一种空间用微量供油装置研制及性能测试

润滑是保证空间活动部件性能和寿命的关键,润滑油供给是润滑系统的重要组成部分之一。受限于空间产品结构、体积、质量及不可维修性等制约因素,需要采用结构简单、性能可靠的微量润滑技术。针对空间用微量润滑的服役工况和技术要求,分别研制了空间用微量供油装置样机及配套性能测控系统,并通过供油实验验证其原理正确性及功能有效性;在大气环境、重力条件下对原理验证样机在不同脉冲时长、不同驱动压力和不同油路管径下的供油性能进行测试和评价。设计的微量供油装置以波纹管储油、弹簧储压、微量电磁阀节流的方式进行主动式微量供油,试验表明,该微量供油装置可以实现空间润滑油的微量、多次供给。

微量供油条件下润滑油液滴的生长与脱附

润滑油液滴的生长与脱附性能对于微量供油过程和微量润滑效果有重要影响。采用试验和数值仿真相结合的方法,研究微量供油条件下、在重力环境中的润滑油液滴在毛细管出口端的生长与脱附行为,考察毛细管管径和表面润湿特性变化对润滑油液滴脱附性能的影响。结果表明,润滑油液滴的生长与脱附是毛细力、黏性力、表面张力和重力等共同作用的结果;减小毛细管管径或增大润滑油液滴在毛细管表面的接触角,均可有效减弱毛细效应,降低润滑油液的爬移高度和脱附粒径,改善液滴脱附性能;毛细管管径由1.2 mm减小至0.7 mm过程中,液滴脱附粒径减小了4.5%;接触角由5°逐渐增加至90°的过程中,液滴脱附粒径减小了9.3%;通过选用低表面能材料制作微量供油的毛细管可以显著增大接触角。