一种油气两相流体射流稳定性评估装置的制作方法

本实用新型属于油气润滑评估设备制造技术领域，涉及一种含油液宽度数据实时测量分析系统的油气润滑评估装置，特别是一种油气两相流体射流稳定性评估装置，其可调夹持器能够夹持多种型号喷嘴，并能够精确调节喷油倾角。

背景技术：
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轴承类结构是机械产品中常见的组成部件，轴承类结构平稳正常地持续工作必须依靠润滑油的润滑，轴承类结构的润滑方式能够直接影响轴承性能和寿命，随着工业发展对轴承转速要求的不断提高，轴承的润滑方式也在不断的进步。气液两相流体冷却润滑技术(油气润滑)作为一种先进的微量润滑技术，在提高轴承性能，保障轴承寿命，节能环保等方面具有巨大优势和潜力，目前已广泛的应用于冶金和高速电主轴等领域，现有的油气润滑多采用定量泵供油，周期性的向润滑系统输入一定量的润滑油，理论上油气润滑系统的供油是具有波动性的，如果油气润滑系统的喷油波动过大，将会导致轴承内油膜厚度随时间的不断变化，使轴承产生振动，进而导致轴承磨损加剧，影响主轴的回转精度，严重时会发生润滑失效。油气润滑系统的喷油量随时间的波动受供油间隔、供油压力、管路结构和供油喷嘴等因素的影响，当达到所控制的最佳喷油量的最小波动时，油气润滑效果最佳。目前国外现有的对油气润滑供油系统的喷油稳定性检测多使用临时搭建的简易装置，其集成度低，灵活性差，精确度不高因此设计制备一种性能较高的油气两相流体射流稳定性评估装置，能够大幅度提高油气润滑测量的精确度和可靠性。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种油气两相流体射流稳定性评估装置，能够精确的评估油气润滑供油系统的喷油波动，通过采样分析检测纸带的油液宽度，评估油气润滑参数对喷油波动性的影响。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的油气两相流体射流稳定性评估装置的主体结构包括：前滚轮组、后滚轮组、轴承支座、底板、直流减速电机、同步带轮组、电机控制器、检测纸带、纸带导位板、纸带托板、喷油嘴、CCD摄像机、可调夹持器、可调喷油支架、可调相机支架、可调环形光源和立柱；方形底板的四角处分别固定置有用以支撑的立柱，方形结构的底板上表面靠前边沿处固定置有前滚轮组，底板的上表面靠后边沿处置有后滚轮组，前滚轮组和后滚轮组均包括两个上下放置的上辊子和下辊子，前滚轮组和后滚轮组的左右两端分别置有轴承支座，用以对前滚轮组和后滚轮组进行支撑和调整上辊子和下辊子的接触的紧密度，轴承支座的底面固定安装于底板上表面，前滚轮组的下辊子的右端通过同步带轮组与直流减速电机连接，直流减速电机固定于底板的下表面前边沿靠右处，直流减速电机用以通过同步带轮组带动前滚轮组的下辊子转动，直流减速电机与固定于底板下表面上的电机控制器电连接；所述电机控制器右侧板上置有转向按钮和调速旋钮，用以精确控制送纸和退纸的速度；紧邻后滚轮组的后侧置有用以引导检测纸带进入后滚轮组的纸带导位板，纸带导位板包括左右对称放置的两个L形板状结构，纸带导位板能够将检测纸带引导进入后滚轮组的上辊子和下辊子中间的缝隙中；所述后滚轮组的前侧置有方形平滑纸带托板，所述纸带托板用以托举检测纸带并将后滚轮组导出检测纸带引导至前滚轮组，并由前滚轮组的上辊子和下辊子中间的缝隙中导出；所述后滚轮组的前侧置有可调夹持器，可调夹持器位于纸带托板的上方并通过可调喷油支架进行支撑，可调夹持器前端活动式连接有喷油嘴；所述可调夹持器能够根据需要夹持不同规格喷油嘴，并能够调节喷油嘴的喷油角度和喷油高度；所述可调喷油支架包括立杆、横杆和连接块，立杆与连接块一端贯穿式连接并且连接块能够带动横杆沿立杆上下移动，横杆与连接块另一端贯穿式连接并能够绕轴转动，以带动可调夹持器转动；喷油嘴的前侧置有CCD摄像机，所述CCD摄像机通过固定于底板上的可调相机支架进行支撑和固定。

本实用新型所述的可调夹持器包括喷油倾角微调螺母、喷油倾角细调刻度盘、喷油倾角粗调刻度盘和张角夹持螺母，喷油倾角粗调刻度盘固定置于横杆的右端，并有个2自由度，用以调整和显示喷油嘴的喷油高度和粗调可调夹持器的倾角；所述张角夹持螺母位于可调夹持器本体的左侧，用以调节可调夹持器前端夹持部分的松紧程度，夹持不同型号的喷油嘴，实现喷油嘴的自由更换；所述喷油倾角微调螺母位于可调夹持器本体的上部，通过旋转喷油倾角微调螺母能够调节可调夹持器的角度，进一步调整喷油嘴的喷油角度，喷油倾角细调刻度盘位于可调夹持器本体的上部靠后处，喷油倾角细调刻度盘用以显示喷油倾角微调螺母调节的角度数。

本实用新型所述的前滚轮组的上辊子中间开有环形油路凹糟，用以确保检测纸带上的测试油液不受前滚轮组的挤压并防止不污染前滚轮组。

本实用新型所述的轴承支座上置有预紧弹簧结构，用以对前滚轮组和后滚轮组进行预紧，调整检测纸带在合适的压力下被传送。

本实用新型所述的直流减速电机置有配套一体的减速器，能够使输出轴转速达到10r/min，用以保证达到实验所需的转速要求。

本实用新型所述的同步带轮组包括同步带和套在同步带上的同步带轮，上下放置的两个同步带轮能够按1:2的减速比传动，用以将所述直流减速电机的输出转速减到所需工作转速，并保证转速的稳定性和可靠性。

本实用新型所述的纸带导位板的主体结构包括两块左右对称放置的光滑的L形结构的亚克力玻璃板、平行导位槽和调节螺栓，亚克力玻璃板的水平板上开有两条上平行导位槽，平行导位槽内置有调节螺栓，用以固定亚克力玻璃板，拧松调节螺栓后，能够左右移动亚克力玻璃板，用以根据检测纸带的宽度对称调整纸带导位板的夹持宽度，调节完毕后通过拧紧调节螺栓实现纸带导位板固定。

本实用新型所述的纸带托板的数量为两个，其主体结构包括多孔支撑板和托板主体；亚克力玻璃材质的托板主体左右对称式分布于前滚轮组和后滚轮组之间，亚克力玻璃材质的托板便于移动并能够用以防锈防油，所述托板主体的前后两端分别平面相切于前滚轮组和后滚轮组的下辊子的顶端，每个托板主体长度方向的两端下方置有多孔支撑板，多孔支撑板的孔内置有有磁铁，在根据喷油情形来调节两纸带托板中间夹缝的大小后，用以通过磁铁磁力来固定纸带托板的位置，防止其滑动。

本实用新型所述的CCD摄像机的下端固定置有可调环形光源，可调环形光源上置有亮度调节旋钮，用以调节可调环形光源的亮度。

本实用新型所述的可调相机支架设有3个自由度，能够使根据需要调整CCD摄像机的高度、伸出距离和前后旋转的角度。

本实用新型所述的立柱的底端置有可调节高度的螺栓螺纹结构，用以调整底板的平整度。

本实用新型在实现射流稳定性检测时的具体操作步骤如下：

(1)、速度和矫位调节：先手动送入检测纸带经纸带导位板矫位，穿过后滚轮组，经过纸带托板至前滚轮组，再按下电机控制器的转向按钮至送纸位，直流减速电机开始转动，调整调速旋钮到合适的送纸速度，经同步带轮组带动前滚轮组，检测纸带前进；反复控制所述转向按钮进退检测纸带，手动微调矫位后，关闭电机控制器来停止运行；

(2)、调节喷油嘴：先旋转可调喷油支架的横杆至粗调刻度盘上合适的倾角，再通过张角夹持螺母夹紧喷油嘴，调整喷油倾角微调螺母至喷油倾角细调刻度盘上所需确定的喷油角度；根据实验所需喷油嘴至检测纸带的高度，调整可调喷油支架高度；

(3)、调节CCD相机：先调整可调相机支架至合适的高度，调整CCD摄像机的伸出位至与喷油嘴对齐的高度；根据所述CCD摄像机的上位机的图像细调所述CCD摄像机的镜头，再调整可调环形光源的亮度调节旋钮，至合适亮度，所述上位机选择LABVIEW来进行实时油液测量数据采集分析。

(4)、装置启动运行：按下电机控制器的转向按钮至送纸位，调整至所需的速度，匀速传送检测纸带，启动油气润滑供油系统，使喷油嘴喷油，同时CCD摄像机采样检测纸带的油液宽度，CCD摄像机将采集到的图像信息传输至LABVIEW进行分析处理，评估油气润滑参数对喷油波动性的影响，从而实现油气油气两相流体射流稳定性的评估。

本实用新型与现有技术相比，配置有多自由度的可调支架及可调夹持器，以便于夹持多种型号喷嘴，并精确调节各种所需的喷油倾角，集成了以LABVIEW为上位机的实时油液宽度测量采集数据分析系统，提高了油气两相流体射流稳定性评估系统的实验精度和可靠性，其主体结构简单，设计构思巧妙，安装使用安全方便，测试结果准确，制备工艺简单，适宜规模化生产，应用环境友好，市场前景广阔。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型涉及的可调夹持器的主体结构原理示意图。

图3为本实用新型涉及的纸带导位板的主体结构原理示意图。

图4为本实用新型涉及的纸带托板的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

本实施例涉及的油气两相流体射流稳定性评估装置的主体结构包括：前滚轮组1、后滚轮组2、轴承支座3、底板4、直流减速电机5、同步带轮组6、电机控制器7、检测纸带8、纸带导位板9、纸带托板10、喷油嘴11、CCD摄像机12、可调夹持器13、可调喷油支架14、可调相机支架16、可调环形光源17和立柱18；方形底板4的四角处分别固定置有用以支撑的立柱18，方形结构的底板4上表面靠前边沿处固定置有前滚轮组1，底板4的上表面靠后边沿处置有后滚轮组2，前滚轮组1和后滚轮组2均包括两个上下放置的上辊子和下辊子，前滚轮组1和后滚轮组2的左右两端分别置有轴承支座3，用以对前滚轮组1和后滚轮组2进行支撑和调整上辊子和下辊子的接触的紧密度，轴承支座的底面固定安装于底板4上表面，前滚轮组1的下辊子的右端通过同步带轮组6与直流减速电机5连接，直流减速电机5固定于底板4的下表面前边沿靠右处，直流减速电机5用以通过同步带轮组6带动前滚轮组1的下辊子转动，直流减速电机5与固定于底板4下表面上的电机控制器7电连接；所述电机控制器7右侧板上置有转向按钮34和调速旋钮35，用以精确控制送纸和退纸的速度；紧邻后滚轮组2的后侧置有用以引导检测纸带8进入后滚轮组2的纸带导位板9，纸带导位板9包括左右对称放置的两个L形板状结构，纸带导位板9能够将检测纸带8引导进入后滚轮组2的上辊子和下辊子中间的缝隙中；所述后滚轮组2的前侧置有方形平滑纸带托板10，所述纸带托板10用以托举检测纸带8并将后滚轮组2导出检测纸带8引导至前滚轮组1，并由前滚轮组1的上辊子和下辊子中间的缝隙中导出；所述后滚轮组2的前侧置有可调夹持器13，可调夹持器13位于纸带托板10的上方并通过可调喷油支架14进行支撑，可调夹持器13前端活动式连接有喷油嘴11；所述可调夹持器13能够根据需要夹持不同规格喷油嘴11，并能够调节喷油嘴11的喷油角度和喷油高度；所述可调喷油支架14包括立杆23、横杆24和连接块25，立杆23与连接块25一端贯穿式连接并且连接块25能够带动横杆24沿立杆23上下移动，横杆24与连接块25另一端贯穿式连接并能够绕轴转动，以带动可调夹持器13转动；喷油嘴11的前侧置有CCD摄像机12，所述CCD摄像机12通过固定于底板4上的可调相机支架16进行支撑和固定。

本实施例所述的可调夹持器13包括喷油倾角微调螺母19、喷油倾角细调刻度盘20、喷油倾角粗调刻度盘21和张角夹持螺母22，喷油倾角粗调刻度盘21固定置于横杆24的右端，并有2个自由度，用以调整和显示喷油嘴11的喷油高度和粗调可调夹持器13的倾角；所述张角夹持螺母22位于可调夹持器13本体的左侧，用以调节可调夹持器13前端夹持部分的松紧程度，夹持不同型号的喷油嘴11，实现喷油嘴的自由更换；所述喷油倾角微调螺母19位于可调夹持器13本体的上部，通过旋转喷油倾角微调螺母19能够调节可调夹持器13的角度，进一步调整喷油嘴11的喷油角度，喷油倾角细调刻度盘20位于可调夹持器13本体的上部靠后处，喷油倾角细调刻度盘20用以显示喷油倾角微调螺母19调节的角度数。

本实施例所述的前滚轮组1的上辊子中间开有环形油路凹糟29，用以确保检测纸带8上的测试油液不受前滚轮组1的挤压并防止不污染前滚轮组1。

本实施例所述的轴承支座3上置有预紧弹簧结构30，用以对前滚轮组1和后滚轮组2进行预紧，调整检测纸带8在合适的压力下被传送。

本实施例所述的直流减速电机5置有配套一体的减速器，能够使输出轴转速达到10r/min，用以保证达到实验所需的转速要求。

本实施例所述的同步带轮组6包括同步带和套在同步带上的同步带轮，上下放置的两个同步带轮能够按2:1的减速比传动，用以将所述直流减速电机5的输出转速减到所需工作转速，并保证转速的稳定性和可靠性。

本实施例所述的纸带导位板9的主体结构包括两块左右对称放置的光滑的L形结构的亚克力玻璃板26、平行导位槽27和调节螺栓28，L形结构的亚克力玻璃板26的水平板上开有两条上平行导位槽27，平行导位槽27内置有调节螺栓28，用以固定亚克力玻璃板26，拧松调节螺栓28后，能够左右移动亚克力玻璃板26，用以根据检测纸带8的宽度对称调整纸带导位板9的夹持宽度，调节完毕后通过拧紧调节螺栓28实现纸带导位板9固定。

本实施例所述的纸带托板10的数量为两个，其主体结构包括多孔支撑板31和托板主体36；亚克力玻璃材质的托板主体36左右对称式分布于前滚轮组1和后滚轮组2之间，亚克力玻璃材质的托板36能够便于移动并能够用以防锈防油，所述托板主体36的前后两端分别平面相切于前滚轮组1和后滚轮组2的下辊子的顶端，每个托板主体36长度方向的两端下方置有多孔支撑板31，多孔支撑板31的孔内置有有磁铁32，在根据喷油情形来调节两纸带托板10中间夹缝的大小后，用以通过磁铁32磁力来固定纸带托板10的位置，防止其滑动。

本实施例所述的CCD摄像机12的下端固定置有可调环形光源17，可调环形光源17上置有亮度调节旋钮，用以调节可调环形光源17的亮度。

本实施例所述的可调相机支架16设有3个自由度，能够使根据需要调整CCD摄像机12的高度、伸出距离和前后旋转的角度。

本实施例所述的立柱18的底端置有可调节高度的螺栓螺纹结构33，用以调整底板4的平整度。

本实施例在实现射流稳定性检测时的具体操作步骤如下：

(1)、速度和矫位调节：先手动送入检测纸带8经纸带导位板9矫位，穿过后滚轮组2，经过纸带托板10至前滚轮组1，再按下电机控制器7的转向按钮34至送纸位，直流减速电机5开始转动，调整调速旋钮35到合适的送纸速度，经同步带轮组6带动前滚轮组1，检测纸带8前进；反复控制所述转向按钮34进退检测纸带8，手动微调矫位后，关闭电机控制器7来停止运行；

(2)、调节喷油嘴：先旋转可调喷油支架14的横杆24至粗调刻度盘21上合适的倾角，再通过张角夹持螺母22夹紧喷油嘴11，调整喷油倾角微调螺母19至喷油倾角细调刻度盘20上所需确定的喷油角度；根据实验所需喷油嘴11至检测纸带8的高度，调整可调喷油支架14高度；

(3)、调节CCD相机：先调整可调相机支架16至合适的高度，调整CCD摄像机12的伸出位至与喷油嘴11对齐的高度；根据所述CCD摄像机的上位机的图像细调所述CCD摄像机12的镜头，再调整可调环形光源17的亮度调节旋钮，至合适亮度，所述上位机选择LABVIEW来进行实时油液测量数据采集分析。

(4)、装置启动运行：按下电机控制器7的转向按钮34至送纸位，调整至所需的速度，匀速传送检测纸带8，启动油气润滑供油系统，使喷油嘴11喷油，同时CCD摄像机12采样检测纸带8的油液宽度，CCD摄像机将采集到的图像信息传输至LABVIEW进行分析处理，评估油气润滑参数对喷油波动性的影响，从而实现油气油气两相流体射流稳定性的评估。