一种甲醇燃料润滑性测试装置

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别涉及一种甲醇燃料润滑性测试装置。

背景技术

中国是一个“少油、缺气、富煤”的国家，2019年中国原油进口占比高达71％。因此，因地制宜地推进能源多元化势在必行。甲醇相对汽油来讲，具有辛烷值高、价格低、排放性能好等优点，是一种重要的汽油替代能源。

甲醇的润滑性较汽油差，容易造成燃油系统如甲醇泵的磨损问题，因此需要在甲醇中添加润滑剂以改善甲醇的润滑性。燃料润滑性检测方法多采用高频往复试验机，可以参照SH/T 0765-2005柴油润滑性评定法(高频往复试验机法)。然而由于甲醇的沸点低，容易挥发，因此，常规的评定柴油润滑性的高频往复试验机无法满足甲醇润滑性测量的需求。

在专利号为CN201724935U、专利名称为“用于测量汽油润滑性的高频往复试验机机头”的专利中，提供了一种防止汽油挥发的密封方式，在一定程度上可以降低试验过程中汽油的挥发。

但是，本申请的发明人在试验过程中发现，由于甲醇的挥发性比汽油更强，在往复试验过程中，尤其在加温的条件下，大量甲醇挥发造成在油盒内产生较大的蒸汽压力，而较大的蒸汽压力不仅不利于测试安全，也会增加甲醇从缝隙中向外挥发的可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醇燃料润滑性测试装置，以解决现有技术中尚未有较好的针对甲醇的润滑性进行测试的装置的问题。

本发明提供一种甲醇燃料润滑性测试装置，所述装置包括夹头、盖板、油盒、试验球、试验片和激振器；所述油盒具有向上设置的开口；所述盖板与所述油盒滑动连接，所述盖板能够在滑动过程中始终覆盖所述油盒的开口，所述盖板设置有冷却液通道、进液口和出液口，当测试装置工作时，冷却液通过所述进液口进入所述冷却液通道，并经所述出液口流出；所述夹头的第一端部与激振器连接，所述夹头的第二端部穿过所述盖板并位于所述油盒的内部；所述试验球固定在所述夹头的第二端部，所述试验片固定在所述油盒的底部，当测试装置工作时，所述试验球在所述激振器的驱动下相对所述试验片作往复运动。

进一步地，所述油盒相对设置的侧壁的顶端设有滑槽，所述盖板安装在所述滑槽内并能够在所述滑槽内滑动；在所述滑槽的底部设有凹槽，所述凹槽内填充有润滑油，所述盖板面向所述油盒内部的一侧在滑动过程中能够与所述凹槽内的润滑油接触。

进一步地，所述冷却液通道在所述盖板内部呈蛇形布置或呈螺旋形布置。

进一步地，所述盖板由能够导热的材料制成。

进一步地，所述冷却液通道与所述盖板一体成型。

进一步地，测试装置还包括温度监测单元和流速控制单元，所述温度监测单元用于监测所述油盒中的待测甲醇燃料的温度，所述流速控制单元用于根据监测的待测甲醇燃料的温度控制所述冷却液通道中的冷却液的流速。

进一步地，所述温度监测单元包括温度计，所述温度计设置在所述油盒内部，当测试装置工作时，所述温度计能够与所述待测甲醇燃料接触。

进一步地，测试装置还包括液位监测单元和液位提醒单元，所述液位监测单元用于监测所述油盒中的待测甲醇燃料的液位，所述液位提醒单元用于向用户提示监测的待测甲醇燃料的液位低于警戒液位。

进一步地，所述液位监测单元包括电容式液位计，所述电容式液位计设置在所述油盒内部的警戒液位处。

进一步地，测试装置还包括密封圈；所述盖板设有通孔，所述夹头贯穿所述通孔，所述密封圈密封所述夹头与所述通孔之间的间隙。

由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

通过在盖板内设置冷却液通道，并在测试装置工作时，使得冷却液流经所述冷却液通道，可以使得油盒内甲醇蒸汽在挥发至盖板时即冷却，并回流到油盒的底部，从而降低油盒内的蒸汽压力，减少油盒内的甲醇蒸汽挥发至外界的可能性，同时也保证了试验的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种甲醇燃料润滑性测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种甲醇燃料润滑性测试装置的另一角度的结构示意图。

附图中：

1-夹头 2-盖板 3-油盒

4-试验球 5-试验片 6-激振器

7-待测甲醇燃料 8-密封圈

21-冷却液通道 22-进液口 23-出液口

31-滑槽 32-凹槽

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1-2所示，本发明提供了一种甲醇燃料润滑性测试装置，所述装置包括夹头1、盖板2、油盒3、试验球4、试验片5和激振器6；其中，所述油盒3具有向上设置的开口；所述盖板2与所述油盒3滑动连接，所述盖板2能够在滑动过程中始终覆盖所述油盒3的开口，所述盖板2设置有冷却液通道21、进液口22和出液口23，当测试装置工作时，冷却液通过所述进液口22进入所述冷却液通道21，并经所述出液口23流出；所述夹头1的第一端部与激振器6连接，所述夹头1的第二端部穿过所述盖板2并位于所述油盒3的内部；所述试验球4固定在所述夹头1的第二端部，所述试验片5固定在所述油盒3的底部，当测试装置工作时，所述试验球4在所述激振器6的驱动下相对所述试验片5作往复运动。

在实际使用时，可以打开盖板2，并可以参照SH/T 0765-2005柴油润滑性评定法，将待测甲醇燃料7加入所述油盒3内，并保持甲醇燃料7的油面高度在试验球4和试验片5的接触面之上的2～3mm，而后将盖板2覆盖所述油盒3的开口，并启动激振器6，使得试验球4在所述激振器6的驱动下相对所述试验片5作往复运动，并同时启动所述冷却液的设备如泵，使得冷却液从所述进液口22流入所述冷却液通道21，并经所述出液口23流出。

可选的，所述冷却液从所述出液口23流出以后可以不循环回到所述进液口22，也即，需要源源不断地提供从所述进液口22流入的冷却液，但是，这样会导致较多的冷却液的浪费。

可选的，所述冷却液从所述出液口23流出以后，可以与换热装置进行换热后再次回流到所述进液口22，具体的，所述出液口23连接有外接的冷却液管道，所述冷却液管道在经所述换热装置后再次回到所述进液口22。据此，当所述冷却液管道中的冷却液经所述出液口23流出后，可以与所述换热装置进行换热，在所述换热装置中对冷却液进行降温，降温后的冷却液再次流入所述进液口22，并不断循环上述过程。

可选的，所述冷却液通道21可以是在盖板2的夹层中布置的管道，所述冷却液通道21还可以与所述盖板2一体成型，通过将所述冷却液通道21与盖板2一体成型，可以使得冷却液通道21中的冷却液能够直接与盖板2接触，从而能够更好的与盖板2传递过来的热量进行交换。

在本发明实施例中，通过在盖板2内设置冷却液通道21，并在测试装置工作时，使得冷却液流经所述冷却液通道21，可以使得油盒3内甲醇蒸汽在挥发至盖板2时即冷却，并回流到油盒3的底部，从而降低油盒3内的蒸汽压力，减少油盒3内的甲醇蒸汽挥发至外界的可能性，同时也保证了试验的安全性。

在一些实施例中，如图1-2所示，所述油盒3相对设置的侧壁的顶端设有滑槽31，所述盖板2安装在所述滑槽31内并能够在所述滑槽31内滑动；

在所述滑槽31的底部设有凹槽32，所述凹槽32内填充有润滑油，所述盖板2面向所述油盒3内部的一侧在滑动过程中能够与所述凹槽32内的润滑油接触。

例如，所述油盒3为四个侧壁和一个底面围成的具有开口的长方体结构，四个侧壁按照顺序依次为侧壁a、侧壁b、侧壁c和侧壁d，其中，侧壁a和侧壁c相对，侧壁b和侧壁d相对，也即，可以在侧壁a和侧壁c的顶端分别设有滑槽31，当然，也可以在侧壁b和侧壁d的顶端分别设有滑槽31。可以理解的是，为了保证盖板2能够在所述滑槽31内滑动，两个侧壁的顶端的滑槽31的形状一致、位置相对。

可选的，所述凹槽32内的润滑油可以为液体状的润滑油，由于凹槽32内的润滑油需要与盖板2接触，因此，在使用时，需要在所述凹槽32内填充足够的润滑油，以避免盖板2无法接触到润滑油。但是，由于液体状的润滑油可以流动，因此，在添加润滑油时，只能将润滑油添加至与滑槽31的表面齐平的程度，以防止润滑油溢出。

可选的，所述凹槽32内的润滑油可以为固体状态的润滑油(即润滑油脂)，由于润滑油脂为固体状态，其流动性较差，因此，在使用时，可以在凹槽32内填充足够的润滑油脂，甚至可以将润滑油脂添加至超出滑槽31的表面，以保证润滑油的的润滑效果，同时也可减少润滑油的添加次数。

在本发明实施例中，所述凹槽32内的润滑油既具有密封作用，能够防止甲醇蒸汽从所述油盒3中挥发出来，还可以降低所述盖板2在往复运动时的摩擦力，从而提高摩擦系数检测的准确性。

在一些实施例中，所述冷却液通道21可以在所述盖板2内部呈蛇形布置或呈螺旋形布置。

在本发明实施例中，所述冷却液通道21在所述盖板2内部呈蛇形布置或呈螺旋形布置，可以增加冷却液在所述盖板2内部的流动行程，从而可以充分利用每次流入的冷却液对所述油盒3内的甲醇蒸汽进行冷却，也即，避免了冷却液在没有充分与油盒3内的甲醇蒸汽进行换热即流出冷却液通道21，并减少了由此增加的额外的能源消耗(如驱动冷却液流动的泵的电力消耗)。

在一些实施例中，所述盖板2由能够导热的材料制成，例如，所述盖板2可以由金属或金属合金制成。

在本发明实施例中，通过选用具有导热性能的材料制备所述盖板2，可以更好地将油盒3内的甲醇蒸汽的热量传递至所述冷却液通道21，以进一步与所述冷却液通道21中的冷却液进行热交换。

在一些实施例中，还包括温度监测单元和流速控制单元，所述温度监测单元用于监测所述油盒3中的待测甲醇燃料7的温度，所述流速控制单元用于根据监测的待测甲醇燃料7的温度控制所述冷却液通道21中的冷却液的流速。

其中，所述温度监测单元包括温度计，所述温度计设置在所述油盒3内部，当测试装置工作时，所述温度计能够与所述待测甲醇燃料7接触。

具体的，在一定的温度范围内，所述冷却液的流速与所述待测甲醇燃料7的温度成正比，也即，当所述待测甲醇燃料7的温度越高，所述冷却液的流速越高，以所述油盒3内部的甲醇燃料7快速冷却。

在本发明实施例中，根据待测甲醇燃料7的温度调节所述冷却液的流速，可以保证在油盒3内的甲醇蒸汽压力上升较大时，加快油盒3内的散热，从而有效降低油盒3内的甲醇蒸汽压力；也可以在油盒3内的甲醇蒸汽压力较小时，保持较小的冷却液流速，从而可以在维持油盒3内甲醇蒸汽压力的基础上，不过分增加额外的能源消耗(如驱动冷却液流动的泵的电力消耗)。

在一些实施例中，还包括液位监测单元和液位提醒单元，所述液位监测单元用于监测所述油盒3中的待测甲醇燃料7的液位，所述液位提醒单元用于向用户提示监测的待测甲醇燃料7的液位低于警戒液位。

其中，所述液位监测单元包括电容式液位计，所述电容式液位计设置在所述油盒3内部的警戒液位处。

具体的，所述电容式液位计可以位于警戒液位之上，其底部刚好位于警戒液位处，如此，当油盒3内的甲醇燃料7蒸发至警戒液位处时，电容液位计测试的电容值达到最大，此时，利用与所述液位监测单元电连接的液位提醒单元向用户发出警告，以提醒用户油盒3内的甲醇的蒸发量已达到警戒页面，需要停止试验或停止加热。

所述警戒液面的位置可以提前根据试验进行设定，具体的，可以根据油盒3的体积预先计算出油盒3能够承受的最大气压，并将油盒3能够承受的最大气压折算成甲醇燃料7的最大消耗体积，也即，当油盒3内的甲醇燃料7的消耗量达到最大消耗体积时，需要及时进行报警，进一步的，可以根据油盒3的体积和所述最大消耗体积计算得到甲醇燃料7最大消耗深度，如果预先设定甲醇燃料7的添加量(如添加至油盒3内的某一高度)，可以根据甲醇燃料7的添加量和甲醇燃料7的最大消耗深度计算出警戒液面的位置。

在本发明实施例中，通过监测油盒3内的甲醇燃料7的蒸发量，并在油盒3内的甲醇燃料7的消耗量达到最大值时及时进行提醒，从而保证了试验的安全。

在一些实施例中，如图1所示，测试装置还包括密封圈8，所述盖板2设有通孔，所述夹头1贯穿所述通孔，所述密封圈8密封所述夹头1与所述通孔之间的间隙。

具体的，所述密封圈8的内径可以等于所述夹头1的外径，或略小于所述夹头1的外径，所述密封圈8的外径可以等于所述通孔的孔径，或略大于所述通孔的孔径，从而可以使得所述密封圈8过盈配合在所述夹头1与所述通孔之间的间隙中。

在本发明实施例中，通过密封圈8和凹槽32内的润滑油的使用，可以保证油盒3内的气密性，避免了油盒3内的甲醇蒸汽向外挥发，同时，由于在盖板2内设置肋冷却液通道21，可以使得油盒3内的甲醇蒸汽在挥发至盖板2时即冷却，并回流到油盒3的底部，从而降低油盒3内的蒸汽压力，保证了试验的安全性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。