本发明涉及润滑油加工领域,具体涉及一种基于柔性化生产的润滑油调制系统。
背景技术:
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦,保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂,主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用(roab)。
润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛,用量很大(约95%以上),但有些应用场合则必须使用合成基础油和生物油基础油调配的产品。
润滑油添加剂是加入润滑剂中的一种或几种化合物,以使润滑剂得到某种新的特性或改善润滑剂中已有的一些特性。添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂(又名油性剂)、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等类型。
润滑油种类多,应用场景广泛,需要根据不同的使用环境选择合适的基础油与添加剂。对于大规模使用的常见品类,生产工艺成熟,市场需求广泛,适合工业化生产。但对于小品类、针对性强的润滑油,无法形成成熟的闭环,尤其是在新品研制、实验使用和小批量试制等领域,润滑油的调配工作一直较为困难。生产设备缺乏、混合程度低、手工调制性能不稳定等问题一直困扰着研发人员和制作人员。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种混合效率高,生产性能稳定的基于柔性化生产的润滑油调制系统。
本发明采用如下技术方案:
一种基于柔性化生产的润滑油调制系统,包括雾化混合部分、搅拌部分和旋转过滤部分;
所述雾化混合部分包括雾化罐、固定在雾化罐底面上的旋转支架、与旋转支架转动连接的立轴、固定在立轴上的圆柱筒、安装在雾化罐顶面上的驱动电机a和雾化系统;
所述驱动电机a的输出端与立轴的一端连接;
所述雾化系统包括均布在雾化罐内侧壁上的雾化管、均布在雾化管上的雾化喷头、安装在雾化罐顶面上的料罐和与料罐连接的流量泵;
所述流量泵的输出端与雾化管连接;
所述搅拌部分包括搅拌罐体、固定在搅拌罐体上的旋转环、与旋转环转动连接的盖板、安装在盖板上的搅拌机、固定安装在搅拌罐体外壁上的驱动电机b和安装在驱动电机b输出轴上的旋转轮;
所述搅拌机偏心设置;所述旋转轮与盖板接触;
所述旋转过滤部分包括过滤桶、与过滤桶连接的定轴、开在定轴内的通孔、与通孔一端连接的流量泵和过滤系统;
所述过滤系统包括滤网、固定在滤网上的上旋转套、固定在滤网上的下旋转套和驱动系统;所述上旋转套和下旋转套均与定轴转动连接;
所述定轴位于滤网包裹内的部分上均布有孔;
所述驱动系统包括安装在滤桶顶面上的驱动电机c、安装在驱动电机c输出轴上的驱动齿轮和安装在上旋转套上的从动齿轮;
所述驱动电机c的输出轴伸入滤桶内部;所述驱动齿轮与从动齿轮啮合;
还包括第一连接管、第二连接管和回液管;
所述第一连接管的一端与雾化罐连接,另一端与搅拌罐体连接;
所述第二连接管的一端与搅拌罐体连接,另一端与流量泵连接;
所述回液管的一端与通孔的自由端连接,另一端与搅拌罐体连接。
作为进一步的解决方案:所述雾化罐为锥底罐。
作为进一步的解决方案:所述立轴上固定有挡环;所述挡环位于圆柱筒的下方;所述挡环位于旋转支架的上方。
作为进一步的解决方案:所述第一连接管与雾化罐的底面连接,另一端与搅拌罐体的侧面连接;所述第二连接管与搅拌罐体的底面连接;所述回液管与搅拌罐体的侧面连接。
作为进一步的解决方案:所述过滤系统的数量至少为三套。
作为进一步的解决方案:第一套所述过滤系统滤网位于第二套过滤系统滤网的内部;第二套所述过滤系统的滤网位于第三套过滤系统滤网的内部。
作为进一步的解决方案:第一套所述过滤系统滤网的流通面积大于第二套所述过滤系统滤网的流通面积;第二套所述过滤系统滤网的流通面积大于第三套所述过滤系统滤网的流通面积。
本发明产生的积极效果如下:
本发明针对润滑油的小批量制作、研发试制和微量调制方面进行设计,能够满足这些领域的实际需求。润滑油在进行少量制作时,目前还是主要依靠人工调制,调制时间长,比例控制不稳定、混合不均匀等现象一直存在,不但影响润滑效果,还导致了润滑油性能的偏差。在小批量制作时,产品性能不稳定;实验室微量调制时,各批次的性能参数差距过大;尤其是在工业化生产之前的试制工作,极容易造成试制产品与生产线产品的性能参数偏差过大,造成极大的资金浪费和不必要的调试与等待成本。本发明采用了雾化混合-搅拌-二次过滤的新工艺,能够实现基础油与添加剂的充分混合,保证调制产品性能的一致性和稳定性。
本发明能够实现基础油和添加剂的充分混合。在雾化混合过程中,基础油和添加剂分别通过各自的雾化管和雾化喷头喷射到旋转的圆柱筒外表面上,雾化能够增大二者的接触面积,而转动的圆柱筒能够使其更加充分的接触。接着混合物转移到搅拌罐中进行充分搅拌,实现二次混合。最后混合物转移到过滤桶内的滤网内,滤网高速转动,将混合物甩离到滤网外,该过程中,滤网不但能够滤掉混合物中的杂质,还能够对混合物进行再一次的混合,进一步提高混合效果。经过上述过程,润滑油被生产出来。在该生产过程中,基础油和添加剂经过了三次混合和一次过滤,在实现充分混合的同时还滤掉了其中的杂质。
本发明特别设计了高速旋转混合机构,能够实现对基础油和添加剂的循环混合和过滤。基础油和添加剂的混合物离开搅拌罐体后进入到定轴内的通孔里,然后通过定轴上的孔流到滤网内,滤网高速转动,混合物穿过滤网,其中的杂质被滤网截留。滤网多层设置,混合物能够被多次过滤,这样能够进一步提升混合物的纯度。
附图说明
图1为本发明的布局图;
图2为雾化混合部分的结构示意图;
图3为搅拌部分的结构示意图;
图4为旋转过滤部分的结构示意图;
其中:11雾化罐、12旋转支架、13立轴、14圆柱筒、15驱动电机a、16雾化管、17雾化喷头、18料罐、19流量泵、21搅拌罐体、22旋转环、23盖板、24搅拌机、25驱动电机b、26旋转轮、31过滤桶、32定轴、33通孔、34循环泵、41滤网、42上旋转套、43下旋转套、51驱动电机c、52驱动齿轮、53从动齿轮、61第一连接管、62第二连接管、63回液管、131挡环。
具体实施方式
下面结合图1来对本发明进行进一步说明。
本发明采用如下技术方案:
一种基于柔性化生产的润滑油调制系统,包括雾化混合部分、搅拌部分和旋转过滤部分;
所述雾化混合部分包括雾化罐11、固定在雾化罐11底面上的旋转支架12、与旋转支架12转动连接的立轴13、固定在立轴13上的圆柱筒14、安装在雾化罐11顶面上的驱动电机a15和雾化系统;
所述驱动电机a15的输出端与立轴13的一端连接;
所述雾化系统包括均布在雾化罐11内侧壁上的雾化管16、均布在雾化管16上的雾化喷头17、安装在雾化罐11顶面上的料罐18和与料罐18连接的流量泵19;
所述流量泵19的输出端与雾化管16连接;
所述搅拌部分包括搅拌罐体21、固定在搅拌罐体21上的旋转环22、与旋转环22转动连接的盖板23、安装在盖板23上的搅拌机24、固定安装在搅拌罐体21外壁上的驱动电机b25和安装在驱动电机b25输出轴上的旋转轮26;
所述搅拌机24偏心设置;所述旋转轮26与盖板23接触;
所述旋转过滤部分包括过滤桶31、与过滤桶31连接的定轴32、开在定轴32内的通孔33、与通孔33一端连接的循环泵34和过滤系统;
所述过滤系统包括滤网41、固定在滤网41上的上旋转套42、固定在滤网41上的下旋转套43和驱动系统;
所述上旋转套42和下旋转套43均与定轴32转动连接;
所述定轴32位于滤网41包裹内的部分上均布有孔;
所述驱动系统包括安装在滤桶31顶面上的驱动电机c51、安装在驱动电机c51输出轴上的驱动齿轮52和安装在上旋转套42上的从动齿轮53;
所述驱动电机c51的输出轴伸入滤桶31内部;所述驱动齿轮52与从动齿轮53啮合;
还包括第一连接管61、第二连接管62和回液管63;
所述第一连接管61的一端与雾化罐11连接,另一端与搅拌罐体21连接;
所述第二连接管62的一端与搅拌罐体21连接,另一端与循环泵34连接;
所述回液管63的一端与通孔33的自由端连接,另一端与搅拌罐体21连接。
作为进一步的解决方案:所述雾化罐11为锥底罐。
作为进一步的解决方案:所述立轴13上固定有挡环131;所述挡环131位于圆柱筒14的下方;所述挡环131位于旋转支架12的上方。
作为进一步的解决方案:所述第一连接管61与雾化罐11的底面连接,另一端与搅拌罐体21的侧面连接;所述第二连接管62与搅拌罐体21的底面连接;所述回液管63与搅拌罐体21的侧面连接。
作为进一步的解决方案:所述过滤系统的数量至少为三套。
作为进一步的解决方案:第一套所述过滤系统滤网41位于第二套过滤系统滤网41的内部;第二套所述过滤系统的滤网41位于第三套过滤系统滤网41的内部。
作为进一步的解决方案:第一套所述过滤系统滤网41的流通面积大于第二套所述过滤系统滤网41的流通面积;第二套所述过滤系统滤网41的流通面积大于第三套所述过滤系统滤网41的流通面积。
下面结合生产过程对本发明进行进一步说明。
首先将基础油和添加剂(以下简称为组分)分别加入到料罐18内,每一个料罐18内盛放一种,料罐18的数量根据基础油和添加剂的数量增减,保证各组分之间不会污染。根据计算好的比例调整流量泵19的单位流量,保证单位时间内各组分的均匀加入。
料罐18内的组分通过流量泵19输入到雾化管16内,然后经过雾化喷头17雾化后喷到圆柱筒14的外表面上。驱动电机a15通过立轴13带动圆柱筒14匀速转动,保证各组分能够均匀的喷到圆柱筒14上。该工序的目的是增大各组分之间的接触面积,使之能够充分接触。随着圆柱筒14上各组分的积累,逐渐形成液滴并向下流动,该工序中形成的混合物通过第一连接管61流到搅拌罐体21内。
旋转支架12和立轴13之间固定有挡环131,其作用是防止形成的混合物流到旋转支架12和立轴13的接触部分。因为立轴13转动,流动到其与旋转支架12的接触部分后,会在摩擦力的作用下形成黑色油泥,污染混合物。雾化罐11的锥形底有利于混合物的集中,能够使混合物快速的流到第一连接管61内。
流动到搅拌罐体21内的混合物进行充分搅拌。搅拌机24动作,对混合物进行充分搅拌。同时,驱动电机b25动作,通过旋转轮26带动盖板23转动,这样搅拌机24在自转的同时还围绕搅拌罐体21的轴线转动,能够避免搅拌机24搅拌轴附近形成层流区,提高搅拌效果。
经过一段时间的搅拌,循环泵34动作,将搅拌罐体21的混合物通过第二连接管62抽取到定轴32的通孔33内,混合物在通孔33内自下而上流动,在流动方向上,通孔33的直径逐渐缩小,这样一部分混合物就会通过定轴32上的孔流到滤网41内。滤网41在驱动电机c51的带动下高速转动,里面的混合物在随着滤网41转动的过程中穿过滤网41,混合物内的杂质被滤网41截留。
第一层滤网41通过上旋转套42和下旋转套43与定轴32转动连接;第二层过滤网41的上旋转套42与第一层滤网41的上旋转套42转动,下旋转套43与连接第一层滤网41的下旋转套43转动连接,第三层滤网41的连接形式与此相同。滤网41由内向外的过滤孔直径逐渐缩小,一方面能够尽可能的截留混合物内的杂质,另一方面也避免了单层过滤阻塞的问题。滤网41高速转动还能够提高过滤效率,缩短过滤时间。每一个滤网41都有一套驱动系统,相互之间独立工作。
没有进入到滤网41内的混合物通过回液管63返回到搅拌罐体21内,随着循环泵34的工作再次进入到通孔33并重复该循环过程。该过程的作用在于使搅拌罐体21内的混合物能够时刻流动,避免长时间的静置分层。
经过上述工序后,润滑油制作完成,通过过滤桶31上的输出端流到分装桶内。最后需要特别说明的是,本发明仅进行润滑油制作最后的混合工序,并且仅针对小批量试制、产品研发和少量制作使用,不能作为工业化生产的生产设备。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。