用于滑油流量试验器的换向装置及滑油流量试验器

摘要

本发明公开了一种用于滑油流量试验器的换向装置及滑油流量试验器。用于滑油流量试验器的换向装置，包括固接于试验器工作仓内的上支撑板以及通过支撑杆固接于上支撑板上的下支撑板，上支撑板上装有沿支撑板的板面垂直方向设置并且伸入到上支撑板与下支撑板之间的转轴以及驱动机构；转轴上处于上支撑板与下支撑板之间的部位上套设有用于随转轴转动以进行滑油分流并且防止滑油外溅的油盘组件；上支撑板上沿转轴的周向均匀分布有多个穿板接头，油盘组件上设有多个导油套，下支撑板上设有多个用于从导油套接取滑油的量杯，穿板接头、导油套、量杯三者一一对应；油盘组件与设于下支撑板上用于将分流的滑油导回油箱的回油管连通。适用温度变化大的环境。

说明书

技术领域

本发明涉及涡轴发动机滑油流量试验设备领域，特别地，涉及一种用于滑油流量试验器 的换向装置。此外，本发明还涉及一种包括上述用于滑油流量试验器的换向装置的滑油流量 试验器。

背景技术

涡轴发动机滑油流量试验器包括有电磁换向阀、气缸及换向器，试验的介质设计温度范 围在30℃到100℃之间，在不同温度过程中有可能出现热胀冷缩现象，反复的变温会影响换 向器各个部位的密封性。

传统气动换向器在滑油导入和分流过程中，由于环向接口之间存在间隙而产生滑油飞溅 的现象，从而使得滑油容易飞溅滴入测量装置上，甚至从各个密封部位渗漏，从而导致测量 数据的偏差以及造成了滑油的浪费，并且当飞溅的滑油充斥于涡轴发动机滑油流量试验器的 各个部位时，很难进行清理，从而导致后续的试验以及测试精度。

发明内容

本发明提供了一种用于滑油流量试验器的换向装置及滑油流量试验器，以解决传统气动 换向器在滑油导入和分流过程中，由于环向接口之间存在间隙而产生滑油飞溅的现象，从而 使得滑油容易飞溅滴入测量装置上，甚至从各个密封部位渗漏的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于滑油流量试验器的换向装置，包括固接于试验器 工作仓内的上支撑板以及通过支撑杆固接于上支撑板上的下支撑板，上支撑板上装有沿支撑 板的板面垂直方向设置并且伸入到上支撑板与下支撑板之间的转轴以及用于驱动转轴转动的 驱动机构；转轴上处于上支撑板与下支撑板之间的部位上套设有用于随转轴转动以进行滑油 分流并且防止滑油外溅的油盘组件；上支撑板上沿转轴的周向均匀分布有多个用于接通进油 管并从油箱导入滑油的穿板接头，油盘组件上设有多个用于从穿板接头的正下方接取滑油的 导油套，下支撑板上设有多个用于从导油套接取滑油的量杯，穿板接头、导油套、量杯三者 一一对应；油盘组件与设于下支撑板上用于将分流的滑油导回油箱的回油管连通。

进一步地，油盘组件包括套设于转轴上并随转轴转动的旋转油盘，旋转油盘周边设有用 于防止滑油外溅的旋转挡油板；旋转油盘上表面的中部向下倾斜并与回油管连通，以将旋转 油盘上表面的滑油沿旋转油盘中部通道导向回油管；导油套设置在旋转油盘上。

进一步地，油盘组件包括套设于转轴上并随转轴转动的内转盘以及套设于内转盘底部的 轴套外并固接于上支撑板上的外固定盘；内转盘上表面的中部向上倾斜以将内转盘上表面的 滑油沿内转盘的四周边缘导向外固定盘，或者内转盘上表面的中部向下倾斜并连通回油管以 将内转盘上表面的滑油沿内转盘中部通道导向回油管；外固定盘上表面的中部向下倾斜并与 回油管连通，以将外固定盘上表面的滑油沿外固定盘的中部通道导向回油管；导油套设于外 固定盘上；内转盘上设有多个用于从穿板接头接取滑油并将滑油导向导油套的分油套；穿板 接头、分油套、导油套、量杯四者一一对应。

进一步地，外固定盘周边设有用于防止滑油外溅的固定挡油板，外固定盘通过固定挡油 板固接于上支撑板上。

进一步地，内转盘的中部向下凹陷形成用于汇集内转盘上表面滑油的集油槽。

进一步地，回油管固接于外固定盘的底部，回油管与外固定盘之间设有密封件。

进一步地，转轴通过轴承组安装于上支撑板上。

进一步地，驱动机构采用气缸与转块的组合机构，转块固接于转轴上，气缸的输出端连 接转块，通过气缸输出端的往复运动推动转块带动转轴做往复的转动。

进一步地，驱动机构采用伺服电机，伺服电机的输出端连接并驱动转轴转动。

进一步地，驱动机构采用气动换向控制器，气动换向控制器的气源采用车间通用的压缩 空气网络供气，气源通过气源三联件处理后，通过电磁换向阀送至气缸，在电磁换向阀的控 制下，驱动换向装置动作。

根据本发明的另一方面，还提供了一种滑油流量试验器，其包括上述用于滑油流量试验 器的换向装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明用于滑油流量试验器的换向装置，通过上支撑板装配于滑油流量试验器的工作仓 内，作为整个装置的安装平台。通过在上支撑板上设置转轴并通过驱动机构驱动，以驱使转 轴上的油盘组件进行转动，以实现滑油分流或者滑油导回滑油油箱，通过油盘组件使得滑油 分流或导回油箱过程中飞溅的滑油均阻挡于油盘组件内腔，有效防止滑油外泄，并节约滑油。 通过穿板接头、导油套、量杯三者一一对应，当油盘组件转动至穿板接头、导油套、量杯三 者上下正对的状态，从进油管进入的滑油同时穿过板接头和导油套而进入量杯，以进行流量 测量；当流量测量完毕，油盘组件转动中导油套与穿板接头和量杯错位的位置，滑油通过穿 板接头掉落于油盘组件内腔并通过回油管回流至滑油油箱。能够适用于涡轴发动机滑油介质 30℃到100℃之间的温度环境以及适用于其他温度变化大的环境。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面 将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及 其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的用于滑油流量试验器的换向装置的结构示意图之一；

图2是本发明优选实施例的用于滑油流量试验器的换向装置的结构示意图之二；

图3是本发明优选实施例的试验器工作仓的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的气动换向控制器的结构示意图；

图5是本发明优选实施例的传统换向器改善至本发明新换向装置前后流量值对比图。

图例说明：

1、上支撑板；2、支撑杆；3、下支撑板；4、转轴；5、驱动机构；501、气缸；502、转 块；503、气动换向控制器；5031、气源；5032、气源三联件；5033、电磁换向阀；6、油盘 组件；601、旋转油盘；6011、旋转挡油板；602、内转盘；6021、轴套；6022、集油槽；6023、 分油套；603、外固定盘；6031、固定挡油板；7、穿板接头；8、导油套；9、量杯；10、回 油管；11、密封件；12、轴承组。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的 多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的用于滑油流量试验器的换向装置的结构示意图之一；图2是 本发明优选实施例的用于滑油流量试验器的换向装置的结构示意图之二；图3是本发明优选 实施例的试验器工作仓的结构示意图；图4是本发明优选实施例的气动换向控制器的结构示 意图；图5是本发明优选实施例的传统换向器改善至本发明新换向装置前后流量值对比图。

如图1和图2所示，本实施例的用于滑油流量试验器的换向装置，包括固接于试验器工 作仓内的上支撑板1以及通过支撑杆2固接于上支撑板1上的下支撑板3，上支撑板1上装有 沿支撑板的板面垂直方向设置并且伸入到上支撑板1与下支撑板3之间的转轴4以及用于驱 动转轴4转动的驱动机构5；转轴4上处于上支撑板1与下支撑板3之间的部位上套设有用于 随转轴4转动以进行滑油分流并且防止滑油外溅的油盘组件6；上支撑板1上沿转轴4的周向 均匀分布有多个用于接通进油管并从油箱导入滑油的穿板接头7，油盘组件6上设有多个用于 从穿板接头7的正下方接取滑油的导油套8，下支撑板3上设有多个用于从导油套8接取滑油 的量杯9，穿板接头7、导油套8、量杯9三者一一对应；油盘组件6与设于下支撑板3上用 于将分流的滑油导回油箱的回油管10连通。本发明用于滑油流量试验器的换向装置，通过上 支撑板1装配于滑油流量试验器的工作仓内，作为整个装置的安装平台。通过在上支撑板1 上设置转轴4并通过驱动机构5驱动，以驱使转轴4上的油盘组件6进行转动，以实现滑油 分流或者滑油导回滑油油箱，通过油盘组件6使得滑油分流或导回油箱过程中飞溅的滑油均 阻挡于油盘组件6内腔，有效防止滑油外泄，并节约滑油。通过穿板接头7、导油套8、量杯 9三者一一对应，当油盘组件6转动至穿板接头7、导油套8、量杯9三者上下正对的状态， 从进油管进入的滑油同时穿过板接头和导油套8而进入量杯9，以进行流量测量；当流量测量 完毕，油盘组件6转动中导油套8与穿板接头7和量杯9错位的位置，滑油通过穿板接头7 掉落于油盘组件6内腔并通过回油管10回流至滑油油箱。能够适用于涡轴发动机滑油介质30 ℃到100℃之间的温度环境以及适用于其他温度变化大的环境。

如图1所示，本实施例中，油盘组件6包括套设于转轴4上并随转轴4转动的旋转油盘 601。旋转油盘601周边设有用于防止滑油外溅的旋转挡油板6011。旋转油盘601上表面的中 部向下倾斜并与回油管10连通，以将旋转油盘601上表面的滑油沿旋转油盘601中部通道导 向回油管10。导油套8设置在旋转油盘601上。可选地，旋转油盘601的上表面还开设有用 于导油的导油槽。可选地，旋转油盘601上表面开设的导油槽呈涡旋状布置。

如图2所示，本实施例中，油盘组件6包括套设于转轴4上并随转轴4转动的内转盘602 以及套设于内转盘602底部的轴套6021外并固接于上支撑板1上的外固定盘603。可选地， 内转盘602上表面的中部向上倾斜以将内转盘602上表面的滑油沿内转盘602的四周边缘导 向外固定盘603。可选地，内转盘602上表面的中部向下倾斜并连通回油管10，以将内转盘 602上表面的滑油沿内转盘602中部通道导向回油管10。外固定盘603上表面的中部向下倾 斜并与回油管10连通，以将外固定盘603上表面的滑油沿外固定盘603的中部通道导向回油 管10。导油套8设于外固定盘603上。内转盘602上设有多个用于从穿板接头7接取滑油并 将滑油导向导油套8的分油套6023。穿板接头7、分油套6023、导油套8、量杯9四者一一 对应。可选地，内转盘602和/或外固定盘603的上表面开设有用于导油的导油槽。可选地， 内转盘602上表面开设的导油槽呈涡旋状布置。

如图2所示，本实施例中，外固定盘603周边设有用于防止滑油外溅的固定挡油板6031。 外固定盘603通过固定挡油板6031固接于上支撑板1上。

如图2所示，本实施例中，内转盘602的中部向下凹陷形成用于汇集内转盘602上表面 滑油的集油槽6022。

如图1和图2所示，本实施例中，回油管10固接于外固定盘603的底部，回油管10与 外固定盘603之间设有密封件11。

如图1和图2所示，本实施例中，转轴4通过轴承组12安装于上支撑板1上。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，驱动机构5采用气缸501与转块502的组 合机构。转块502固接于转轴4上。气缸501的输出端连接转块502。通过气缸501输出端的 往复运动推动转块502带动转轴4做往复的转动。

本实施例中，驱动机构5采用伺服电机，伺服电机的输出端连接并驱动转轴4转动。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，驱动机构5采用气动换向控制器503。气 动换向控制器503的气源5031采用车间通用的压缩空气网络供气。气源5031通过气源三联 件5032处理后，通过电磁换向阀5033送至气缸501，在电磁换向阀5033的控制下，驱动换 向装置动作。

本实施例的滑油流量试验器，包括上述用于滑油流量试验器的换向装置。

实施时，提供一种新型滑油流量试验器换向器。

如图1所示为一种某型流量试验器换向器结构方案。该换向器主要包括旋转油盘601、转 轴4、支撑板(上支撑板1和下支撑板3)、支撑杆2、用于转轴4安装定位的定位块、量杯上 法兰等。其工作原理为：气动换向系统驱动换向器进行旋转一定角度，控制换向器同心于均 布在圆周的各测量量杯(量杯9)上，并引导滑油进入测量量杯(量杯9)来实现分流量的取 样功能。当不进行分流量测量时，换向器将分流量引回油箱。当进行分流量测量时，换向器 动作将分流量引导至测量容器(量杯9)；测量结束时，换向器动作将分流量引回油箱。称重 系统对测量容器中取样到的分流量进行称重，称重完成后，测量容器底部的电磁阀打开，滑 油流回油箱。

如图2所示为另一种流量试验器换向器结构方案。该换向器主要包括外固定盘603、内转 盘602、转轴4、分油套6023、支撑板(上支撑板1和下支撑板3)、支撑杆2、用于转轴4安 装定位的定位块、量杯上法兰等。该方案是将换向器设计成双转油盘结构，其中外固定盘603 与上支撑板1采取密封固定形式，内转盘602控制流量介质的分流引导，油盘套(固定挡油 板6031)防止余油外溅滴入测量装置上。

可以看出，与方案一相比较，方案二将换向器旋转油盘设计为双油盘形式，结构上更加 紧凑，同时外固定盘603采用固定结构，能够进一步提高分流量的引流精准度，提高了测量 系统的可靠性；同时可避免余油外溅至测量系统上，将余油引导至油箱。

气动换向结构，如下图4所示。气动换向控制器503通过换向器动作，控制滑油进入测 量量杯(量杯9)来实现分流量的取样功能；试验时间通过电气系统进行设定。具体过程如下： 车间原有的气源5031经处理后，通过电磁换向阀5033被送到气缸501，在电磁换向阀5033 的控制下，驱动换向器动作。试验器总体结构紧凑，测量量杯(量杯9)均布圆周上，通过摆 杆驱动使换向盘转动实现上述所需动作。

气动换向控制器通过换向器动作，控制滑油是否进入测量量杯(量杯9)来实现分流量的 取样功能；试验时间通过电气系统进行设定。具体过程如下：气源5031为车间原有的压缩空 气网路，经气源三联件5032处理后，通过电磁换向阀5033被送到气缸，在电磁换向阀5033 的控制下，驱动换向器动作。本试验器总体结构紧凑，九个测量量杯(量杯9)按40°均布在 直径为350mm的圆周上，所以换向器也设计成圆形的，通过摆杆驱动使换向盘转动实现上述 所需动作。

当不进行分流量测量时，换向器将分流量引回油箱；当进行分流量测量时，换向器动作 将分流量引导至测量容器；测量结束时，换向器动作将分流量引回油箱。称重系统对测量容 器中取样到的分流量进行称重，称重完成后，测量容器底部的电磁阀打开，滑油流回油箱。

本发明的有益效果：

数据测量

经过现场的调试，滑油压力0.5±0.01MPa；温度60±2℃；试验零件采用燃气涡轮轴承座； 将试验器设定好恒定的试验压力和温度，待流量器工作稳定时，分别对方案一和方案二进行 测试。

具体试验参数及流量数据如下：

试验流量记录表1

通过上表可以看出：

测量中1号、6号的量杯测量数据整体偏小。利用标准砝码进行校验，重新标定称重传感 器的零点和满度，称重传感器恢复正常工作。

温度在试验阶段稳定处于60±1℃，满足试验要求；压力处于0.5±0.01MPa，满足试验要 求；经过校验后的称重传感器测量误差在1g之内。

校正后测量总值为：

校正前 2.442 2.452 2.451 2.449 2.441 校正后 2.459 2.46 2.459 2.461 2.457

同样对方案二进行试验器的调试，并将试验器设定好恒定的试验压力和温度，待流量器 工作稳定时，开始测试并记录相关数据。

具体试验参数及流量数据如下：

重复性试验流量记录表2

改善前后测量统计如下：

测试值1 2.459 2.46 2.459 2.461 2.457 测试值2 2.467 2.466 2.466 2.469 2.465 实测值 2.472 2.471 2.472 2.474 2.47

如图5所示，利用excel分析数据和图形转换，验证质量流量试验的稳定性。在恒定的压 力条件下，质量流量波均在±0.5g内,满足试验要求。

通过以上数据可以看出，经过对试验器换向器改进后，测试精度有了较好的提高，试验 中流量试验器余油流量没有发现有明显滴油问题，试验器重复性和稳定性也满足了试验器的 要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。