一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，包括液氮制冷系統(tǒng)和潤滑油循環(huán)系統(tǒng)；使?jié)櫥到y(tǒng)供油管中的潤滑油冷卻速度較快，同時利用板式散熱器加熱，對潤滑油實現(xiàn)循環(huán)利用，整個系統(tǒng)結構簡單，操作方便，經(jīng)濟實用。
【專利說明】一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械工程潤滑領域，具體的說是一種使用液氮冷卻的潤滑系統(tǒng)，可以應用于實驗室摩擦與潤滑研究。
【背景技術】
[0002]潤滑系統(tǒng)的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。
[0003]實驗室用潤滑系統(tǒng)通常由潤滑油道、油泵、和一些閥門等組成，在實驗室中需要對潤滑油進行加熱或冷卻至不同溫度用以模擬不同工況下的試驗。
[0004]專利號200910065411.8“潤滑油冷卻系統(tǒng)”，該裝置使用冷卻網(wǎng)箱對潤滑油進行冷卻，屬于導線生產(chǎn)設備中的冷卻系統(tǒng)領域，加工成本較高，針對性較強，不適于實驗室中特殊工況下摩擦與潤滑實驗研究。
[0005]專利號201220230055.8“一種水冷型潤滑系統(tǒng)”，該裝置是利用水流通將升溫后的
潤滑油進行冷卻，不適用于實驗室做低溫潤滑油實驗研究。
[0006]目前大多數(shù)實驗室試驗臺所需的低溫潤滑系統(tǒng)一般使用低溫箱冷卻潤滑油，潤滑油經(jīng)油路通過低溫箱后流入待潤滑裝置，以達到實驗所需的潤滑條件。這種方法冷卻效果較好，實驗精度較高，但是低溫箱價錢比較貴，占用實驗室面積比較大，而且與潤滑油路連接比較復雜，目前不被廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有的實際問題，設計一種應用于實驗室的冷卻潤滑系統(tǒng)，使?jié)櫥到y(tǒng)供油管中的潤滑油冷卻速度較快，同時利用板式散熱器加熱，對潤滑油實現(xiàn)循環(huán)利用，整個系統(tǒng)結構簡單，操作方便，經(jīng)濟實用。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，包括液氮制冷系統(tǒng)和潤滑油循環(huán)系統(tǒng)；
所述的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，包括供油泵、供油銅管、隔熱箱體、收油銅管、板式散熱器、回油銅管、抽油泵和油箱，供油泵的抽油口通入油箱，其出油口通過供油銅管穿通隔熱箱體后對待潤滑裝置供油，收油銅管收取潤滑過后的潤滑油，并與板式散熱器的進油口連接，板式散熱器的出油口通過回油銅管回油，經(jīng)抽油泵抽油送至油箱，形成潤滑油的降溫升溫循環(huán)；
所述的液氮制冷系統(tǒng)由加熱控熱機構和噴氮機構組成，所述的噴氮機構包括密封的液氮保溫瓶和供氣銅管，供氣銅管的一端通入液氮保溫瓶內(nèi)，其另一端通入隔熱箱體，所述的加熱控熱機構由導線、接觸式調(diào)壓器和電熱芯組成，電熱芯設置在液氮保溫瓶內(nèi)，并通過導線與接觸式調(diào)壓器連接。
[0009]本發(fā)明所述的供氣銅管外壁上套設有保溫管。
[0010]本發(fā)明所述的電熱芯為鎳鉻電熱芯。[0011]本發(fā)明所述的液氮保溫瓶內(nèi)設有用于支撐電熱芯的電熱芯托架。
[0012]本發(fā)明所述的出油銅管上設有出油閥門。
[0013]本發(fā)明所述的液氮冷卻裝置還設有用于支撐液氮保溫瓶的支撐架。
[0014]本發(fā)明所述的板式散熱器的出水口位于進水口的上方。
[0015]本發(fā)明所述的板式散熱器的出油口位于板式散熱器的底部。
[0016]本發(fā)明所述的出油銅管在隔熱箱體呈螺旋設置。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
1、以往對潤滑系統(tǒng)冷卻多采用低溫箱裝置，易泄露氟利昂，污染環(huán)境。本發(fā)明采用對液氮加熱后升華逸出的低溫氮氣對潤滑系統(tǒng)進行冷卻，經(jīng)濟實惠，并且有利于環(huán)保。
[0018]2、本發(fā)明通過接觸式調(diào)壓器對電熱芯進行加熱，電熱芯功率可以調(diào)節(jié)，進而可以控制氮氣的逸出量實現(xiàn)控制潤滑系統(tǒng)的冷卻速度。
[0019]3、本發(fā)明將實驗用后被冷卻的潤滑油通入板式散熱器中，利用板式散熱器中水流動恢復至常溫，以方便潤滑油再次循環(huán)使用，板式散熱器中的水流動為從下至上流動，該種設置方式使?jié)櫥偷母菀妆唤禍亍?br> [0020]4、此裝置結構簡單，拆卸方便，操作安全，尤其適合實驗室使用。
[0021]5、供油銅管在隔熱箱體中為螺旋形，以實現(xiàn)隔熱箱體中低溫氮氣對供油銅管中的潤滑油充分冷卻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖。
[0023]圖中:1、抽油泵，2、回油銅管，3、出油閥門，4、板式散熱器，5、收油銅管，6、待潤滑裝置，7、供油銅管，8、出水管，9、進水管，10、閥門，11、端蓋，12、隔熱箱體，13、管接頭II，14、供氣銅管，15、保溫管，16、供油泵，17、接觸式調(diào)壓器，18、支撐架I，19、油箱，20、管接頭I，21、瓶塞，22、液氮保溫瓶，23、電熱芯24、支撐架，25、電熱芯托架，26、導線。
【具體實施方式】
[0024]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明所作進一步詳細說明。
[0025]如圖所示，液氮保溫瓶中盛有液氮，電熱芯固定于液氮保溫瓶中，電熱芯與接觸式調(diào)壓器通過導線連接。所述供油泵固定于油箱之上，通過供油銅管接通至待潤滑裝置進行潤滑，供油量的大小可以通過控制出油閥門旋轉(zhuǎn)的角度來實現(xiàn)。所述回油油路上安裝有板式散熱器，通過自來水在板式散熱器中的流通使被冷卻的潤滑油恢復至常溫。所述抽油泵與板式散熱器出油口通過回油銅管連接，抽油泵將潤滑油重新抽入到油箱中以實現(xiàn)循環(huán)使用。
[0026]隔熱箱體中開有兩孔，分別為進氮氣口和出氮氣口。電熱芯通電發(fā)熱之后，液氮升溫至-196°C升華為氮氣，低溫的氮氣流通隔熱箱體后對供油銅管中的潤滑油進行冷卻，所述供油銅管在隔熱箱體中為螺旋形，以實現(xiàn)隔熱箱體中低溫氮氣對供油銅管中的潤滑油充分冷卻。
[0027]一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，包括液氮制冷系統(tǒng)和潤滑油循環(huán)系統(tǒng)。
[0028]所述液氮制冷系統(tǒng)主要包括液氮保溫瓶22、接觸式調(diào)壓器17、電熱芯23、支撐架I18、支撐架24、保溫管15、隔熱箱體12、供氣銅管14。電熱芯23與接觸式調(diào)壓器17通過導線26連接，電熱芯23通過電熱芯托架25設置在液氮保溫瓶22中。瓶塞21開有細孔并插入銅管，液氮保溫瓶22中盛入液氮后用瓶塞21密封，瓶塞21為橡膠材料以保證密封。隔熱箱體12左端進氣口中插入銅管并通過管接頭II 13與供氣銅管14連接，供氣銅管14外側(cè)套有保溫管15，以實現(xiàn)低溫的氮氣與外界隔熱，提高冷卻效率。供油銅管7在隔熱箱體12中為螺旋形，以便供油銅管7中潤滑油在隔熱箱體12中充分冷卻。隔熱箱體12兩端分別由內(nèi)螺旋端蓋11密封，端蓋上鉆有小孔以便插入供油銅管7，端蓋為橡膠材料以便密封良好，供油銅管7為銅質(zhì)材料。供氣銅管14與插入瓶塞21中的銅管通過管接頭I 20連接。液氮保溫瓶22與接觸式調(diào)壓器17分別安放在支撐架I 18、支撐架24、上，以實現(xiàn)操作安全穩(wěn)定。
[0029]所述潤滑油循環(huán)系統(tǒng)主要包括油箱19、供油泵16、抽油泵1、回油銅管2、收油銅管
5、供油銅管7、出油閥門3、閥門10、板式散熱器4、進水管9、出水管8。供油泵16安裝在油箱19上，以實現(xiàn)對待潤滑裝置6提供潤滑油。出油閥門3安裝在供油銅管7上，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)供油量的大小。收油銅管5接入板式散熱器4上端，回油銅管2接入板式散熱器4下端，以實現(xiàn)潤滑油通過重力作用在待潤滑裝置6中順利流出，提高抽油泵I的工作效率。進水管9接入板式散熱器4的下端，出水管8接入板式散熱器4的上端，以保證潤滑油從板式散熱器4流出后基本恢復至常溫。回油銅管2與抽油泵I通過管接頭連接。抽油泵I的出油管接入至油箱19中，以實現(xiàn)潤滑油循環(huán)使用。
[0030]工作時先后啟動抽油泵1、供油泵16，開啟板式散熱器4進水口閥門10，潤滑油在潤滑油循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)流動。供油量的大小可以通過控制出油閥門3旋轉(zhuǎn)的角度來實現(xiàn)。然后開啟接觸式調(diào)壓器17的開關，電熱芯23發(fā)熱后液氮汽化成氮氣，低溫的氮氣經(jīng)供氣銅管14后進入隔熱箱體12中，在隔熱箱體12中流通后由右端出氮氣口逸出，隔熱箱體12流通氮氣后對供油銅管7中的潤滑油進行冷卻。調(diào)節(jié)接觸式調(diào)壓器17的電壓可以控制氮氣的逸出量，進而實現(xiàn)控制潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的冷卻速度。工作完畢后依次關閉接觸式調(diào)壓器17開關、供油泵16開關、抽油泵I開關，最后關閉板式散熱器4進水口閥門10。
【權利要求】
1.一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，包括液氮制冷系統(tǒng)和潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于: 所述的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，包括供油泵(16)、供油銅管(7)、隔熱箱體(12)、收油銅管(5)、板式散熱器(4)、回油銅管(2)、抽油泵(I)和油箱(19)，供油泵(16)的抽油口通入油箱(19)，其出油口通過供油銅管(7)穿通隔熱箱體(12)后對待潤滑裝置供油，收油銅管(5)收取潤滑過后的潤滑油，并與板式散熱器(4)的進油口連接，板式散熱器(4)的出油口通過回油銅管(2)回油，經(jīng)抽油泵(I)抽油送至油箱(19)，形成潤滑油的降溫升溫循環(huán)； 所述的液氮制冷系統(tǒng)由加熱控熱機構和噴氮機構組成，所述的噴氮機構包括密封的液氮保溫瓶(22)和供氣銅管(14)，供氣銅管(14)的一端通入液氮保溫瓶(22)內(nèi)，其另一端通入隔熱箱體(12)，所述的加熱控熱機構由導線(26)、接觸式調(diào)壓器(17)和電熱芯(23)組成，電熱芯(23 )設置在液氮保溫瓶(22 )內(nèi)，并通過導線(26 )與接觸式調(diào)壓器(17 )連接。
2.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的供氣銅管(14)外壁上套設有保溫管(15)。
3.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的電熱芯(23)為鎳鉻電熱芯。
4.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的液氮保溫瓶(22)內(nèi)設有用于支撐電熱芯(23)的電熱芯托架(25)。
5.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的出油銅管(7 )上設有出油閥門(3 )。
6.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的液氮冷卻裝置還設有用于支撐液氮保溫瓶(22 )的支撐架(24 )。
7.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的板式散熱器(4)的出水口位于進水口的上方。
8.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的板式散熱器(4)的出油口位于板式散熱器(4)的底部。
9.如權利要求1所述的一種利用液氮冷卻的小型循環(huán)潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的出油銅管(7)在隔熱箱體(12)呈螺旋設置。
【文檔編號】F16N39/02GK103822078SQ201410053762
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權日:2014年2月18日
【發(fā)明者】蘇冰, 杜輝, 郭軍, 楊伯原, 鄭學普 申請人:河南科技大學