專利名稱:一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，包括定量測定裝置、雙作用柱塞泵、量杯和油缸，所述的定量測定裝置包括底板、頂板、動板和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的底板與頂板之間開設(shè)有用于調(diào)節(jié)動板高度的凹槽，所述的動板通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與頂板相連，所述的動板與凹槽底面之間留有縫隙，所述的底板的兩側(cè)分別開設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔，所述的進(jìn)液孔和出液孔分別與縫隙相連通，所述的底板與側(cè)板壁開設(shè)有密封槽，所述的雙作用柱塞泵通過進(jìn)液管道與底板的進(jìn)液孔相連，所述的量杯通過出液管道與底板的出液孔相連。本設(shè)計不僅實現(xiàn)了在一套裝置上可做不同縫隙大小的液體泄漏實驗的功能，而且實現(xiàn)了在一套裝置上可做不同介質(zhì)、不同粘度液體的泄漏實驗的功能。
【專利說明】
一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于流體力學(xué)中的縫隙流動理論范疇，特別是一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于流體的特殊性，對于流體在縫隙中的流動的研究，目前更多的是理論研究，尤其是在層流流動方面已有比較完整的理論基礎(chǔ)。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算流體動力學(xué)(CFD)對于研究流體運(yùn)動過程、流固耦合等方面起到極大的輔助作用，已經(jīng)成為目前研究流體的必備軟件，廣泛的應(yīng)用在汽車、航空航天、化工等領(lǐng)域。
[0003]但是無論是理論計算還是模擬仿真，由于邊界條件以及網(wǎng)格劃分的不確定性，都無法完全真實的反映流體的流動情況。所以擁有一組確定的實驗數(shù)據(jù)才是最重要、最具有說服力的。
[0004]目前已有的平行平板縫隙流動的實驗裝置是比較單一的，只能在固定的縫隙高度下進(jìn)行單一介質(zhì)、單一粘度液體的實驗。如果要做不同縫隙高度的實驗，則要生產(chǎn)很多套不同縫隙大小的實驗裝置，每次做完一套實驗裝置，需要換下一套實驗裝置，這樣不僅增加了實驗成本，而且大大降低了實驗效率。現(xiàn)有實驗裝置既不能實現(xiàn)在一套裝置上調(diào)節(jié)縫隙高度的功能，也不能實現(xiàn)在一套裝置上置換介質(zhì)或通過調(diào)節(jié)溫度改變液體粘度的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是:提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)縫隙高度可調(diào)的、介質(zhì)可置換的、粘度可通過加溫改變的，用于研究在一定壓差條件下平行平板縫隙間液體泄漏的實驗裝置。適用于不同壓力、不同介質(zhì)、不同粘度液體在流經(jīng)不同高度的平行平板縫隙時的泄漏量的測定，本裝置可為科研院所和企業(yè)在流體力學(xué)、液壓傳動、容積式栗等研究中涉及平行平板縫隙泄漏的問題提供實驗數(shù)據(jù)，也為理論計算和流體動力學(xué)仿真提供實驗佐證。
[0006]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型的結(jié)構(gòu)包括
[0007]定量測定裝置，所述的定量測定裝置包括底板、頂板、動板和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的頂板通過螺栓固定連接在底板上，所述的底板與頂板之間開設(shè)有用于調(diào)節(jié)動板高度的凹槽，所述的動板位于凹槽內(nèi)，所述的動板通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與頂板相連，所述的動板與凹槽底面之間留有縫隙，所述的底板的兩側(cè)分別開設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔，所述的進(jìn)液孔和出液孔分別與縫隙相連通，所述的底板與側(cè)板壁開設(shè)有密封槽，
[0008]雙作用柱塞栗，所述的雙作用柱塞栗通過進(jìn)液管道與底板的進(jìn)液孔相連，所述的雙作用柱塞栗通過抽液管與儲液箱相連，所述的抽液管上安裝有液體過濾器，
[0009]量杯，所述的量杯通過出液管道與底板的出液孔相連，
[0010]油缸，所述的雙作用柱塞栗通過油缸進(jìn)行驅(qū)動，所述的油缸與油缸驅(qū)動系統(tǒng)相連。
[0011]進(jìn)一步:所述的頂板上開設(shè)有四個高度測量孔，所述的高度測量孔位于動板的正上方。
[0012]又進(jìn)一步:所述的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱、鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺母，所述的雙頭螺柱設(shè)置有四個，所述的頂板上開設(shè)有與四個雙頭螺柱相匹配的四個通孔，所述的四個通孔位于動板的正上方，所述的四個雙頭螺柱的下端分別穿過相對應(yīng)的四個通孔連接在動板的頂部，所述的四個雙頭螺柱的上端都連接有鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺母，所述的鎖緊螺母與頂板的底面相接觸，所述的調(diào)節(jié)螺母與頂板的頂面相接觸。
[0013]又進(jìn)一步:所述的雙頭螺柱的上端為梯形螺紋，所述的雙頭螺柱的下端為三角形螺紋。
[0014]又進(jìn)一步:所述的雙作用柱塞栗包括殼體、柱塞、小球和大球，所述的柱塞的上端與油缸相連，所述的柱塞的下端伸入至殼體內(nèi)，所述的位于殼體內(nèi)的柱塞的一段其外側(cè)壁與殼體之間形成流通液體的上腔，所述的柱塞的下端與殼體之間形成流通液體的下腔，所述的殼體的底部開設(shè)有吸液口，所述的吸液口與下腔相連通，所述的殼體的一側(cè)開設(shè)有出液口，所述的出液口與上腔相連通，所述的柱塞的下端內(nèi)還開設(shè)有輸送通道和輸送室，所述的下腔依次通過輸送通道和輸送室與上腔相連通，所述的小球活動連接在輸送室內(nèi)，所述的大球活動連接在下腔內(nèi)，所述的吸液口通過抽液管與儲液箱相連通，所述的出液口 18通過進(jìn)液管道與底板的進(jìn)液孔相連通。
[0015]又進(jìn)一步:所述的小球的直徑大于輸送通道的直徑，柱塞在上升的過程中輸送通道通過小球進(jìn)行堵塞，所述的大球的直徑大于吸液口的直徑，柱塞在下降的過程中吸液口通過大球進(jìn)行堵塞。
[0016]又進(jìn)一步:所述的油缸驅(qū)動系統(tǒng)包括油箱、油栗、溢流閥、第一節(jié)流閥、第一壓力表和換向閥，所述的油栗通過抽油管道與油箱相連，所述的抽油管道上安裝有濾油器，所述的油栗通過輸油管道與油缸相連，所述的溢流閥、第一節(jié)流閥、第一壓力表和換向閥分別安裝在輸油管道上。
[0017]又進(jìn)一步:所述的進(jìn)液管道上安裝有第二節(jié)流閥和第二壓力表。
[0018]又進(jìn)一步:所述的儲液箱與溫度控制器相連。
[0019]再進(jìn)一步:所述的儲液箱內(nèi)儲存有水、油或乳化液中的一種。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)如下所示:
[0021 ] (I)本實用新型使用的是加工精度較高的雙頭螺柱，一端為梯形螺紋，用于調(diào)節(jié)縫隙大?。涣硪欢藶槿切温菁y，用于連接動板。為了避免動板的受力不均導(dǎo)致縫隙高度誤差，在裝置上均勻安裝了四副雙頭螺柱，并使用一種高精度的深度測量儀進(jìn)行縫隙大小的測量，使縫隙高度調(diào)節(jié)達(dá)到了 0.0lmm的精度。
[0022](2)本實用新型設(shè)計了一種專用“雙作用柱塞栗”，可輸送油、水等不同類別的液體，工作壓力可達(dá)lOMpa，滿足了不同壓力、不同介質(zhì)的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測量。
[0023](3)本實用新型在液體輸送管路中設(shè)置了專用加溫裝置，可輸送不同粘度的液體，滿足不同粘度的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測量。
【附圖說明】

[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]圖1為定量測定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為雙作用柱塞栗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本設(shè)計的管路圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1和圖3所示的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，包括定量測定裝置30、雙作用柱塞栗4、量杯6和油缸7，所述的定量測定裝置30包括底板1、頂板2、動板3和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的頂板2通過螺栓固定連接在底板I上，所述的底板I與頂板2之間開設(shè)有用于調(diào)節(jié)動板3高度的凹槽，所述的動板3位于凹槽內(nèi)，所述的動板3通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與頂板2相連，所述的動板3與凹槽底面之間留有縫隙，所述的底板I的兩側(cè)分別開設(shè)有進(jìn)液孔1-1和出液孔1-2，所述的進(jìn)液孔1-1和出液孔2-2分別與縫隙相連通，所述的雙作用柱塞栗4通過進(jìn)液管道與底板I的進(jìn)液孔1-1相連，所述的雙作用柱塞栗4通過抽液管與儲液箱相連，所述的抽液管上安裝有液體過濾器5，所述的量杯6通過出液管道與底板I的出液孔1-2相連，所述的底板與側(cè)板壁開設(shè)有密封槽，所述的雙作用柱塞栗4通過油缸7進(jìn)行驅(qū)動，所述的油缸7與油缸驅(qū)動系統(tǒng)相連，所述的頂板2上開設(shè)有四個高度測量孔8，所述的四個高度測量孔8位于動板3的正上方;所述的進(jìn)液管道上安裝有第二節(jié)流閥27和第二壓力表28，所述的儲液箱內(nèi)儲存有水、油或乳化液中的一種。工作時，當(dāng)確定一種液體和一種縫隙高度進(jìn)行實驗時，先通過高精度的深度測量儀測量從高度測量孔8對動板3的初始高度進(jìn)行測量，然后通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對動板3的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，再通過高精度的深度測量儀測量調(diào)節(jié)后的動板3的高度，依次往復(fù)直至把縫隙調(diào)節(jié)到所需高度，然后開啟輔助設(shè)備，調(diào)節(jié)壓力、溫度(粘度)達(dá)到實驗要求后開始計時，通過油缸驅(qū)動系統(tǒng)對油缸7進(jìn)行驅(qū)動，使油缸7帶著雙作用柱塞栗4做往復(fù)運(yùn)動，把實驗的液體從儲液箱抽出并通過雙作用柱塞栗4向定量測定裝置栗出，使液體沿著進(jìn)液孔1-1流向縫隙，其中一部分的液體會穿過縫隙并沿著出液孔1-2流入量杯6內(nèi)，通過量杯6對泄漏的液體進(jìn)行定時收集計量。本實用新型設(shè)計了一種專用“雙作用柱塞栗”，可輸送油、水等不同類別的液體，工作壓力可達(dá)lOMpa，滿足了不同壓力、不同介質(zhì)的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測量;其不僅實現(xiàn)了在一套裝置上可做不同縫隙大小的液體泄漏實驗的功能，而且實現(xiàn)了在一套裝置上可做不同介質(zhì)、不同粘度液體的泄漏實驗的功能。
[0029]如圖1所示的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱9、鎖緊螺母10和調(diào)節(jié)螺母11，所述的雙頭螺柱9設(shè)置有四個，所述的頂板2上開設(shè)有與四個雙頭螺柱9相匹配的四個通孔，所述的四個通孔位于動板3的正上方，所述的四個雙頭螺柱9的下端分別穿過相對應(yīng)的四個通孔連接在動板3的頂部，所述的四個雙頭螺柱9的上端都連接有鎖緊螺母10和調(diào)節(jié)螺母11，所述的鎖緊螺母10與頂板2的底面相接觸，所述的調(diào)節(jié)螺母11與頂板2的頂面相接觸，所述的雙頭螺柱9的上端為梯形螺紋，所述的雙頭螺柱9的下端為三角形螺紋。當(dāng)需要對動板3的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，先松開四個雙頭螺柱9下方的鎖緊螺母10，然后微旋雙頭螺柱9上方的調(diào)節(jié)螺母11，提升動板3以改變縫隙的大小，用深度測量儀測量調(diào)節(jié)后的高度，達(dá)到實驗要求的縫隙高度后，旋緊鎖緊螺母10;本設(shè)計實現(xiàn)了在一套裝置上可做不同縫隙大小的液體泄漏實驗的功能;并且本實用新型使用的是加工精度較高的雙頭螺柱，一端為梯形螺紋，用于調(diào)節(jié)縫隙大??；另一端為三角形螺紋，用于連接動板。為了避免動板的受力不均導(dǎo)致縫隙高度誤差，在裝置上均勻安裝了四副雙頭螺柱，并使用一種高精度的深度測量儀進(jìn)行縫隙大小的測量，使縫隙高度調(diào)節(jié)達(dá)到了 0.0lmm的精度。
[0030]如圖2和圖3所示的雙作用柱塞栗4包括殼體、柱塞12、小球13和大球14，所述的柱塞12的上端與油缸7相連，所述的柱塞12的下端伸入至殼體內(nèi)，所述的位于殼體內(nèi)的柱塞12的一段其外側(cè)壁與殼體之間形成流通液體的上腔15，所述的柱塞12的下端與殼體之間形成流通液體的下腔16，所述的殼體的底部開設(shè)有吸液口 17，所述的吸液口 17與下腔16相連通，所述的殼體的一側(cè)開設(shè)有出液口 18，所述的出液口 18與上腔15相連通，所述的柱塞12的下端內(nèi)還開設(shè)有輸送通道19和輸送室20，所述的下腔16依次通過輸送通道19和輸送室20與上腔15相連通，所述的小球13活動連接在輸送室20內(nèi)，所述的大球14活動連接在下腔16內(nèi)，所述的吸液口 17通過抽液管與儲液箱相連通，所述的出液口 18通過進(jìn)液管道與底板I的進(jìn)液孔1-1相連通;所述的小球13的直徑大于輸送通道19的直徑，柱塞12在上升的過程中輸送通道19通過小球13進(jìn)行堵塞，所述的大球14的直徑大于吸液口 17的直徑，柱塞12在下降的過程中吸液口 17通過大球14進(jìn)行堵塞。在利用雙作用柱塞栗4對定量測定裝置栗出液體時，柱塞12上行，小球13堵塞輸送通道19將上腔15剩余液體排出，同時下腔16容積增大，大氣作用下，從吸液口 17吸入液體;柱塞12下行，大球14堵塞吸液口 17，下腔16有液體推開小球13從上腔15排出，并剩余部分在上腔，以此往復(fù)完成對縫隙間液體泄漏量的測量。
[0031]如圖3所示的油缸驅(qū)動系統(tǒng)包括油箱、油栗21、溢流閥22、第一節(jié)流閥23、第一壓力表24和換向閥25，所述的油栗21通過抽油管道與油箱相連，所述的抽油管道上安裝有濾油器26，所述的油栗21通過輸油管道與油缸7相連，所述的溢流閥22、第一節(jié)流閥23、第一壓力表24和換向閥25分別安裝在輸油管道上。本設(shè)計通過油栗21把油箱內(nèi)油向油缸7輸送，從而給油缸7提供動力，并且本實用新型通過溢流閥22對壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過第一節(jié)流閥23對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過換向閥25使油缸7進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，從而滿足實驗所需條件。
[0032]如圖3所示的儲液箱與溫度控制器29相連，本設(shè)計通過設(shè)置的專用加溫裝置對實驗需要的液體溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變其粘度，使液體達(dá)到所需的實驗標(biāo)準(zhǔn)。本實用新型在液體輸送管路中設(shè)置了專用加溫裝置，可輸送不同粘度的液體，滿足不同粘度的流體在平行平板縫隙間泄漏的定量測量。
【主權(quán)項】
1.一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:包括 定量測定裝置(30)，所述的定量測定裝置(30)包括底板(I)、頂板(2)、動板(3)和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的頂板(2)通過螺栓固定連接在底板(I)上，所述的底板(I)與頂板(2)之間開設(shè)有用于調(diào)節(jié)動板(3)高度的凹槽，所述的動板(3)位于凹槽內(nèi)，所述的動板(3)通過高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與頂板(2)相連，所述的動板(3)與凹槽底面之間留有縫隙，所述的底板(I)的兩側(cè)分別開設(shè)有進(jìn)液孔(1-1)和出液孔(1-2)，所述的進(jìn)液孔(1-1)和出液孔(2-2)分別與縫隙相連通， 雙作用柱塞栗(4)，所述的雙作用柱塞栗(4)通過進(jìn)液管道與底板(I)的進(jìn)液孔(1-1)相連，所述的雙作用柱塞栗(4)通過抽液管與儲液箱相連，所述的抽液管上安裝有液體過濾器(5)， 量杯(6 )，所述的量杯(6)通過出液管道與底板(I)的出液孔(1-2)相連， 油缸(7)，所述的雙作用柱塞栗(4)通過油缸(7)進(jìn)行驅(qū)動，所述的油缸(7)與油缸驅(qū)動系統(tǒng)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的頂板(2)上開設(shè)有高度測量孔(8)，所述的高度測量孔(8)位于動板(3)的正上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱(9)、鎖緊螺母(10)和調(diào)節(jié)螺母(11)，所述的雙頭螺柱(9)設(shè)置有四個，所述的頂板(2)上開設(shè)有與四個雙頭螺柱(9)相匹配的四個通孔，所述的四個通孔位于動板(3)的正上方，所述的四個雙頭螺柱(9)的下端分別穿過相對應(yīng)的四個通孔連接在動板(3)的頂部，所述的四個雙頭螺柱(9)的上端都連接有鎖緊螺母(10)和調(diào)節(jié)螺母(11)，所述的鎖緊螺母(10)與頂板(2)的底面相接觸，所述的調(diào)節(jié)螺母(11)與頂板(2)的頂面相接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的雙頭螺柱(9)的上端為梯形螺紋，所述的雙頭螺柱(9)的下端為三角形螺紋。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的雙作用柱塞栗(4)包括殼體、柱塞(I2)、小球(13)和大球(I4)，所述的柱塞(I2)的上端與油缸(7)相連，所述的柱塞(12)的下端伸入至殼體內(nèi)，所述的位于殼體內(nèi)的柱塞(12)的一段其外側(cè)壁與殼體之間形成流通液體的上腔(15)，所述的柱塞(12)的下端與殼體之間形成流通液體的下腔(16)，所述的殼體的底部開設(shè)有吸液口(17)，所述的吸液口(17)與下腔(16)相連通，所述的殼體的一側(cè)開設(shè)有出液口( 18)，所述的出液口( 18)與上腔(15)相連通，所述的柱塞(12)的下端內(nèi)還開設(shè)有輸送通道(19)和輸送室(20)，所述的下腔(16)依次通過輸送通道(19)和輸送室(20)與上腔(15)相連通，所述的小球(13)活動連接在輸送室(20)內(nèi)，所述的大球(14)活動連接在下腔(16)內(nèi)，所述的吸液口(17)通過抽液管與儲液箱相連通，所述的出液口(18)通過進(jìn)液管道與底板(I)的進(jìn)液孔(1-1)相連通。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的小球(13)的直徑大于輸送通道(19)的直徑，柱塞(12)在上升的過程中輸送通道(19)通過小球(13)進(jìn)行堵塞，所述的大球(14)的直徑大于吸液口(17)的直徑，柱塞(12)在下降的過程中吸液口(17)通過大球(14)進(jìn)行堵塞。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的油缸驅(qū)動系統(tǒng)包括油箱、油栗(21)、溢流閥(22)、第一節(jié)流閥(23)、第一壓力表(24)和換向閥(25)，所述的油栗(21)通過抽油管道與油箱相連，所述的抽油管道上安裝有濾油器(26)，所述的油栗(21)通過輸油管道與油缸(7)相連，所述的溢流閥(22)、第一節(jié)流閥(23)、第一壓力表(24)和換向閥(25)分別安裝在輸油管道上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的進(jìn)液管道上安裝有第二節(jié)流閥(27)和第二壓力表(28)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的儲液箱與溫度控制器(29)相連。10.根據(jù)權(quán)利要求1或8中任一項所述的一種平行平板縫隙間流體泄漏定量測定裝置，其特征在于:所述的儲液箱內(nèi)儲存有水、油或乳化液中的一種。
【文檔編號】G01M10/00GK205719471SQ201620245098
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】王德鎮(zhèn), 鄭梅生, 劉鑫, 顧葉錢, 王兆伍, 田聯(lián)軍
【申請人】南京林業(yè)大學(xué)