潤滑脂性能評定試驗機的製作方法

2023-07-10 16:43:11

專利名稱:潤滑脂性能評定試驗機的製作方法
本發明涉及一種潤滑脂性能評定試驗機。
評定潤滑脂產品在滾動軸承上的機械安定性及潮溼條件下的抗水性能是考察和篩選潤滑脂產品配方、檢驗和控制潤滑脂產品質量的重要手段。實驗室和工業上評定潤滑脂產品的上述性能時，通常是不同的性能，使用不同的評定方法和一個相應的評定設備。例如，評定脂的動態氧化安定性使用動態氧化試驗器(Dynamic Oxidation Tester);評定脂的機械安定性(即滾筒安定性)使用滾筒安定性評定儀(Roll Stability eguipment)。這樣，需要多項設備，並且有些設備如評定脂的靜態氧化安定性的試驗機，體積龐大，佔地面積多，不易搬移。
由於已有的設備不同程度地存在著某些缺陷，有關方面的專家們在不斷地加以改進。有代表性的改進方法和設備參見NLGI SPOKE-SMAN VOL.38，NO.4，P.118，1974;VOL.39，NO.5，P.161，1975及VOL.46，NO.1，P.15，1982。
本發明的目的是要提供一種具有多種功能的潤滑脂性能評定試驗機，用以代替已有技術中幾種只能評定一種潤滑脂性能的設備。
本發明的任務是通過下述技術方案實現的。
本發明的試驗機是在McCarthy，P.R.和Bailey，W.W.的動態氧化試驗器(Dynamic Oxidation Tester，參見NLGI Spokesman 39，NO.5，P.161，1975)的基礎上所作的改進。本發明通過對原有試驗機加熱室結構的改變來擴大試驗機的控制溫度範圍，並獲得穩定的恆溫效果，以滿足不同的潤滑脂性能評定過程中各種試驗條件的要求。
本發明的試驗機由恆溫試驗箱、滾筒和試驗器具組成。所說的恆溫試驗箱在箱蓋和箱座之間有一個以空氣為加熱介質的加熱室、一個加熱器和一個由電動馬達驅動的空氣循環風扇(簡稱風扇)。
所說試驗機恆溫試驗箱的加熱室可以是一個沒有稜、沒有尖角、四周是圓滑的曲面、兩端為近似橢圓頭蓋的扁圓筒式加熱室。
試驗機的恆溫試驗箱的加熱器可以是在一金屬圓板的背面固定一組電熱絲而構成;金屬圓板的周邊上還可以對稱地裝有2～8個調風片。金屬圓板通過測溫套管或螺釘固定在恆溫試驗箱箱蓋內壁上。
試驗機的滾筒可以有滾筒體、頂蓋和螺帽。螺帽將頂蓋固定在筒體上，頂蓋與筒體之間相接觸處可用「O」形密封圈密封。頂蓋中心管內口處可有一截脂管，以防止潤滑脂堵塞中心管內口。
試驗機的試驗器具可以是兩種或多種。
試驗機的電機軸上，在電機與恆溫試驗箱箱蓋之間還可以有一風扇，用以冷卻電機本身。
本發明的試驗機由於改進了恆溫試驗箱的內部結構，使加熱室溫度調節範圍擴大到從常溫到200℃之間，甚至更高，並能獲得良好的恆溫效果，從而可以代替已有技術中裝有水浴、油浴或金屬浴的試驗機來進行潤滑脂高、低溫性能的評定。同時由於本發明的試驗機滾筒和試驗器具是多種結構尺寸的，用於評定潤滑脂的前述性能時，只需更換試驗器具即可，不必再使用另外的試驗機，從而可以減少設備及其佔地面積，節省設備費用，特別是給操作者帶來工作上的方便。
圖1是潤滑脂性能評定試驗機剖視圖。
圖2是試驗機恆溫試驗箱的加熱器之金屬圓板與調風片位置和構形示意圖。
圖3為試驗機滾筒結構剖視圖。
圖4為試驗機試驗器具示意圖。
參見圖1，恆溫試驗箱〔8、9〕包括箱蓋〔8〕、箱座〔9〕、加熱器〔13〕、風扇〔3〕、電機〔10〕以及箱蓋和箱座內壁之間的幾何空間-加熱室〔1〕。箱蓋和箱座由外殼〔5〕、絕熱層〔16〕及內殼〔17〕構成。內殼最好採用不鏽鋼材料;外殼可以採用一般的金屬材料或者非金屬材料如塑料。絕熱層可用陶瓷纖維或其它耐高溫材料。內殼構成恆溫試驗箱內壁。內壁四周為圓滑的曲面(曲面的曲率可根據試驗機大小確定)。箱蓋和箱座閉合時，形成一個沒有稜、沒有尖角、四周為圓滑曲面、兩端為近似橢圓頭蓋的扁圓筒式加熱室。箱體外部可用活頁在背面使箱蓋和箱座相聯結，使箱蓋便於開關而又不與箱座分離。箱蓋和箱座兩側面相接處可各有一個或幾個半圓形豁口，用以安放一個或多個滾筒，一般最好是兩個。豁口與豁口間的距離以滾筒在加熱室內能自由運轉為宜。豁口的半徑應與滾筒中心軸半徑大小相吻合。豁口與中心軸之間以及整個箱蓋與箱座交接的縫隙處均可借用絕熱材料的輕度凸起及所具的彈性起到密封作用。
參見圖1和圖2，恆溫試驗箱的加熱器可用金屬圓板〔14〕與固定在其背面的電熱絲〔6〕構成。金屬圓板可有一中心孔〔14-3〕，孔徑可為金屬圓板直徑的1/6～1/2，或者根據需要確定，最好是1/4～2/5。金屬圓板的主要作用是阻止熱空氣直接吹到置於加熱室中的試驗器具上，故又可叫做擋風板。它可用測溫套管〔18〕或者螺釘固定在箱蓋〔8〕的內壁上。電熱絲〔6〕的功率大小可按試驗方法的規格要求，根據空氣動力學原理及換熱公式進行計算來確定，通常可在400～1000瓦的範圍內進行選擇。如果試驗要求在更高的溫度下進行，也可選擇功率大於1000瓦的電熱絲。
參見圖1，恆溫試驗箱的風扇〔3〕可用軸套〔4〕固定在伸入箱蓋裡面的電機軸〔11〕上。風扇可以有2個以上的葉輪，並根據需要做成各種適宜的形狀。風扇〔3〕的直徑可以等於或略小於金屬圓板〔14〕的直徑。
在電機軸〔11〕上，在電機與箱蓋之間，還可安裝另一風扇〔12〕，用以冷卻電機本身。
參見圖2，本發明的試驗機還可以在加熱器金屬圓板〔14〕的邊緣四周等距離地裝置2～8個調風片〔15〕。調風片可由不鏽鋼材料製成T形薄片，薄片的大小可以根據金屬圓板的大小按比例確定，其長度可為金屬圓板周長的1/6～1/8，寬度相當於金屬圓板至恆溫試驗箱箱蓋內壁的垂直距離。當用螺釘〔14-2〕將調風片側邊上的連結片與金屬圓板連結時，調風片面向箱蓋一邊的側邊正好與箱蓋內壁相接觸。調風片與金屬圓板之間的位置關係可以依據控制溫度的要求進行調節，調節時應保持調風片略微彎曲，其兩端與通過金屬圓板圓心的坐標軸X橫軸的距離S1和S2之差在2～4毫米之間。
試驗時，加熱器周圍的空氣經加熱升高溫度後，一部分在風扇〔3〕的定向煽動下沿恆溫箱內壁向箱內各處擴散，另一部分經調風片與金屬圓板之間的縫隙到達試驗器具上，然後經金屬圓板中心孔回到加熱器周圍。由於風扇〔3〕、金屬圓板〔14〕和調風片〔15〕的這種共同作用以及加熱室(1)特定的幾何形狀，使試驗箱內空氣循環均勻，熱平衡過程快，溫度波動小，易於控制。採用本發明的試驗機進行試驗，當試驗溫度在20～200℃之間時，箱內實際溫度與試驗要求控制的溫度之差最大為±0.5℃;加熱室不同部位最高點與最低點溫度之差最大為±1℃。溫度的控制與測量可用鉑電阻和溫度計通過測溫套管進行。
參見圖3，本發明試驗機所說的滾筒〔7〕可以包括滾筒體〔7-2〕、頂蓋〔7-6〕、螺帽〔7-5〕，均可由不鏽鋼材料製成。在滾筒體與頂蓋之間可以放置一「O」形密封圈(通常由耐高溫、耐腐蝕材料製成)，起到密封作用。頂蓋可有一中心管〔7-8〕，作為試驗所需氣體入口。筒內氣體壓力可通過聯結在滾筒體中心軸上的減壓閥〔7-7〕進行。
頂蓋中心管內口處還可有一個截脂管〔7-3〕，用以防止試驗過程中塗抹在滾筒內壁上的潤滑脂堵塞中心管內口。頂蓋也可以是不帶中心管和截脂管的，此時，滾筒頂蓋為實心頂蓋，滾筒與實心頂蓋配套使用時，用於不需從外部輸入氣體的潤滑脂性能試驗。
滾筒的另一端中心軸上可有軸承〔7-1〕，用於與傳動裝置相連，試驗時傳動裝置帶動滾筒體轉動。
參見圖4，本發明的試驗機，其中所說的試驗器具〔2〕是可以更換的。試驗器具〔2〕可以是滾柱〔2A〕或樣品架〔2B-1〕及樣品杯〔2B-2〕的組合。也可以是其它符合於本發明試驗機使用的試驗器具。
滾柱〔2A〕可以有各種直徑，直徑大小可在試驗機加熱室寬度的1/2～4/5的範圍內選擇，不同直徑的滾柱用於不同的潤滑脂性能試驗，可以由試驗所用的方法來確定。滾柱可製成鋼質和銅質的，銅質滾筒通常用於潤滑脂動態氧化性能的快速評定。
樣品架〔2B-1〕最好用金屬材料製成，而樣品杯〔2B-2〕可以是金屬的，也可以是玻璃的。樣品杯大小按試驗方法要求確定，樣品架則根據滾筒內徑大小和需要放置的樣品杯數目做成各種規格的。
本發明的試驗機特別適用於各種潤滑脂動態和靜態氧化安定性、高溫和常溫機械安定性、抗水性能等的評定，既可適用標準方法(如SY2715-77，TOCT5734～62，GB2359～80，ASTM D1831等)，也可適用於特定的方法(指按照某種特定的要求規定的暫用方法，這種方法有可能發展成為標準方法)。因此，試驗機及其配件的大小、規格等都可按照通用的標準或特定的要求進行規定和製造。
評定潤滑脂性能時，在滾筒中按照標準方法或特定方法的要求裝好樣品及滾柱(進行靜態氧化試驗時則用樣品架和樣品杯)，將滾筒置於恆溫試驗箱中，兩端的軸卡入箱體的豁口中，合上箱蓋，箱蓋上可裝一鎖定裝置鎖緊箱蓋和箱座，恆溫試驗箱置於一機座上，滾筒中心軸兩端通過軸承裝在機座的支架上，由傳動裝置帶動滾筒轉動。若試驗是在靜止狀態下進行時，則不必啟動傳動裝置。
權利要求
1.潤滑脂性能評定試驗機由恆溫試驗箱[8、9]、滾筒[7]和試驗器具[2]組成，其特徵在於所說的恆溫試驗箱具有箱蓋[8]、箱座[9]、加熱器[13]、風扇[3]、電機[10]以及箱蓋和箱座內壁之間的幾何空間--加熱室[1]。
2.按照權利要求
1所說的潤滑脂性能評定試驗機，其特徵在於所說的加熱室〔1〕是一個沒有稜、沒有尖角、四周是圓滑的曲面、兩端為近似橢圓頭蓋的扁圓筒式加熱室。
3.按照權利要求
1或2所說的潤滑脂性能評定試驗機，其特徵在於所說的加熱器〔13〕是在金屬圓板〔14〕的背面固定一組電熱絲〔6〕構成，金屬圓板有一中心孔〔14-3〕，通過測溫套管〔18〕固定在箱蓋〔8〕的內壁上。
4.按照權利要求
3所說的潤滑脂性能評定試驗機，其特徵在於所說金屬圓板〔14〕的周圍邊緣上對稱地裝有2-8個調風片〔15〕。
5.按照權利要求
1所說的潤滑脂性能評定試驗機，其特徵在於所說的滾筒〔17〕包括滾筒體〔7-2〕、頂蓋〔7-6〕、螺帽〔7-5〕以及頂蓋與滾筒體之間的「0」形密封圈〔7-4〕。
6.按照權利要求
5所說的潤滑脂性能評定試驗機，其特徵在於所說的頂蓋〔7-6〕有一中心管〔7-8〕，中心管內口處有一截脂管〔7-3〕。
7.按照權利要求
1或5所說的潤滑脂性能評定試驗機，其中所說的試驗器具〔2〕是可更換的，並至少在2種以上。
8.按照權利要求
7所說的潤滑脂性能評定試驗機，其中所說的試驗器具〔2〕是一個滾柱〔2A〕，滾柱〔2A〕可以有各種不同的直徑。
9.按照權利要求
7所說的潤滑脂性能評定試驗機，其中所說的試驗器具〔2〕是樣品架〔2B-1〕和樣品杯〔2B-2〕的組合。
10.按照權利要求
1所說的試驗機，其特徵在於所說的恆溫試驗箱外部電機〔10〕的軸〔11〕上、在電機〔10〕與箱蓋〔8〕之間有一風扇〔12〕。
專利摘要
潤滑脂性能評定試驗機由恆溫試驗箱[8、9]滾筒[7]和試驗器具[2]組成，其特徵在於所說的恆溫試驗箱包括箱蓋[8]、箱座[9]、加熱器[13]、風扇[3]、電機[10]以及箱蓋和箱座之間的幾何空間——加熱室[1]。所說的試驗器具可以有2種以上，分別用於測定潤滑脂的氧化安定性、機械安定性和抗水等性能。適用於實驗室和工業上對潤滑脂性能的分析評定。
文檔編號G01N33/26GK86105782SQ86105782
公開日1988年2月17日 申請日期1986年7月24日
發明者梁會芳, 熊楚英, 門志彬 申請人:中國石油化工總公司石油化工科學研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan