一种加热供脂装置及方法与流程

本发明属于机械设计技术领域，涉及到一种加热供脂装置及方法，尤其是一种基于润滑脂壁滑移效应和热流变特性耦合作用的加热供脂装置及方法。

背景技术：

润滑脂为半固体状的胶体，为理想的流体润滑介质，在工业中被广泛应用。然而，润滑脂介质呈现的粘度高、流动性能差致使润滑脂在加注过程中面临管阻大、泵送性能差，尤其是机械装备中常用且稠度等级较高的nlgi2、nlgi3润滑脂。

针对润滑脂展现出粘度高、流动性差的工况特征，润滑脂泵送过程中，需要考虑润滑脂这一特有的介质性能。为了保证润滑脂具有较好的泵送性能，提高容积效率，可以借助润滑脂具备的黏温特性采用加热的方法降低润滑脂的粘度，提高其流动性能，进而提高泵送过程中泵的容积效率。针对这一不足，发明专利(cn2014108443065)提出了一种全壁面加热双速螺旋假塑性流体泵送装置，该装置为一种专用的润滑脂泵送装置，可实现润滑脂泵送过程中的加热，达到提供润滑脂泵送性能的效果。然而，这在集中润滑系统的应用过程中，仍然存在诸多不足：该装置可实现润滑脂输送过程中对润滑脂介质进行流动加热，但是润滑脂导热性能较差，螺旋转动速度过快将会导致润滑脂加热效果变差。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种加热供脂装置及方法，类似于泵送润滑油，设计润滑脂输送专用泵需根据压力需求设计相应的润滑脂泵，另外需考虑润滑脂的高粘度特性。而泵送润滑油的泵种类多，对润滑脂进行降黏处理，再使用普通润滑油泵进行润滑脂泵送。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种加热供脂装置，具有：

储脂加压模块，用于储存未加热的润滑脂，并给润滑脂施加一定的压力；

加热供脂模块，设有供上述储脂加热模块内润滑脂加热的过脂间隙、均匀分布于过脂间隙外缘的热流体通道和收集加热后润滑脂的出脂口，出脂口与润滑脂过脂间隙连通。

作为一种优选实施方式,所述加热供脂模块包括圆锥体、隔热保护层和锥体外壳，圆锥体和锥体外壳之间为润滑脂的过脂间隙，隔热保护层和锥体外壳之间为热流体通道，所述隔热保护层上设有热流体的入口和出口。

作为一种优选实施方式,所述圆锥体的锥度的范围为：10°-40°。

作为一种优选实施方式,所述储脂加压模块包括缸体、储脂腔和加压部，加压部与缸体内空间组成储脂腔，缸体侧壁上设有多个连通储脂腔和加热供脂模块内润滑脂过脂间隙的通孔。

作为一种优选实施方式,所述通孔为弧形通孔。

作为一种优选实施方式,所述加压部包括压板、活塞和连接件，压板与缸体内侧壁螺纹连接，活塞与缸体内侧壁之间设有密封圈，连接件连接压板和活塞。

作为一种优选实施方式,所述连接件为弹性件。

作为一种优选实施方式,所述圆锥体和锥体外壳之间距离为：1mm-30mm，锥体外壳内壁面和圆锥体外表面为光滑壁面，粗糙度ra范围为：0.05μm-3.2μm。

一种加热供脂装置的加热方法，包括如下步骤：

步骤一：出脂口与润滑脂输送泵入口联接，向缸体的储脂腔内灌注润滑脂，灌注润滑脂液位低于缸体内螺纹线以下，将加压部安装到缸体上；

步骤二：向加压部施加压力，从隔热保护层的进油口处注入一定温度的循环液压油，热油进入隔热保护层与锥体外壳之间的热流体通道，通过热传导，对圆锥体与锥体外壳之间的润滑脂进行循环加热。

所述加压部包括压板、活塞和连接件，压板与缸体内侧壁螺纹连接，活塞与缸体内侧壁之间设有密封圈，连接件连接压板和活塞。

本发明有益效果是:装置的过脂间隙壁面为光滑壁面具有壁滑移效应、加热时润滑脂的热流变特性对润滑脂的流动性能均有促进效应，同时，温度越高润滑脂的壁滑移效果越明显，通过二者耦合促进效应，可以提高润滑脂的间隙流动性能；另一方面，压缩弹簧可以迫使润滑脂进入加热模块中的过脂间隙进行加热，对供脂加热过程中形成一个初始速度，圆锥面与圆锥壳体间隙较小，润滑脂在间隙内分布的润滑脂较薄，薄层状态可以实现快速加热；圆锥体结构，锥体底部半径较大，端部半径较小，润滑脂沿锥体底部的流速较慢实现充分加热，端部速度较快，在出口处有一定的速度，实现快速供脂。该系统利用润滑脂壁滑移效应和热流变特性对润滑脂流动的耦合促进效应，实现润滑脂的均匀、高效加热，进而提高润滑脂输送泵工作过程中的容积效率。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的加热供脂装置的装配图。

图2是本发明的具体实施方式的储脂缸体的侧面剖视图。

图3是本发明的具体实施方式的储脂缸体的端面视图。

其中，1-压板，2-第一密封圈，3-活塞，4-缸体，5-第二密封圈，6-圆锥体，7-锥体外壳，8-隔热保护层，9-弹簧，1a-第一六角孔，4a-内螺纹，4b-内螺纹孔，4c-环形进脂孔，4d-支撑座，6a-第二六角孔，6b-第三六角孔，7a-出脂口，8a-进油口，8b-出油口，a-过脂间隙，b-过油间隙。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

润滑脂具有较为显著的热流变特性，温度升高，润滑脂的介质粘度降低，流动过程中的管路阻力降低，此外，润滑脂具有较为明显的壁滑移特性，温度越高，壁滑移效应越显著，对润滑脂的减阻效果越明显。基于此，本发明提出了一种基于润滑脂壁滑移效应和热流变特性耦合作用的加热供脂装置。

一种基于润滑脂壁滑移效应和热流变特性耦合作用的加热供脂装置，包括储脂加压模块和加热供脂模块。如图1所示，储脂加压模块包括：压板1、第一密封圈2、活塞3、缸体4和弹簧9，压板1与缸体4通过螺纹联接，压板1与活塞3之间设有压缩弹簧9，活塞3将缸体4内部隔为储脂腔和加压腔；加热供脂模块包括圆锥体6、锥体外壳7和隔热保护层8，圆锥体6与锥体外壳7之间留有过脂间隙a，锥体外壳7与隔热保护层8之间留有过油间隙b。

所述的过脂间隙a的间隙范围：1mm-30mm，间隙范围不同主要针对不同稠度等级润滑脂，稠度等级越高，间隙越大，避免在装置中出现堵塞现象；锥体外壳7内壁面和圆锥体6外表面为光滑壁面，光洁表面，壁滑移促进效应明显，粗糙度越低效果越明显，取粗糙度ra范围：0.05μm-3.2μm。

所述的缸体4一侧设有与压板1连接的内螺纹4a，另一侧开有内螺纹孔4b和环形进脂孔4c，环形进脂孔4c的结构可以减小润滑脂的流动阻力，如图2所示。缸体4底部设有支撑座4d。

所述的圆锥体6的锥度的范围为：10°-40°，锥度范围的确定主要依据润滑脂沿过脂间隙a流动阻力及流动速度，锥度过小流动阻力大、供脂速度缓慢，而锥度过大、供脂速度过快，影响加热效果，圆锥体6两端分别设置第二六角孔6a和第三六角孔6b，用于圆锥体6和缸体4的装配，圆锥体6底部端面与缸体表面之间设有第二密封圈5。

工作原理：储脂加压腔内部的压缩弹簧9推动活塞3运动，迫使润滑脂进入圆锥体6与锥体外壳7之间的过脂间隙a，润滑脂在过脂间隙a内呈薄层形式分布，隔热保护层8与锥体外壳7之间的过油间隙b通有高温液压油，借助锥体外壳7对过脂间隙a内的润滑脂进行热传导加热；圆锥体6外表面与锥体外壳7内表面为较高光洁度的光滑面，润滑脂加热过程中的间隙流动，壁面的壁滑移效应和润滑脂的热流变特性对流动的促进效应，通过二者的耦合作用效果，实现润滑脂快速、充分加热；

该装置的具体工作包括以下步骤：

1)装置装配完后，锥体外壳7的出脂口7a与润滑脂输送泵入口联接，拆卸压板1、弹簧9、密封圈2和活塞3，向缸体4内灌注润滑脂，灌注润滑脂液位的低于缸体4内螺纹线以下，依次将密封圈2、活塞3、弹簧9和压板1安装到缸体4上；

2)旋拧压板1，使得压板1与活塞3之间的弹簧9呈高度的压缩状态，从隔热保护层8的进油口8a出注入一定温度的循环液压油，热油进入隔热保护层8与锥体外壳7之间的过油间隙b，通过热传导，对圆锥体6与锥体外壳7之间过脂间隙a内的润滑脂进行循环加热；

3)当泵运转时，润滑脂将从锥体外壳7的出脂口7a流出，进而进入润滑脂输送泵内，实现对润滑脂输送泵的供脂；缸体4储脂腔内的润滑脂在弹簧9的挤压作用下进入过脂间隙a，流经过脂间隙a内的润滑脂沿着圆锥体6表面进行加热，圆锥体6底部尺寸大，润滑脂流动速度缓慢，可以实现较为充分加热；沿着润滑脂挤压流动方向，圆锥体6端部尺寸变小，润滑脂流动的速度越来越高，在锥体外壳7的出脂口7a处具有一定的流动速度，实现对润滑脂输送泵的供脂。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。