一种高真空环境下防喷溅阻尼油加注装置的制作方法

1.本实用新型属于高真空环境下流体控制技术领域，尤其涉及一种高真空环境下防喷溅阻尼油加注装置。


背景技术：

2.高速旋转设备通常需要配备阻尼器。阻尼器内加注阻尼油，用于吸收其旋转部件在启动和运行过程中的振动能量，以保证设备安全、稳定运行。由于高速旋转设备工作条件苛刻，需要在真空条件下高速旋转工作，所以阻尼油加注过程必须在高真空环境下开展，是零部件制备的关键工艺环节。阻尼器在注油过程中，如果产生液体喷溅或者阻尼油中融入气体均会引入附加杂质，不利于设备长期稳定运行。
3.通过调研，关于高真空状态下防止流体喷溅与具体装置结合的相关技术，国内外还没有相关研究。目前，机械相关行业内已有的技术主要是针对阻尼器常压下阻尼油加注，但未对高真空条件下防止杂质侵入采取有效举措。


技术实现要素：

4.本实用新型为了实现高真空环境下阻尼器注油尽可能减少气体杂质侵入，通过仿真分析给出了不同角度、形貌的阻尼油注油嘴结构对流体影响的规律，设计了一种高效的防喷溅阻尼油注油嘴结构，应用该注油嘴结构能够有效减少阻尼器注油这一关键工序杂质的侵入，继而有效的提升高速旋转设备长期运行的可靠性。继而提供了一种应用该注油嘴液体加注技术并基于动态密封技术的高真空环境下防喷溅阻尼油加注装置，能够消除在液体加注过程中可能混入液体中的气体含量，提高高速旋转设备对工作环境高真空度、高洁净度的要求，能够不拘泥于注油场地的限制。
5.本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是：
6.一种高真空环境下防喷溅阻尼油加注装置，包括：
7.高真空阻尼器注油结构，其包括上下设置的高真空储油腔和高真空注油腔；
8.注油嘴结构，其装配在高真空储油腔的下端并伸入到高真空注油腔内，所述注油嘴结构包括上下一体成型并呈一定夹角设置的柱形油嘴部和锥形油嘴部；
9.阻尼器承载盘，其上呈环形阵列式均匀设有若干个用于承载阻尼器的承载体，所述阻尼器承载盘转动安装在高真空注油腔内并通过第一摇杆机构驱动，使各个所述阻尼器交替地移动至锥形油嘴部的出油集束下方。
10.优选的，所述高真空储油腔为内部中空的圆柱形腔体，所述高真空注油腔为内部中空并且上端开放的圆柱形腔体。
11.进一步优选的，所述高真空储油腔、高真空注油腔上分别设有抽真空机构，所述抽真空机构包括通过管道连接的抽空阀和压力计。
12.进一步优选的，所述高真空储油腔上还设有用于向其内加油的加油孔和用于带动其内搅拌器转动的第二摇杆机构。
13.进一步优选的，所述注油嘴结构的数量至少为一个，所述注油嘴结构的出油集束对准阻尼器承载盘上其中一个阻尼器。
14.进一步优选的，所述柱形油嘴部竖直装配在高真空储油腔的下端，所述锥形油嘴部与竖直方向之间的夹角为30
°
。
15.进一步优选的，所述承载体为上下贯通的中空柱形结构，所述承载体贯穿装配在阻尼器承载盘上。
16.进一步优选的，所述高真空注油腔的下端一体成型设有贮存容器，所述阻尼器承载盘的转轴下端伸入到贮存容器内与第一摇杆机构传动连接。
17.进一步优选的，所述高真空阻尼器注油结构通过支撑架支撑，所述贮存容器通过抽拉机构与支撑架滑动连接。
18.进一步优选的，所述高真空储油腔的外侧还沿其周向设有加热带。
19.本实用新型具有的优点和积极效果是：
20.1.本实用新型通过仿真分析注油时瞬态阻尼油气液两相、自由液面湍流流动的情况，得出了高真空下不同角度、形貌的阻尼油加注油嘴对流体影响的规律，据此设计了一种高效的防喷溅阻尼油注油嘴结构，应用该结构能够有效减少阻尼器注油这一关键工序(在阻尼油中)杂质的侵入，有效的提升高速旋转设备长期运行的可靠性。
21.2.本实用新型中，注油嘴结构包括上下一体成型并呈150
°
夹角设置的柱形油嘴部和锥形油嘴部，使得注油嘴端部流体集束不易造成杂质侵入，局部损失系数小。
22.3.本加注装置能够消除在液体加注过程中可能混入液体中的气体含量，提高高速旋转设备对工作环境高真空度、高洁净度的要求，并且不拘泥于注油场地的限制。
附图说明
23.以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
24.图1是本实用新型的结构示意图；
25.图2是图1中a部放大结构示意图；
26.图3是阻尼器承载盘的结构示意图一；
27.图4是阻尼器承载盘的结构示意图二；
28.图5是注油嘴结构的局部结构示意图。
29.图中：1-高真空储油腔；2-高真空注油腔；3-注油嘴结构；4-阻尼器承载盘；5-承载体；6-抽空阀；7-压力计；8-加油孔；9-第二摇杆机构；10-贮存容器；11-第一摇杆机构；12-支撑架；13-抽拉机构；14-加热带。
具体实施方式
30.首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示
或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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实用新型中的具体含义。下面就结合附图来具体说明本实用新型。
32.实施例1：
33.一种高真空环境下防喷溅阻尼油加注装置，包括：高真空阻尼器注油结构，其包括上下设置的高真空储油腔1和高真空注油腔2；注油嘴结构3，其装配在高真空储油腔1的下端并伸入到高真空注油腔2内，所述注油嘴结构3包括上下一体成型并呈一定夹角设置的柱形油嘴部和锥形油嘴部；阻尼器承载盘4，其上呈环形阵列式均匀设有若干个用于承载阻尼器的承载体5，所述阻尼器承载盘4转动安装在高真空注油腔2内并通过第一摇杆机构11驱动，使各个所述阻尼器交替地移动至锥形油嘴部的出油集束下方。
34.本实施例中，如图1所示，本装置包括高真空储油腔1、高真空注油腔2、阻尼器承载盘4及配套的注油嘴结构3，高真空储油腔1内的阻尼油通过注油嘴结构3对准注入到阻尼器内，此注油嘴结构3能够有效减少阻尼器注油这一关键工序杂质的侵入；阻尼器承载盘4转动安装在高真空注油腔2内并通过第一摇杆机构11驱动，使各个承载有阻尼器的承载体5交替地移动至锥形油嘴部的出油集束下方，对多个阻尼器进行逐个注油，大大提高了注油的工作效率。
35.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空储油腔1为内部中空的圆柱形腔体，所述高真空储油腔采用不锈钢焊接而成，其焊接工艺需保证腔体漏率不大于1.33
×
10-10
pa
·
m3/s。
36.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空注油腔2为内部中空并且上端开放的圆柱形腔体，所述高真空注油腔采用不锈钢焊接而成，其焊接工艺需保证腔体漏率不大于1.33
×
10-10
pa
·
m3/s。
37.作为优选的，高真空储油腔1、注油嘴结构3、阻尼器所用材质为45号钢，高真空注油腔2所用材质为q235。
38.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空储油腔1、高真空注油腔2上分别设有抽真空机构，所述抽真空机构包括通过管道连接的抽空阀6和压力计7、手动真空阀门，作为优选的，手动真空阀门，规格为dn25；压力计，里程为(0～1.33
×
102)pa，精度0.01pa；抽空阀，dn3手动抽空。
39.更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空储油腔1上还设有用于向其内加油的加油孔8和用于带动其内搅拌器转动的第二摇杆机构9。高真空储油腔1内转动设有搅拌器，用于对高真空储油腔1内的阻尼油进行搅拌，搅拌器的搅拌轴与第二摇杆机构9的摇杆传动连接或固定连接，使得通过转动摇杆可带动搅拌轴转动。作为优选的，加油孔8，θ10，所用材质为45号钢。阻尼油通过加油孔8注入高真空储油腔1内，所述阻尼油为密度720g/
cm3，运动黏度70mm2/s。
40.本实施例中，开始阻尼器注油前，将阻尼油加注至高真空储油腔内，配合真空泵及加热系统将阻尼油预处理至技术方案所需状态，分别将高真空储油腔及高真空注油腔抽空至6.7pa以下，缓慢打开高真空储油腔注油控制阀，阻尼油通过注油嘴结构加注放置在高真空注油腔槽内的阻尼器，待油量到达位置后停止注油。
41.实施例2：
42.本实用新型的实施例2在实施例1的基础上进行进一步的改进，以便能够充分发挥出本发明的技术优势，下面就对此进行举例性说明。
43.例如：所述注油嘴结构3的数量至少为一个，所述注油嘴结构3的出油集束对准阻尼器承载盘4上其中一个阻尼器。如图1所示，以一个注油嘴结构3和一个阻尼器为例举例说明。如图3-4所示，以一个阻尼器承载盘4上设置八个承载体5为例，一个阻尼器承载盘4上可装载八个阻尼器，通过逐个转动至注油嘴结构3出油集束处进行注油，提高阻尼器注油效率。
44.实施例3：
45.本实用新型的实施例3在实施例1的基础上进行进一步的改进，以便能够充分发挥出本发明的技术优势，下面就对此进行举例性说明。
46.例如：高真空下阻尼油注油的物理过程较为复杂，需要仿真计算软件进行仿真指导喷嘴结构设计，通过对不同角度、形貌的阻尼油加注油嘴进行建模，通过仿真分析了注油时瞬态阻尼油气液两相、自由液面湍流流动的情况，给出了高真空下不同角度、形貌的阻尼油加注油嘴对流体影响的规律，据此设计了一种高效的注油嘴结构，具体的：注油嘴结构3包括上下一体成型并呈一定夹角设置的柱形油嘴部和锥形油嘴部，所述柱形油嘴部竖直装配在高真空储油腔1的下端。
47.在上述技术方案中，所述注油嘴角度与局部损失系数的关系如下表表1所示：
48.表1注油嘴角度与局部损失系数对比列表
[0049][0050]
如上表所示，所述注油嘴角度α(如图5所示)通过仿真确定最佳角度为30
°
，即所述锥形油嘴部与竖直方向之间的夹角最佳角度为30
°
。
[0051]
在上述技术方案中，所述注油嘴形貌对高真空下流体的影响如下表表2所示：
[0052]
表2注油嘴形貌对高真空下流体影响列表
[0053][0054]
如上表所示，所述注油嘴的出油部形貌最佳为锥形。
[0055]
实施例4：
[0056]
本实用新型的实施例4在实施例1的基础上进行进一步的改进，以便能够充分发挥出本发明的技术优势，下面就对此进行举例性说明。
[0057]
例如：所述承载体5为上下贯通的中空柱形结构，所述承载体5作为定位槽用于放置阻尼器，所述承载体5贯穿装配在阻尼器承载盘4上，阻尼器为近上大下小的柱形，阻尼器的最大直径大于承载体5的内径尺寸，因而阻尼器可卡在承载体5的上部实现定位效果，自锥形油嘴部而出的出油集束对准阻尼器注油，阻尼器通过内置阻尼体与阻尼油结合实现功能，而多余的阻尼油可通过中空的承载体5下流至高真空注油腔2内。
[0058]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空注油腔2的下端一体成型设有贮存容器10，所述阻尼器承载盘4的转轴下端伸入到贮存容器内与第一摇杆机构11传动连接，第一摇杆机构11包括调节手柄和调节杆，所述贮存容器10内设有用于传动连接阻尼器承载盘4的转轴与调节杆的传动结构，所述传动结构可以但不限于是锥形齿轮组，使得在调节手柄和调节杆转动时，可带动阻尼器承载盘4在高真空注油腔2内转动。作为优选的调节手柄所用材质为有机材料，贮存容器10所用材质为q235。
[0059]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空阻尼器注油结构通过支撑架12支撑，所述贮存容器10通过抽拉机构13与支撑架12滑动连接，当需要取出或放入阻尼器时，可通过抽拉机构13将高真空注油腔2和贮存容器10相对于高真空储油腔1抽屉式拉出，便于阻尼器的取放。需要说明的是，高真空储油腔1和高真空注油腔2外侧还设有用于支撑两者的支撑结构，并非本方案创新点并且为现有结构，在此不再赘述。
[0060]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述高真空储油腔1的外侧还沿其周向设有加热带14，作为优选的功率100w。
[0061]
本装置为动态高真空度密封技术的阻尼油加注装置，为了保障注油的真空环境，将注油嘴、阻尼器全部密封在阻尼器注油腔中，依次打开储油腔和注油腔的额抽空阀，对两个腔室进行抽空操作，使储油腔和注油腔的环境真空度达到技术规程要求的范围之内，在储油腔中设计加热带，对阻尼油加热，并设计搅拌器，利用加热和搅拌的方式使阻尼油在注油前充分的实现气容量最少的目的。本加注装置能够消除在液体加注过程中可能混入液体中的气体含量，提高高速旋转设备对工作环境高真空度、高洁净度的要求，并且不拘泥于注油场地的限制。
[0062]
具体操作步骤包括：
[0063]
步骤一：打开加油孔8，将适量的阻尼油加入储油腔内，关闭加油孔8，接通抽空阀6；
[0064]
步骤二：对装置进行抽空，分别打开储油腔和注油腔的抽空阀6；
[0065]
步骤三：接通加热带14，将温度控制在50-100℃范围内；
[0066]
步骤四：每10min摇动一次第二摇杆机构；
[0067]
步骤五：当储油腔和注油腔的压力平衡且小于6.7pa后，开始注油；
[0068]
步骤六：通过注油嘴加注到阻尼器中，调节第二摇杆机构，使阻尼器承载盘4转动至注油嘴对准其中一个阻尼器的位置，以此方式连续对各个阻尼器加油；
[0069]
步骤七：完成后，分别关闭储油腔和注油腔的抽空阀6。
[0070]
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等
变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。