一种润滑脂电阻率测量装置的制作方法

1.本实用新型属于机械设备油脂检测技术领域，具体涉及一种润滑脂电阻率测量装置。


背景技术：

2.润滑脂是一种广泛使用的润滑材料，能够有效降低摩擦能耗，并且使用方便，在滚动轴承应用领域，大约80％的滚动轴承，使用润滑脂进行润滑。常用的润滑脂是一种绝缘材料，在一些特殊场合需要润滑脂具有导电性能。在电机领域，特别是工业、汽车领域使用的电机，随着技术进步，广泛使用pwm技术，pwm逆变器的使用大大提高了交流电机的性能，但也对电机产生了不良影响。对电机可靠性的研究表明，由于电机轴承的损坏而导致的电机损坏占损坏总数的40％，而有25％的电机轴承损坏是由于pwm逆变器的dv/dt引起的，而且这一数字正随着igbt等高性能器件的广泛使用而以惊人的速度增加，所以这一问题已经成为国内外研究的热点。研究表明，pwm逆变器供电下电机轴承的损坏是由于产生了所谓的“轴电压”和“轴承电流”，电机的轴电压是转子轴到定子的电压值，由该电压通过轴承而产生的电流形成轴承电流。在使用绝缘润滑脂的情况下，滑润油油膜会成为一种阻抗很大的电容和电阻的并联，当轴电压超过轴承油膜所能承受的电压时，油膜被击穿，便出现了edm电流，单位面积的edm电流非常大，是导致滚动轴承损坏的主要原因。近年来，由于轴电压和轴承电流导致的许多润滑故障问题已被报道，这些问题将导致轴承的不稳定、振动和噪音，从而导致更严重的机械故障。可以合理地预期，在不久的将来，随着电动汽车的普及，轴承的故障将逐渐出现，在这种情况下，为了保证电动汽车轴承的长期稳定性，深化和更新电力环境对轴承润滑系统的影响具有重要的工业和科学意义。
3.对于电机使用过程中产生的轴电流，通常可以采取优化等电位连接、电机非驱动侧采用绝缘轴承、电机轴接地采用接地碳刷、逆变器输出侧采用电抗器或滤波器等方案，抑制电流的产生，缺点是需要对电机结构进行改进，或者成本较高，不同的应用场合需要不同的方案，难以实施推广。采用能够导电的润滑脂，填充在轴承内部，将电机内部产生的轴电流均匀的释放，而不形成edm电流，是一种简单有效的解决方案。润滑脂的导电性能可以采用电阻率ρ进行评价，电阻率越低，导电性能越好，润滑脂电阻率数值大小直接影响轴承释放轴电流的性能，对轴承和电机的设计产生影响，因此在实际应用中需要对润滑脂的电阻率进行测量。电阻率的计算公式为ρ＝r*s/l，其中r为测得的电阻值，s为测量润滑脂的截面积，l为润滑脂的厚度。润滑脂既不是固体，也不是液体，而是一种非牛顿液体，因此测试取样比较困难，例如取样混合的过程中容易掺杂进入空气，导致电阻率测量数据不准确；润滑脂的形状不易固定，测量装置的电板接触润滑脂，很容易使润滑脂产生变形，在电阻率的计算中产生偏差，现有技术中对润滑脂类物质电阻率的测量缺少有效的手段。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可准确、快速对润滑
脂电阻率进行测量的装置。为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：
5.一种润滑脂电阻率测量装置，包括测量支座，测量支座上沿水平方向固定设置有导电平板，导电平板上表面设有垂直的圆柱体，平行于导电平板的上表面固定安装有绝缘板，绝缘板上设有与圆柱体相配合的圆孔，圆柱体上端面略低于绝缘板的上平面；测量支座在导电平板的一端沿竖直方向设有立柱，立柱上设有沿水平方向经过圆孔上方的支撑臂，支撑臂上设有竖直朝下的电极连接杆，电极连接杆的下端连接有测量电极，测量电极的下端面为水平的圆形平面，且直径与圆孔相同，测量电极在水平及竖直方向均可移动；导电平板和测量电极分别通过导线与一兆欧表相连接。
6.优选的，圆柱体的顶部和圆孔之间配合形成容纳被测量润滑脂的充脂腔，所述充脂腔的直径d为5～20mm，深度l为0.2～2mm。
7.进一步的，充脂腔的直径d为8～12mm，深度l为0.2～1mm。
8.优选的，沿支撑臂可移动的设有连接块，电极连接杆可上下移动地安装在连接块上。
9.进一步的，连接块设有与电极连接杆外径相配合的通孔，电极连接杆穿设通孔内，电极连接杆上端套设有调节螺母且外径设有与所述调节螺母相配合的细牙螺纹。
10.进一步的，调节螺母上表面靠近边缘处设有若干等间隔分布的刻度线，连接块上表面靠近调节螺母的位置设有标记线。
11.优选的，支撑臂在与圆孔相对应的位置设有压入式弹簧钢珠，连接块在朝向支撑臂的一面设有与压入式弹簧钢珠相配合的定位凹槽。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
13.1.结构简单，设计合理，便于操作，可实现润滑油电阻率的快速测量；
14.2.测试取样更加简便，被测润滑脂的形状易于固定，内部空气容易排出，滑润脂的截面积、厚度等指标数据易于获取、稳定度高，测量电极与润滑脂表面的接触充分，测量结果更加准确；
15.3.测量之后的润滑脂易于清理。
附图说明
16.图1：本实用新型的整体结构示意图。
17.图2：本实用新型中检测状态时充脂腔局部结构示意图。
18.在各图中：1.测量支座；2.导电平板；21.圆柱体；3.绝缘板；31.圆孔；4.立柱；41.支撑臂；42.电极连接杆；43.连接块；44.调节螺母；45.压入式弹簧钢珠；46.定位凹槽；5.测量电极；6.兆欧表；7.充脂腔。
具体实施方式
19.为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例作更为清楚、完整的说明。所列各实施例为本实用新型的优选形式，而不是全部的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调
整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
20.一种润滑脂电阻率测量装置，参照图1所示，包括测量支座1，测量支座1上沿水平方向固定设置有导电板2，导电平板2上表面设有垂直的圆柱体21，平行于导电平板2的上表面固定安装有绝缘板3，所述绝缘板3上设有与所述圆柱体21相配合的圆孔31，圆柱体21的上端面略低于绝缘板3的上平面；测量支座1在导电平板2的一端沿竖直方向设有立柱4，立柱4上设有沿水平方向经过所述圆孔31上方的支撑臂41，支撑臂41上设有竖直朝下的电极连接杆42，电极连接杆42的下端连接有测量电极5，测量电极5的下端面为水平的圆形平面，且直径与所述圆孔31相同；测量电极5在水平及竖直方向均可移动；导电平板2和测量电极5分别通过导线与一兆欧表6相连接。在具体应用中，导电平板2和测量电极5均为导电性能良好的金属材质，圆柱体21与导电平板2为相同材质加工为一体，绝缘板3使用常见的固体绝缘材料，为了使圆孔31与圆柱体21更加紧密的配合，可以使用树脂、橡胶等具有一定弹性的绝缘材料，使圆柱体21更好地挤压配合在圆孔31中。参照图2所示，圆柱体21的顶部和圆孔31之间配合形成一个浅的充脂腔7，用于容纳被测量润滑脂，在进行润滑脂电阻率测量时，将滑润脂填充在充脂腔7后采用刮板沿绝缘板3上表面反复涂抹挤压，可有效将润滑脂在充脂腔7内压实，充脂腔7的直径d即为被检测润滑脂的直径，充脂腔7的深度l即为被检测润滑脂的厚度。充脂腔7如果过大，润滑脂的填充量较多，内部容易产生气泡，不易将润滑脂压实，即使括板反复涂抹也不易将气泡排出，充脂腔7如果过小，测量电极5与润滑脂不易充分接触，影响测量效果，因此充脂腔7的直径和深度应当在一个适当的范围内，根据实际使用经验并通过检测试验验证，充脂腔7的直径d选择在5-20mm，优选8-12mm，深度l选择在0.2-2mm，优选0.2-1mm，具有更佳的填充和检测效果。完成润滑脂的填充后，将测量电极5向下移动到下表面与绝缘板3上表面相接触，之后将测量电极5沿支撑臂41水平移动到圆孔31上方同心位置，使测量电极5的下表面与充脂腔7内的润滑脂相接触，打开兆欧表6的开关，测量电流经测量电极5、润滑脂、圆柱体21和导电平板2形成电阻测量回路，在兆欧表6上读出电阻数，由于导电平板2、圆柱体21和测量电极5的电阻值远远小于润滑脂的电阻值，且各部分为串联连接，在通常情况下润滑脂以外部分的电阻值可忽略不计，兆欧表6所测结果即可视为润滑脂的电阻值r，同时润滑脂的直径d和厚度l已知，润滑脂的截面积可通过直径计算，即s＝π(d/2)2，根据电阻率的计算公式ρ＝r*s/l，可以计算出润滑脂的电阻率。如果对测量结果的精确度要求较高，也可预先测出导电平板2、圆柱体21和测量电极5连通情况下的电阻值，将兆欧表6所测电阻值减去该部分数值即可。为防止测量时测量支座1、立柱4、支撑臂41和电极连接杆42形成导电回路，上述结构部分采用绝缘材料或采取绝缘连接方式即可避免。由于容纳润滑脂的充脂腔7由绝缘板3上的圆孔31和导电平板2上的圆柱体21之间配合形成，完成测量后绝缘板3和导电平板2之间可以拆分，充脂腔7内的润滑脂更加易于清理。
21.测量电极5在水平和竖直方向的移动，其目的是将测量电极5下表面移动至与绝缘板3上表面接触，再移动至充脂腔7上方，使测量电极5下表面与填充在充脂腔7内的润滑脂接触。测量电极5的移动可通过支撑臂41沿立柱4上下移动、支撑臂41左右移动、电极连接杆42沿支撑臂41左右移动、电极连接杆42上下移动等多种方式来实现。在一种优选实施例中，参照图1所示，沿支撑臂41可移动的设有连接块43，电极连接杆42可上下移动安装在所述连接块43上，具体的，支撑臂41上沿水平方向设有滑轨，连接块43可沿滑轨移动。连接块43上设有与电极连接杆42外径相配合的通孔，电极连接杆穿设在通孔内，电极连接杆42的上端
套设有调节螺母44，电极连接杆42上端的外径加了与调节螺母44相配合的小螺距的细牙螺纹。在进行电阻率测量时，操作人员用手指夹持住电极连接杆42下段使其在轴向上不发生旋转，并轻微向下用力，使调节螺母44保持贴靠在连接块43的上表面，同时旋拧调节螺母44，调节螺母44旋转时通过细牙螺纹推动电极连接杆42及测量电极5向下移动，当测量电极5的下端面接触到绝缘板3的上表面时，停止旋拧调节螺母44，然后将连接块43沿支撑臂41移动至圆孔43上方，使测量电极5的下端面与充脂腔7的对正，测量时操作人员保持用手指夹持电极连接杆42并轻微向下用力，此时测量电极5的下端面与充脂腔7内填充的润滑脂相接触，同时电极连接杆42受到调节螺母44的限位不会继续向下移动。为了确保测量电极5和润滑脂之间接触充分，在一种优选实施例中，调节螺母44上表面靠近边缘处设有若干等间隔分布的刻度线，例如每间隔10度作一个刻度线，连接块43上表面靠近所述调节螺母44的位置设有标记线。当测量电极5移动到充脂腔7上方时，将调节螺母44微调旋转一个刻度，使测量电极5向下移动微小距离，下端面和润滑脂表面充分接触，移动的距离可以根据电极连接杆41上螺纹的螺距和调节螺母44的转角进行计算。
22.在一种优选实施例中，支撑臂41在与圆孔31相对应的位置设有压入式弹簧钢珠45，连接块43在朝向支撑臂41的一面设有与所述压入式弹簧钢珠45相配合的定位凹槽46。当测量电极5移动到测量位置时，压入式弹簧钢珠45嵌入到定位凹槽46中，更加利于测量电极5与充脂腔7的快速对准，可有效提高测量效率和准确性。
23.综上所述，本实用新型所提供的润滑脂电阻率测量装置，有效解决了现有技术中缺少有效的润滑脂电阻率检测手段、测试取样困难、润滑脂形态不易固定、检测数据不准确等问题，具有很高的利用价值和使用意义。
24.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。