一种雾化喷嘴及油雾应急润滑系统的制作方法

1.本发明涉及直升机减速器应急润滑技术领域，具体涉及一种雾化喷嘴及油雾应急润滑系统。


背景技术：

2.直升机减速器一旦失去润滑(油路、滑油冷却装置、油池等部件中弹或者因其他原因导致滑油大量泄漏，滑油泵失效等原因)就会在较短时间内进入干运转状态，齿轮、轴承等动部件将会在较短的时间内失效，造成灾难性事故。减速器的干运转能力大多在30分钟到45分钟之间。通过设置应急润滑系统来延长减速器干运转时间能够有效提高直升机(特别是武装直升机)的安全性和可靠性。
3.目前常规的应急润滑系统实现方式主要有辅助润滑和油芯甩油润滑。
4.对于油芯甩油润滑，由于油芯置于旋转轴内部，需要专门的结构去布置，其滑油释放的速率和持续时间非常有限，且滑油释放速率初始值较大并随时间大幅下降。
5.对于辅助润滑系统，由于仍然使用了正常状态下的管路及喷嘴，应急状态下需要的滑油量较多，应急工作时间较短。


技术实现要素：

6.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的需要油量多、应急工作时间短的缺陷，从而提供一种耗油量低、工作时间更长的一种雾化喷嘴及油雾应急润滑系统。
7.为了解决上述问题，本发明提供了一种雾化喷嘴，包括：
8.壳体，所述壳体设置有供气口和供油口；
9.导管，套设在壳体的内部，所述导管与壳体之间形成油路通道，油路通道同时与所述导管端部和供油口连通，所述导管内部设有气路通道，所述气路通道同时与所述导管端部和供气口连通，压缩气体和滑油分别经气路通道和油路通道引入并在所述导管端部的气液混合腔中进行混合；
10.喷嘴头，与所述导管端部贯通设置，适于将混合后的压缩气体和滑油喷出。
11.可选地，所述导管端部周向设置有若干用于连通所述气路通道、油路通道和气液混合腔的通孔。
12.可选地，还包括设置在所述导管端部和喷嘴头之间的连接套，所述连接套内设有用于连通所述导管端部的气液混合腔和喷嘴头的连通腔，所述连通腔的内径沿油气的喷出方向逐渐缩小，以加快混合后的油气的流速。
13.可选地，所述喷嘴头上设有至少一个喷孔，所述喷孔为圆形、条形或锥形中的任一种。
14.可选地，所述导管远离喷嘴头的一侧设置有堵头，所述堵头与壳体之间设置有第一密封件，所述导管与壳体之间设置有第二密封件。
15.一种油雾应急润滑系统，包括所述的雾化喷嘴，以及与所述供气口连通的气路组
件和与所述供油口连通的油路组件。
16.可选地，所述气路组件包括与所述供气口连通的供气管、设于所述供气管上的气泵和第一阀门、以及与所述气泵并联设置的第二阀门；所述油路组件包括与所述供油口连通的供油管和储油池。
17.可选地，还包括油路应急组件，所述油路应急组件设于所述供油管上。
18.可选地，所述油路应急组件包括设于所述供油管上的油泵和第三阀门、以及与所述油泵并联设置的第四阀门。
19.可选地，还包括连接供油管、供气管和喷嘴头的集成座。
20.本发明具有以下优点：
21.1.本发明提供的一种雾化喷嘴，气体从供气口注入，滑油从供油口注入，气体通过导管内的气路通道进入到导管端部的气液混合腔，滑油通过导管和壳体之间的油路通道进入到导管端部的气液混合腔中，滑油和压缩气体在气液混合腔中进行充分的混合后，通过喷嘴头将混合后的气液喷出，产生均匀、细密的雾化两相流对关键摩擦副进行润滑，平均雾化直径可达到20μm以下。气液两相流体具有润滑效果好、耗油量低、适用的润滑油粘度范围大、摩擦部位始终保持润滑等优点。此外，比热很小的压缩空气可带走摩擦产生的热，从而降低齿面或者轴承的工作温度，有效的对温升起到了一定的抑制作用。
22.2.本发明提供的一种雾化喷嘴及油雾应急润滑系统，导管末端设置的通孔可以让压缩气体和滑油进行混合，所述连接套内侧沿着气流方向逐渐缩小，使混合后的油气集聚并加快流速，以利于高速喷出。
23.3.本发明提供的一种雾化喷嘴，喷嘴头可根据被润滑点的形状不同，从而设置成不同的形状，喷孔可为圆形、条形或锥形中的任一种，喷孔可为一个或者多个，这样设置可以适应不同的润滑点，可以灵活的布置喷嘴，受减速器结构限制较小。
24.4.本发明提供的一种雾化喷嘴，堵头与壳体之间设置有第一密封件，所述导管与壳体之间设置有第二密封件，第一密封件和第二密封件可以保证压缩气体和滑油不会泄漏，保证雾化喷嘴的使用效果，第一密封件和第二密封件为o形圈，o形圈断面结构极简单，密封性能可靠。
25.5.本发明提供的一种油雾应急润滑系统，对于管路较为简单或者油雾润滑路径较短的系统，采用雾化喷嘴、气路组件和油路组件相配合的系统，增加该系统后，由于动部件仍然具有油气进行润滑和冷却，所以可以持续工作较长时间，如无该系统，减速器中的动部件如轴承、齿轮等将快速进入无油润滑状态，即应急状态，该种状态下动部件将在较短时间(几十分钟的级别)内失效(如卡死)。
26.6.本发明提供的一种油雾应急润滑系统，对于管路较为复杂或者油雾润滑路径较长的系统，采用雾化喷嘴、气路组件、油路组件和油路应急系统相配合的系统，当减速器润滑系统正常工作时，第三阀门和第一阀门关闭，油雾应急润滑系统不工作，压力气源通过第二阀门溢流，压力滑油通过第四阀门溢流。当润滑系统压力低于一定值时，第三阀门和第一阀门开启，油雾应急润滑系统工作。气泵为应急润滑系统提供压缩气源，第二阀门可调节供气压力，第一阀门可根据系统情况关闭或者开启。油泵为应急润滑提供压力滑油，第四阀门可调节供油压力，这样设置可以在不同情况下采用不同的使用方法，能够有效延长减速器的干运转时长。
27.7.本发明提供的一种油雾应急润滑系统，集成座的气路和油路分别独立。集成座的数量根据应急润滑部位的数量及位置设定，可根据需求灵活扩展。供油管和供气管为空心薄壁管，其内径与应急润滑系统的管路长度、压缩气体的压力、雾化喷嘴结构等参数相匹配，供油管和供气管可根据安装位置的需求进行弯曲。最小弯曲半径与油管和气管的外径相匹配，可以在不同的情况下使用，应用效果更好。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1示出了本发明提供的一种雾化喷嘴的结构示意图；
30.图2示出了本发明提供的一种油雾应急润滑系统的示意图；
31.图3示出了本发明提供的一种油雾应急润滑系统的示意图；
32.图4示出了喷嘴头为单个圆形通孔的结构示意图；
33.图5示出了喷嘴头为单个圆形通孔的截面示意图；
34.图6示出了喷嘴头为多个圆形通孔的结构示意图；
35.图7示出了喷嘴头为多个圆形通孔的截面示意图；
36.图8示出了喷嘴头为条形的结构示意图；
37.图9示出了喷嘴头为条形的截面示意图；
38.图10示出了喷嘴头为锥形的结构示意图；
39.图11示出了喷嘴头为锥形的截面示意图。
40.附图标记说明：
41.1、堵头；2、第一密封件；3、供气口；4、供油口；5、壳体；6、导管；7、连接套；8、喷嘴头；9、供气管；10、气泵；11、第一阀门；12、集成座；13、雾化喷嘴；14、第二阀门；15、滑油泵；16、第三阀门；17、第四阀门；18、储油池；19、供油管；20、第二密封件。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
46.实施例1
47.本实施例提供了一种雾化喷嘴。
48.在一个实施方式中，如图1-3所示，雾化喷嘴包括：壳体5、导管6和喷嘴头8，其中，壳体5设置有供气口3和供油口4；导管6套设在壳体5的内部，导管6与壳体5之间形成油路通道，油路通道同时与导管6端部和供油口4连通，导管6内部设有气路通道，气路通道同时与导管6端部和供气口3连通，压缩气体和滑油分别经气路通道和油路通道引入并在导管6端部的气液混合腔中进行混合；喷嘴头8与导管6端部贯通设置，适于将混合后的压缩气体和滑油喷出。
49.具体地，气体从供气口3注入，滑油从供油口4注入，气体通过导管6内的气路通道进入到导管6端部的气液混合腔，滑油通过导管6和壳体5之间的油路通道进入到导管6端部的气液混合腔中，滑油和压缩气体在气液混合腔中进行充分的混合后，通过喷嘴头8将混合后的气液喷出，产生均匀、细密的雾化两相流对关键摩擦副进行润滑，平均雾化直径可达到20μm以下。气液两相流体具有润滑效果好、耗油量低、适用的润滑油粘度范围大、摩擦部位始终保持润滑等优点。此外，比热很小的压缩空气可带走摩擦产生的热，从而降低齿面或者轴承的工作温度，有效的对温升起到了一定的抑制作用。
50.其中，还可通过在滑油中增加高浓度磷酸脂添加剂、抗磨剂或等添加剂，利用摩擦高温作用下的摩擦化学反应，在摩擦表面生成具有润滑作用的保护膜，能进一步提高齿轮或轴承干运转能力。
51.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，导管6端部周向设置有若干用于连通气路通道、油路通道和气液混合腔的通孔9。
52.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，还包括设置在导管6端部和喷嘴头之间的连接套7，连接套7内设有用于连通导管6端部的气液混合腔和喷嘴头的连通腔，连通腔的内径沿油气的喷出方向逐渐缩小，以加快混合后的油气的流速。具体的，连通腔包括依次连通的第一筒体、锥状部和第二筒体，第一筒体的内径与锥状部的大头端内径一致，第二筒体的内径与锥状部的小头端内径一致。
53.具体地，导管6末端设置的通孔9可以让压缩气体和滑油进行混合，所述连接套7内侧沿着气流方向逐渐缩小，使混合后的油气集聚并加快流速，以利于高速喷出，连接套7形状可设置为抛物线形状或者其他转接光滑的流线形。
54.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，喷嘴头8上设有至少一个喷孔，喷孔为圆形、条形或锥形中的任一种。
55.具体地，喷嘴头8可根据被润滑点的形状不同，从而设置成不同的形状，可为单个圆形通孔(如图4-图5所示)、多个圆形通孔(如图6-图7所示)、开槽(如图8-图9所示)或单个扇形槽(如图10-图11所示)，使得雾化形成圆形、广角圆形或者扇形。喷孔可为一个或者多个，这样设置可以适应不同的润滑点，可以灵活的布置喷嘴，受减速器结构限制较小。
56.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，导管6远离喷嘴头8的一侧
设置有堵头1，堵头1与壳体5之间设置有第一密封件2，导管6与壳体5之间设置有第二密封件20。
57.其中，第一密封件2和第二密封件20可以保证压缩气体和滑油不会泄漏，保证雾化喷嘴的使用效果，第一密封件2和第二密封件20为o形圈，o形圈断面结构极简单，且有自密封作用，密封性能可靠。
58.实施例2
59.本实施例提供一种油雾应急润滑系统，包括上述实施例中提供的一种雾化喷嘴，以及与供气口3连通的气路组件和与供油口4连通的油路组件。
60.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，气路组件包括与供气口3连通的供气管9、设于供气管9上的气泵10和第一阀门11、以及与气泵10并联设置的第二阀门14；油路组件包括与供油口4连通的供油管19和储油池18。
61.具体地，对于管路较为简单或者油雾润滑路径较短的系统，采用雾化喷嘴、气路组件和油路组件相配合的系统，增加该系统后，由于动部件仍然具有油气进行润滑和冷却，所以可以持续工作较长时间，如无该系统，减速器中的动部件如轴承、齿轮等将快速进入无油润滑状态，即应急状态，该种状态下动部件将在较短时间(几十分钟的级别)内失效(如卡死)，利用虹吸原理将压缩空气和滑油混合，通过雾化喷嘴产生均匀、细密的雾化两相流对关键摩擦副进行润滑，具有灵活布置应急润滑点，且应急使用时间较长等优点。
62.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，还包括油路应急组件，油路应急组件设于供油管19上。
63.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，油路应急组件包括设于供油管19上的油泵15和第三阀门16、以及与油泵15并联设置的第四阀门17。
64.具体地，对于管路较为复杂或者油雾润滑路径较长的系统，采用雾化喷嘴、气路组件、油路组件和油路应急系统相配合的系统，当减速器润滑系统正常工作时，第三阀门16和第一阀门11关闭，油雾应急润滑系统不工作，压力气源通过第二阀门14溢流，压力滑油通过第四阀门17溢流。当润滑系统压力低于一定值时，第三阀门16和第一阀门11开启，油雾应急润滑系统工作。气泵10为应急润滑系统提供压缩气源，第二阀门14可调节供气压力，第一阀门11可根据系统情况关闭或者开启。油泵15为应急润滑提供压力滑油，第四阀门17可调节供油压力，这样设置可以在不同情况下采用不同的使用方法，能够有效延长减速器的干运转时长。
65.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，还包括连接供油管19、供气管9和喷嘴头8的集成座12。
66.其中，集成座通过供油管和供气管与雾化喷嘴相连。集成座也可通过供油管和供气管与另外一个集成座相连。
67.具体地，集成座12的气路和油路分别独立。集成座12的数量根据应急润滑部位的数量及位置设定，可根据需求灵活扩展。供油管19和供气管9为空心薄壁管，其内径与应急润滑系统的管路长度、压缩气体的压力、雾化喷嘴结构等参数相匹配，供油管19和供气管9可根据安装位置的需求进行弯曲。最小弯曲半径与供油管19和供气管9的外径相匹配，可以在不同的情况下使用，应用效果更好。
68.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对
于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。