專利名稱:潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)的制作方法
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)。
評(píng)定潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在滾動(dòng)軸承上的機(jī)械安定性及潮濕條件下的抗水性能是考察和篩選潤(rùn)滑脂產(chǎn)品配方、檢驗(yàn)和控制潤(rùn)滑脂產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上評(píng)定潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的上述性能時(shí)，通常是不同的性能，使用不同的評(píng)定方法和一個(gè)相應(yīng)的評(píng)定設(shè)備。例如，評(píng)定脂的動(dòng)態(tài)氧化安定性使用動(dòng)態(tài)氧化試驗(yàn)器(Dynamic Oxidation Tester);評(píng)定脂的機(jī)械安定性(即滾筒安定性)使用滾筒安定性評(píng)定儀(Roll Stability eguipment)。這樣，需要多項(xiàng)設(shè)備，并且有些設(shè)備如評(píng)定脂的靜態(tài)氧化安定性的試驗(yàn)機(jī)，體積龐大，占地面積多，不易搬移。
由于已有的設(shè)備不同程度地存在著某些缺陷，有關(guān)方面的專家們?cè)诓粩嗟丶右愿倪M(jìn)。有代表性的改進(jìn)方法和設(shè)備參見(jiàn)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(fā)明的目的是要提供一種具有多種功能的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，用以代替已有技術(shù)中幾種只能評(píng)定一種潤(rùn)滑脂性能的設(shè)備。
本發(fā)明的任務(wù)是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)是在McCarthy，P.R.和Bailey，W.W.的動(dòng)態(tài)氧化試驗(yàn)器(Dynamic Oxidation Tester，參見(jiàn)NLGI Spokesman 39，NO.5，P.161，1975)的基礎(chǔ)上所作的改進(jìn)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)原有試驗(yàn)機(jī)加熱室結(jié)構(gòu)的改變來(lái)擴(kuò)大試驗(yàn)機(jī)的控制溫度范圍，并獲得穩(wěn)定的恒溫效果，以滿足不同的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定過(guò)程中各種試驗(yàn)條件的要求。
本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)由恒溫試驗(yàn)箱、滾筒和試驗(yàn)器具組成。所說(shuō)的恒溫試驗(yàn)箱在箱蓋和箱座之間有一個(gè)以空氣為加熱介質(zhì)的加熱室、一個(gè)加熱器和一個(gè)由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的空氣循環(huán)風(fēng)扇(簡(jiǎn)稱風(fēng)扇)。
所說(shuō)試驗(yàn)機(jī)恒溫試驗(yàn)箱的加熱室可以是一個(gè)沒(méi)有棱、沒(méi)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(yàn)機(jī)的恒溫試驗(yàn)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(gòu)成;金屬圓板的周邊上還可以對(duì)稱地裝有2～8個(gè)調(diào)風(fēng)片。金屬圓板通過(guò)測(cè)溫套管或螺釘固定在恒溫試驗(yàn)箱箱蓋內(nèi)壁上。
試驗(yàn)機(jī)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(nèi)口處可有一截脂管，以防止?jié)櫥氯行墓軆?nèi)口。
試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)器具可以是兩種或多種。
試驗(yàn)機(jī)的電機(jī)軸上，在電機(jī)與恒溫試驗(yàn)箱箱蓋之間還可以有一風(fēng)扇，用以冷卻電機(jī)本身。
本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)由于改進(jìn)了恒溫試驗(yàn)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使加熱室溫度調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大到從常溫到200℃之間，甚至更高，并能獲得良好的恒溫效果，從而可以代替已有技術(shù)中裝有水浴、油浴或金屬浴的試驗(yàn)機(jī)來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑脂高、低溫性能的評(píng)定。同時(shí)由于本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)滾筒和試驗(yàn)器具是多種結(jié)構(gòu)尺寸的，用于評(píng)定潤(rùn)滑脂的前述性能時(shí)，只需更換試驗(yàn)器具即可，不必再使用另外的試驗(yàn)機(jī)，從而可以減少設(shè)備及其占地面積，節(jié)省設(shè)備費(fèi)用，特別是給操作者帶來(lái)工作上的方便。
圖1是潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)剖視圖。
圖2是試驗(yàn)機(jī)恒溫試驗(yàn)箱的加熱器之金屬圓板與調(diào)風(fēng)片位置和構(gòu)形示意圖。
圖3為試驗(yàn)機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4為試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)器具示意圖。
參見(jiàn)圖1，恒溫試驗(yàn)箱〔8、9〕包括箱蓋〔8〕、箱座〔9〕、加熱器〔13〕、風(fēng)扇〔3〕、電機(jī)〔10〕以及箱蓋和箱座內(nèi)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(nèi)殼〔17〕構(gòu)成。內(nèi)殼最好采用不銹鋼材料;外殼可以采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(nèi)殼構(gòu)成恒溫試驗(yàn)箱內(nèi)壁。內(nèi)壁四周為圓滑的曲面(曲面的曲率可根據(jù)試驗(yàn)機(jī)大小確定)。箱蓋和箱座閉合時(shí)，形成一個(gè)沒(méi)有棱、沒(méi)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(yè)在背面使箱蓋和箱座相聯(lián)結(jié)，使箱蓋便于開(kāi)關(guān)而又不與箱座分離。箱蓋和箱座兩側(cè)面相接處可各有一個(gè)或幾個(gè)半圓形豁口，用以安放一個(gè)或多個(gè)滾筒，一般最好是兩個(gè)?；砜谂c豁口間的距離以滾筒在加熱室內(nèi)能自由運(yùn)轉(zhuǎn)為宜?；砜诘陌霃綉?yīng)與滾筒中心軸半徑大小相吻合?；砜谂c中心軸之間以及整個(gè)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(jiàn)圖1和圖2，恒溫試驗(yàn)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(gòu)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(jù)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于加熱室中的試驗(yàn)器具上，故又可叫做擋風(fēng)板。它可用測(cè)溫套管〔18〕或者螺釘固定在箱蓋〔8〕的內(nèi)壁上。電熱絲〔6〕的功率大小可按試驗(yàn)方法的規(guī)格要求，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理及換熱公式進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定，通常可在400～1000瓦的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。如果試驗(yàn)要求在更高的溫度下進(jìn)行，也可選擇功率大于1000瓦的電熱絲。
參見(jiàn)圖1，恒溫試驗(yàn)箱的風(fēng)扇〔3〕可用軸套〔4〕固定在伸入箱蓋里面的電機(jī)軸〔11〕上。風(fēng)扇可以有2個(gè)以上的葉輪，并根據(jù)需要做成各種適宜的形狀。風(fēng)扇〔3〕的直徑可以等于或略小于金屬圓板〔14〕的直徑。
在電機(jī)軸〔11〕上，在電機(jī)與箱蓋之間，還可安裝另一風(fēng)扇〔12〕，用以冷卻電機(jī)本身。
參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)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(gè)調(diào)風(fēng)片〔15〕。調(diào)風(fēng)片可由不銹鋼材料制成T形薄片，薄片的大小可以根據(jù)金屬圓板的大小按比例確定，其長(zhǎng)度可為金屬圓板周長(zhǎng)的1/6～1/8，寬度相當(dāng)于金屬圓板至恒溫試驗(yàn)箱箱蓋內(nèi)壁的垂直距離。當(dāng)用螺釘〔14-2〕將調(diào)風(fēng)片側(cè)邊上的連結(jié)片與金屬圓板連結(jié)時(shí)，調(diào)風(fēng)片面向箱蓋一邊的側(cè)邊正好與箱蓋內(nèi)壁相接觸。調(diào)風(fēng)片與金屬圓板之間的位置關(guān)系可以依據(jù)控制溫度的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)保持調(diào)風(fēng)片略微彎曲，其兩端與通過(guò)金屬圓板圓心的坐標(biāo)軸X橫軸的距離S1和S2之差在2～4毫米之間。
試驗(yàn)時(shí)，加熱器周圍的空氣經(jīng)加熱升高溫度后，一部分在風(fēng)扇〔3〕的定向煽動(dòng)下沿恒溫箱內(nèi)壁向箱內(nèi)各處擴(kuò)散，另一部分經(jīng)調(diào)風(fēng)片與金屬圓板之間的縫隙到達(dá)試驗(yàn)器具上，然后經(jīng)金屬圓板中心孔回到加熱器周圍。由于風(fēng)扇〔3〕、金屬圓板〔14〕和調(diào)風(fēng)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(yàn)箱內(nèi)空氣循環(huán)均勻，熱平衡過(guò)程快，溫度波動(dòng)小，易于控制。采用本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)試驗(yàn)溫度在20～200℃之間時(shí)，箱內(nèi)實(shí)際溫度與試驗(yàn)要求控制的溫度之差最大為±0.5℃;加熱室不同部位最高點(diǎn)與最低點(diǎn)溫度之差最大為±1℃。溫度的控制與測(cè)量可用鉑電阻和溫度計(jì)通過(guò)測(cè)溫套管進(jìn)行。
參見(jiàn)圖3，本發(fā)明試驗(yàn)機(jī)所說(shuō)的滾筒〔7〕可以包括滾筒體〔7-2〕、頂蓋〔7-6〕、螺帽〔7-5〕，均可由不銹鋼材料制成。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、耐腐蝕材料制成)，起到密封作用。頂蓋可有一中心管〔7-8〕，作為試驗(yàn)所需氣體入口。筒內(nèi)氣體壓力可通過(guò)聯(lián)結(jié)在滾筒體中心軸上的減壓閥〔7-7〕進(jìn)行。
頂蓋中心管內(nèi)口處還可有一個(gè)截脂管〔7-3〕，用以防止試驗(yàn)過(guò)程中涂抹在滾筒內(nèi)壁上的潤(rùn)滑脂堵塞中心管內(nèi)口。頂蓋也可以是不帶中心管和截脂管的，此時(shí)，滾筒頂蓋為實(shí)心頂蓋，滾筒與實(shí)心頂蓋配套使用時(shí)，用于不需從外部輸入氣體的潤(rùn)滑脂性能試驗(yàn)。
滾筒的另一端中心軸上可有軸承〔7-1〕，用于與傳動(dòng)裝置相連，試驗(yàn)時(shí)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)滾筒體轉(zhuǎn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖4，本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)，其中所說(shuō)的試驗(yàn)器具〔2〕是可以更換的。試驗(yàn)器具〔2〕可以是滾柱〔2A〕或樣品架〔2B-1〕及樣品杯〔2B-2〕的組合。也可以是其它符合于本發(fā)明試驗(yàn)機(jī)使用的試驗(yàn)器具。
滾柱〔2A〕可以有各種直徑，直徑大小可在試驗(yàn)機(jī)加熱室寬度的1/2～4/5的范圍內(nèi)選擇，不同直徑的滾柱用于不同的潤(rùn)滑脂性能試驗(yàn)，可以由試驗(yàn)所用的方法來(lái)確定。滾柱可制成鋼質(zhì)和銅質(zhì)的，銅質(zhì)滾筒通常用于潤(rùn)滑脂動(dòng)態(tài)氧化性能的快速評(píng)定。
樣品架〔2B-1〕最好用金屬材料制成，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(yàn)方法要求確定，樣品架則根據(jù)滾筒內(nèi)徑大小和需要放置的樣品杯數(shù)目做成各種規(guī)格的。
本發(fā)明的試驗(yàn)機(jī)特別適用于各種潤(rùn)滑脂動(dòng)態(tài)和靜態(tài)氧化安定性、高溫和常溫機(jī)械安定性、抗水性能等的評(píng)定，既可適用標(biāo)準(zhǔn)方法(如SY2715-77，TOCT5734～62，GB2359～80，ASTM D1831等)，也可適用于特定的方法(指按照某種特定的要求規(guī)定的暫用方法，這種方法有可能發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)方法)。因此，試驗(yàn)機(jī)及其配件的大小、規(guī)格等都可按照通用的標(biāo)準(zhǔn)或特定的要求進(jìn)行規(guī)定和制造。
評(píng)定潤(rùn)滑脂性能時(shí)，在滾筒中按照標(biāo)準(zhǔn)方法或特定方法的要求裝好樣品及滾柱(進(jìn)行靜態(tài)氧化試驗(yàn)時(shí)則用樣品架和樣品杯)，將滾筒置于恒溫試驗(yàn)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，恒溫試驗(yàn)箱置于一機(jī)座上，滾筒中心軸兩端通過(guò)軸承裝在機(jī)座的支架上，由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。若試驗(yàn)是在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行時(shí)，則不必啟動(dòng)傳動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
1.潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)由恒溫試驗(yàn)箱[8、9]、滾筒[7]和試驗(yàn)器具[2]組成，其特征在于所說(shuō)的恒溫試驗(yàn)箱具有箱蓋[8]、箱座[9]、加熱器[13]、風(fēng)扇[3]、電機(jī)[10]以及箱蓋和箱座內(nèi)壁之間的幾何空間--加熱室[1]。
2.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所說(shuō)的加熱室〔1〕是一個(gè)沒(méi)有棱、沒(méi)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(quán)利要求
1或2所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所說(shuō)的加熱器〔13〕是在金屬圓板〔14〕的背面固定一組電熱絲〔6〕構(gòu)成，金屬圓板有一中心孔〔14-3〕，通過(guò)測(cè)溫套管〔18〕固定在箱蓋〔8〕的內(nèi)壁上。
4.按照權(quán)利要求
3所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所說(shuō)金屬圓板〔14〕的周圍邊緣上對(duì)稱地裝有2-8個(gè)調(diào)風(fēng)片〔15〕。
5.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所說(shuō)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(quán)利要求
5所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所說(shuō)的頂蓋〔7-6〕有一中心管〔7-8〕，中心管內(nèi)口處有一截脂管〔7-3〕。
7.按照權(quán)利要求
1或5所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其中所說(shuō)的試驗(yàn)器具〔2〕是可更換的，并至少在2種以上。
8.按照權(quán)利要求
7所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其中所說(shuō)的試驗(yàn)器具〔2〕是一個(gè)滾柱〔2A〕，滾柱〔2A〕可以有各種不同的直徑。
9.按照權(quán)利要求
7所說(shuō)的潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)，其中所說(shuō)的試驗(yàn)器具〔2〕是樣品架〔2B-1〕和樣品杯〔2B-2〕的組合。
10.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所說(shuō)的恒溫試驗(yàn)箱外部電機(jī)〔10〕的軸〔11〕上、在電機(jī)〔10〕與箱蓋〔8〕之間有一風(fēng)扇〔12〕。
專利摘要
潤(rùn)滑脂性能評(píng)定試驗(yàn)機(jī)由恒溫試驗(yàn)箱[8、9]滾筒[7]和試驗(yàn)器具[2]組成，其特征在于所說(shuō)的恒溫試驗(yàn)箱包括箱蓋[8]、箱座[9]、加熱器[13]、風(fēng)扇[3]、電機(jī)[10]以及箱蓋和箱座之間的幾何空間——加熱室[1]。所說(shuō)的試驗(yàn)器具可以有2種以上，分別用于測(cè)定潤(rùn)滑脂的氧化安定性、機(jī)械安定性和抗水等性能。適用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上對(duì)潤(rùn)滑脂性能的分析評(píng)定。
文檔編號(hào)G01N33/26GK86105782SQ86105782
公開(kāi)日1988年2月17日 申請(qǐng)日期1986年7月24日
發(fā)明者梁會(huì)芳, 熊楚英, 門志彬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司石油化工科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan