）；

所述密封盖（9）上设置有输入管（16），所述输入管（16）与试验装置主体的润滑系统的润滑油输出管路连通；所述转筒（1）内插设有导油器，所述导油器固定连接在密封盖（9）上，所述加热腔内的转筒（1）末端上固定安装有吸排模块，所述吸排模块的进油端与转筒（1）内部连通，所述吸排模块的出油端与导油器连通，所述导油器还与试验装置主体的润滑系统的润滑油输入管路连通；

还包括驱动模组（17），所述驱动模组（17）与转筒（1）传动连接，所述驱动模组（17）用于驱动转筒（1）自转。

2.根据权利要求1所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述吸排模块包括固定盘（3）、若干个重力吸排机构，所述固定盘（3）固定连接在转筒（1）上，所述固定盘（3）外表面环绕转筒（1）中轴线设置有若干个重力吸排机构；所述重力吸排机构包括活动杆（5）、固定杆（4）、气囊（6）、输油管（8），所述活动杆（5）与固定杆（4）对应设置，所述活动杆（5）内端可转动连接在固定盘（3）上，所述固定杆（4）内端固定连接在固定盘（3）上，所述活动杆（5）外端与固定杆（4）外端之间通过气囊（6）连接，所述输油管（8）一端与气囊（6）连通，所述输油管（8）另一端置于转筒（1）内。

3.根据权利要求2所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述活动杆（5）外端上还固定有配重块（7）。

4.根据权利要求2所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述气囊（6）包括内波纹管（603）、外波纹管（601）、两个密封件（602），所述外波纹管（601）两端分别固定安装有一个密封件（602），所述外波纹管（601）中还同轴插设有一个内波纹管（603），所述内波纹管（603）两端均与对应的密封件（602）固定连接，所述外波纹管（601）内壁、内波纹管（603）外壁与两个密封件（602）之间构成一个外腔，所述内波纹管（603）内壁与两个密封件（602）之间构成一个内腔，任意一个所述密封件（602）上开设有用于连通内腔与加热腔的导热液进出通道（604），任意一个所述密封件（602）上开设有与外腔连通的润滑油进出通道（605），所述输油管（8）连接在润滑油进出通道（605）上。

5.根据权利要求4所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述内波纹管（603）、外波纹管（601）均为硅胶材质。

6.根据权利要求1所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述导油器包括承接体（10）、副管体（11），所述承接体（10）布置在转筒（1）内靠近加热器（2）一侧，所述副管体（11）布置在转筒（1）内远离加热器（2）一侧，所述承接体（10）与副管体（11）连通，所述副管体（11）贯穿密封盖（9）且与之固定连接；

还包括过滤模块，所述过滤模块用于对输入至转筒（1）内的润滑油进行过滤；所述过滤模块包括阻隔环（12），所述阻隔环（12）套设在副管体（11）上，所述阻隔环（12）用于将其两侧的转筒（1）内部分隔开，所述阻隔环（12）与密封盖（9）之间的转筒（1）内同轴固定有柔性吸油环（13），所述柔性吸油环（13）中插设有挤压器（14），所述挤压器（14）包括挤压体（141），所述挤压体（141）呈半圆柱形，所述挤压体（141）的外径大于柔性吸油环（13）的内径，所述挤压体（141）内一侧开设有过滤腔（142），所述阻隔环（12）上贯穿设置有排油管（15），所述排油管（15）靠近柔性吸油环（13）一端与过滤腔（142）内部连通。

7.根据权利要求6所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述柔性吸油环（13）采用多孔柔性材料制成，所述柔性吸油环（13）包括环体（131）、棘轮齿（132），所述环体（131）内壁上沿周向固定有若干均匀分布的棘轮齿（132）。

8.根据权利要求7所述的航空润滑油轴承试验装置，其特征在于，所述挤压体（141）内另一侧开设有落料腔（143），所述落料腔（143）对应的挤压体（141）曲面开设有与落料腔（143）连通的落料口（146），所述落料腔（143）内设置有与棘轮齿（132）对应的棘爪机构（147）。