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专利号: 201611255702X
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,包括低温气体产生装置,所述低温气体产生装置通过谐波齿轮减速器减速后连接纳米流体微量润滑供给系统,所述低温气体产生装置与气体分配控制阀相连,所述纳米流体微量润滑供给系统还与低温油气外混合喷嘴相连,所述气体分配控制阀用于控制气体流量;

所述低温气体产生装置的电磁涡流制动器和加工设备通过计算机连接构成闭环系统,当计算机检测到加工设备需要改变供油流量时,自动调节电磁涡流制动器从而调节低温气体产生装置主轴转速,所述低温气体产生装置输出的能量驱动纳米流体微量润滑供给系统进行微量供油,所述纳米流体微量润滑供给系统将纳米流体变为脉冲液滴,从低温油气外混合喷嘴处喷出。

2.如权利要求1所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述低温气体产生装置,简称膨胀机,所述膨胀机包括叶轮、蜗壳、膨胀机喷嘴,所述叶轮、膨胀机喷嘴、蜗壳同轴,所述叶轮和喷嘴之间留有一定的间隙,喷嘴和蜗壳间隙配合,并且之间有密封垫片,膨胀机喷嘴出气口和蜗壳之间有密封垫片;

所述叶轮为半开式径-轴流叶轮,所述叶轮与膨胀机主轴连接,半开式径-轴流式叶轮为径向进气轴向出气,通过半开式径-轴流式叶轮推动膨胀机主轴旋转对外输出功;

所述蜗壳对压缩空气进行导流,使压缩空气能够均匀的流到各膨胀机喷嘴。

3.如权利要求2所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述膨胀机还包括迷宫密封及螺旋迷宫密封组合;所述迷宫密封为非接触式密封,所述螺旋迷宫密封组合包括螺旋迷宫密封定子和螺旋迷宫密封转子两部分,螺旋迷宫密封定子与膨胀机壳体过渡配合连接,螺旋迷宫密封转子与膨胀机壳体过盈配合连接;

螺旋迷宫转子一端加工有多头螺纹,另一端加工轴肩与螺旋迷宫密封形成甩油腔,螺旋迷宫密封转子轴肩与螺旋密封定子和轴承挡圈均留一定的间隙,甩油腔锥角α应满足45°≤α≤75°,甩油腔下方设置有甩油出口;

其中螺旋迷宫密封定子与螺旋迷宫密封转子螺旋方向相反,螺旋迷宫定子的旋向与进油的方向相同,即当油从右方进入,则螺旋转子为左旋螺纹,螺旋迷宫定子为右旋螺纹。

4.如权利要求2或3所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述膨胀机还包括膨胀机壳体,所述膨胀机壳体设置有壳体进油口流道、壳体轴承油流道、壳体出油口流道、法兰孔;膨胀机运行时,从壳体进油口流道进油,油经壳体轴承流道分别供给到两侧的深沟球轴承中,对轴承进行充分的润滑和降温,大部分油从第二出油口流出,少部分油进入到螺旋迷宫密封甩油腔,从壳体第一及第三出油口流出。

5.如权利要求2或3所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述膨胀机还包括电磁涡流制动器及谐波齿轮减速器,所述电磁涡流制动器安装到膨胀机止动端,通过电磁涡流制动器与外界电磁涡流制动自动测控系统连接,可以通过人机交互界面来设置系统参数,将电磁涡流制动器在实验时的工作状态转化为可被检测的电信号,最终输出测试结果,在计算机界面上绘制出相应性能曲线,在膨胀机运行过程中,电磁涡流制动器起到对膨胀机主轴进行减速和消耗能量;

谐波齿轮减速器通过谐波齿轮减速器键与膨胀机主轴相连,谐波齿轮减速器通过纳米流体微量润滑供给系统凸轮轴键与纳米流体微量润滑供给系统凸轮轴相连,所述谐波齿轮减速器与膨胀机主轴实现同轴度连接,所述谐波齿轮减速器将膨胀机主轴速度降低后传递到纳米流体微量润滑系统。

6.如权利要求1所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述纳米流体微量润滑供给系统,简称MQLSS,包括泵体和活塞,活塞与泵体配合实现脉冲供油功能,通过泵体和活塞的周期性相对运动,把纳米流体按照一定的脉冲频率的排出泵体外,通过输油管路输送到低温油气外混合喷嘴处被低温气体雾化;

优选的,所述泵体内设置有泄气孔。

7.如权利要求6所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述MQLSS还包括出油口,出油口设置弹簧槽,来固定单向阀弹簧,进而固定单向阀堵头;

所述MQLSS根据不同需油量,在弹簧槽的周边等分均匀的设置多个出油口流道,出油口侧面开设螺纹孔,用于泵体通过出油口定位螺钉定位连接。

8.如权利要求6或7所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述MQLSS还包括固定板,固定板用来固定泵体和上箱体,上箱体与下箱体连接固定封闭凸轮轴箱,凸轮轴箱内设置有MQLSS凸轮轴;

所述凸轮轴安装在轴承座上,通过凸轮轴的升程和回程来驱动活塞进行冲程和回程,实现活塞的往复运动;

优选的,活塞和泵体之间设有活塞弹簧,凸轮轴和活塞进行力闭合,活塞一直贴合在凸轮轴上,能够进行稳定供油;

优选的,在同一凸轮轴上可以加工多个凸轮来和多个活塞、泵体配合提供多路纳米流体,每路提供的纳米流体量根据凸轮的升程量不同而不同。

9.如权利要求1所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述气体分配控制阀,简称GDCV,GDCV壳体设置2个或4个出气口,同时对应2个或4个控气阀;控气阀和GDCV壳体之间设有O型密封圈;

进一步的,所述GDCV壳体的上设置有壳体进气口,壳体进气口主流道为圆形通道,气体分流道沿中心等分均匀圆形布置,可以使进入的气体均匀的进入到各流道,GDCV控气阀分布在GDCV壳体的左右两个面上;

所述GDCV控气阀接头上设置外螺纹和内螺纹,外螺纹与GDCV壳体连接,内螺纹与GDCV控气阀螺柱连接。

10.如权利要求1所述的膨胀机驱动制冷低温冷却纳米粒子射流微量润滑供给系统,其特征是,所述低温油气外混合雾化喷嘴,简称喷嘴,包括喷嘴喷针、喷嘴固定块、喷嘴进气管、喷嘴套筒;

所述喷嘴喷针中间设置有台阶,来使喷嘴喷针和喷嘴锥形管定位;

所述喷嘴锥形管设置锥形管肋板,锥形管肋板与喷嘴套筒连接;

所述喷嘴套筒锥形部分角度应与喷嘴锥形管角度相同,喷嘴进气管一端跟喷嘴套管进行螺纹连接,另一端跟蛇形管进行螺纹连接;

优选的,所述喷嘴固定块采用两个半六边形孔组合来装夹六边形蛇形管螺母,并用喷嘴螺钉夹紧固定蛇形管。