用于高温高压环境下摩擦磨损试验机的微量润滑系统的制作方法

本实用新型涉及润滑系统技术领域，尤其涉及一种用于高温高压环境下摩擦磨损试验机的微量润滑系统。

背景技术：

摩擦磨损试验机主要用于各种金属、非金属材料及涂层的磨损性能研究，也用于润滑油和润滑脂的润滑性能测试，尤其适用中、高挡汽车齿轮油抗擦伤性能的评定。

目前摩擦磨损试验机主要利用润滑油、润滑脂等传统方式进行润滑，润滑剂使用量大，缺乏微量润滑的润滑方式。而微量润滑mql(minimalquantitylubrication)技术是在压缩空气中混入微量的无公害润滑剂代替大量润滑剂实施冷却和润滑。微量润滑的主要优点是其作为一种有效的绿色加工方式，润滑剂以高速雾粒供给，增加了润滑剂的渗透性，提高了冷却和润滑效果，改善了工件的表面加工质量，润滑剂的使用量仅为传统冷却液用量的万分之一或者更低，从而大大降低了冷却液成本，其次，微量润滑是将润滑剂雾化或超细化，在高速气流的携带下直接进入到摩擦区域实现充分润滑，润滑效果明显，可以有效改善摩擦。

但是现有微量润滑系统不能进行闭环控制压力和流量及雾化程度，也不能实现在摩擦磨损试验中高温高压环境的模拟。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种用于高温高压环境下摩擦磨损试验机的微量润滑系统，很好的解决了上述问题，能够很好的模拟高温高压的环境，同时能够根据需要控制混合前气体和液体的压力、流量等，从而控制微量润滑剂的雾化程度，实现微量润滑系统的智能控制。

本实用新型的技术方案是一种用于高温高压环境下摩擦磨损试验机的微量润滑系统，包括润滑腔、可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路，所述可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路通过油气混合器与喷头相连，所述喷头设置在润滑腔内，所述可调式气体供给管路通过气动频率发生器为可调式润滑剂供给管路提供动力，所述可调式气体供给管路上设置有空气增压泵，所述润滑腔内还设置有加热模块，所述润滑腔设置有密封门。

虽然微量润滑技术具有切削液用量小、切削力低、防止黏结、延长刀具寿命、提高工件表面质量等优点，但是特定工况下，微量润滑技术也存在着一些问题，其中很重要的一点就是容易出现润滑不充分的现象，本实用新型既可模拟材料摩擦磨损机理在高温高压环境下的研究，同时也可以使微量润滑雾化效果得到改善，润滑更加充分。在高温高压环境下摩擦磨损试验机的微量润滑系统，实现了摩擦磨损试验在微量润滑的状态下进行。而润滑腔这一密封腔体的设计，使微量润滑处于一个密闭的环境中，保证了微量润滑雾化程度等参数能够不受外界环境的影响，也能够使润滑腔内的高温高压环境能够得到长时间的维持。可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路不但为润滑腔提供了微量润滑环境，还通过空气增压泵和加热模块的设计，使润滑腔的摩擦磨损试验处于一个高温高压的环境下。

进一步的，所述可调式气体供给管路包括依次通过管道连接的空气压缩机、气源处理器、二位二电磁通阀和分流阀，所述分流阀的第一通路与气动频率发生器连接，所述分流阀的第二通路通过减压阀和节流阀与油气混合器连接，所述空气增压泵安装在气源处理器和二位二电磁通阀和分流阀之间的管路上。采用一个空气压缩机，既提供压缩空气，又为可调式润滑剂供给管路提供了动力，减少了动力源，节省了生产成本，结构更加合理；且对气体提供管路同时设计减压阀和节流阀，既可以调节输出气体的压力，又可以调节输出气体的流量，做到了对输出气体的精细化调节。空气增压泵为可调式气体供给管路获得更高的压力提供了动力，进而使该压力通过可调式气体供给管路输送到试验腔体内。

进一步的，所述可调式润滑剂供给管路包括通过管路依次连接的油箱和气动泵，所述气动泵通过减压阀、节流阀与油气混合器连接，所述气动频率发生器与气动泵动力连接。气动频率发生器与气动泵连接，为可调式润滑剂供给管路提供了动力源，为润滑剂的输出提供了动力，且对润滑剂提供管路同时设计减压阀和节流阀，既可以调节输出润滑剂的压力，又可以调节输出润滑剂的流量，做到了对输出润滑剂的精细化调节。

进一步的，所述减压阀和节流阀后部分别连接有压力传感器和流量传感器。压力传感器和流量传感器便于操作人员对管路中压力和流量数据的掌握，进而根据需要进行调节。

进一步的，所述减压阀和节流阀分别为电控减压阀和电控节流阀。电控减压阀和电控节流阀的设计，提高了整个系统的自动化能力，便于电动控制，也为更加细化的调节提供了条件。

进一步的，所述加热模块为电加热管。电加热管加热迅速安全可靠，同时无污染，保护了环境的安全。也可以采用燃气加热管等其他加热模块。

进一步的，所述润滑腔内设置有温度传感器和压力传感器。便于操作人员了解试验腔体内的温度和压力情况。试验腔体内还可以设置pm2.5传感器，pm2.5传感器的设计，使操作人员能够检测试验腔体内润滑剂的雾化程度等参数，便于根据该参数调整润滑剂和压缩气体之间的压力、流量、比例等参数，获得合适的微量润滑条件。虽然在高温高压环境下，可以提升润滑剂的效果，但是微量润滑剂在高温环境下也存在汽化的风险，本实用新型的压力传感器可以检测试验腔体内的压力，当试验腔体内的压力突然增大时，也可以帮助试验人员判别微量润滑剂是否汽化。如可以设定的实验压力为10mpa，在高温环境下如果润滑油汽化了，那么实验的环境压力应该就会增大，同时可以设定一个阈值，比如说大于实验设定压力的5％，压力传感器报警，并将信号反馈给加热模块部分，相应调低温度。

进一步的，所述喷头有两个，分别安装在润滑腔下部两侧。使雾化的润滑剂更加充分快捷的充满密封腔体中。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的微量润滑系统，具有可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路，能够根据需要调节混合前气体和润滑剂的压力、流量等，从而控制微量润滑剂的雾化程度，实现微量润滑系统的智能控制；同时采用了气动频率发生器，即用可调式气体供给管路为可调式润滑剂供给管路提供动力，避免了多组动力源的使用，降低了设备成本，且结构紧凑，设计合理；

2.在微量润滑系统和润滑腔内分别设置了空气增压泵和加热模块，使润滑腔内具有了高压和高温的环境，能够很好的模拟高温高压的环境，进行微量润滑条件下的材料摩擦磨损机理的研究，也可研究微量润滑在不同温度和压力状态下的润滑机理。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种原理图；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2所示，本实用新型提供了一种用于高温高压环境下摩擦磨损试验机的微量润滑系统，包括润滑腔1、可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路，所述可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路通过油气混合器与喷头相连，所述喷头设置在润滑腔1内，所述可调式气体供给管路通过气动频率发生器为可调式润滑剂供给管路提供动力，所述可调式气体供给管路上设置有空气增压泵，所述润滑腔内还设置有加热模块2，所述润滑腔1设置有密封门5。

可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路，最后混合在油气混合器中，然后通过喷头喷入到润滑腔1内。可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路可以有多条管路，对应多个喷头。下面详细介绍可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路对应两个喷头的情况。

可调式气体供给管路包括通过管道依次连接的空气压缩机b1、气源处理器b2、空气增压泵b0、二位二电磁通阀b3和第一气体分流阀b4，第一气体分流阀b4的第一通路与气动频率发生器b5连接，第一气体分流阀b4的第二通路连接有第二气体分流阀b6，第二气体分流阀b6的第一通路通过管道依次连接第一气体电控减压阀b101、第一气体压力传感器b102、第一气体电控节流阀b103和第一气体流量传感器b104，然后连接第一油气混合器b10和第一喷头b11，而第二气体分流阀b6的第二通路通过管道依次连接第二气体电控减压阀b201、第二气体压力传感器b202、第二气体电控节流阀b203和第二气体流量传感器b204，然后连接第二油气混合器b20和第二喷头b21。

而可调式润滑剂供给管路包括通过管道依次连接的油箱7和气动泵9，气动泵b9与气动频率发生器b5动力连接，气动泵b9连接润滑剂分流阀b12，润滑剂分流阀b12的第一通路通过管道依次连接有第一润滑剂电控减压阀b301、第一润滑剂压力传感器b302、第一润滑剂电控节流阀b303和第一润滑剂流量传感器b304，然后连接第一油气混合器b10和第一喷头b11；润滑剂分流阀b12的第二通路通过管道依次连接有第二润滑剂电控减压阀b401、第二润滑剂压力传感器b402、第二润滑剂电控节流阀b403和第二润滑剂流量传感器b404，然后连接第二油气混合器b20和第二喷头b21。油箱b7和气动泵b9之间还设置有过滤器b8，对进入可调式润滑剂供给管路的润滑剂进行过滤处理。油箱b7内放置润滑剂，油箱b7上还设置有液位报警器b13。

实现了同一气源和同一润滑剂油箱分离出了两条可调式气体供给管路和可调式润滑剂供给管路，结构设计合理，润滑剂雾化程度调节更加快速可靠。

所述加热模块2为发热管或电加热管，具有加热迅速快捷，无污染的特点。

所述润滑腔1内设置有温度传感器3和压力传感器4，通过温度传感器3和压力传感器4即可知道润滑腔1内的温度和压力情况，同时根据温度和压力信号的反馈，调节加热模块2和空气增压泵b0以及可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路中的压力和流量，获得需要的微量润滑雾化程度和润滑腔内需要的温度和压力。

具体的润滑系统的工作流程为：

1)将需要润滑的物料放置到润滑腔1内，如需要进行摩擦磨损试验的试块和试环，此时的润滑腔1为摩擦磨损试验机的试验腔体，关闭密封门5；

2)启动微量润滑系统，打开二位二通电磁阀，启动精密气动泵和空气增压泵，打开发热管；

3)根据可调式润滑剂供给管路和可调式气体供给管路中压力传感器和流量传感器反馈回的信号，调节电控减压阀和电控节流阀，使混合前气体和液体的压力、流量达到预设值；

4)记录润滑实验过程中气体压力及流量、液体压力及信号、试块试环正向压力及摩擦力、压力传感器4及温度传感器3信号；

5)关闭试验机。

可以根据实际试验内容，改变微量润滑的雾化程度、润滑腔1内的温度和压力等，达到微量润滑条件下的材料摩擦磨损机理的研究，或微量润滑在不同温度和压力状态下的润滑机理的研究目的。能够很好的模拟高温高压的环境，同时能够根据需要控制混合前气体和液体的压力、流量等，从而控制微量润滑剂的雾化程度，实现微量润滑系统的智能控制。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。