CN105865773A - 高载荷减摩板试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高载荷减摩板试验机。本高载荷减摩板试验机包括框式承压机架，在框式承压机架内设有两个对称设置的减摩板座，在两个减摩板座相向的一面分别通过侧压式机构安装有试验减摩板，在框式承压机架内还设有位于两个减摩板座之间且能够在水平方向来回往复移动的对磨件，对磨件的两侧面能分别与所述试验减摩板接触，在对磨件上设有加热机构，所述的对磨件与平移驱动机构连接，两个减摩板座中的任意一个减摩板座与加载保压机构连接。本发明的优点在于：可以模拟高载荷减摩板各类工况下的工作状态试验。

Description

高载荷减摩板试验机

技术领域

本发明属于试验机技术领域，涉及核用反应堆压力容器支座减摩板试验，尤其涉及一种高载荷减摩板试验机。

背景技术

高载荷减摩板在工程应用范围极广，部分减摩板使用环境非常恶劣。其结构重要性极强，一般要求无油润滑，其重要性能指标需通过模拟实验来确定。例如：国内反应堆压力容器支座减摩板，其承载比压大，实用环境温度高，要求无油润滑，保证60年使用寿命，能够应对地震等地质灾害。作为反应堆压力容器支撑、减少热胀冷缩发生位移时减少摩擦力的关键部件，更需要试验机来测试减摩板性能，保证减摩板品质。

以往试验设备无法模拟复杂工况以及极高的载荷。目前减摩板性能测试普遍采用的是做常温轻载的耐久试验。但这种试验设备存在诸多问题：一、不能反映高温磨损状态；二、由于比压高，常存在偏磨现象，不能很好得反映真实的磨损情况等。并且，国内尚无专门针对高载荷减摩板验证试验的试验机。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种可以模拟高载荷减摩板各类工况下的工作状态试验的高载荷减摩板试验机。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本高载荷减摩板试验机包括框式承压机架，在框式承压机架内设有两个对称设置的减摩板座，在两个减摩板座相向的一面分别通过侧压式机构安装有试验减摩板，在框式承压机架内还设有位于两个减摩板座之间且能够在水平方向来回往复移动的对磨件，对磨件的两侧面能分别与所述试验减摩板接触，在对磨件上设有加热机构，所述的对磨件与平移驱动机构连接，两个减摩板座中的任意一个减摩板座与加载保压机构连接。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的框式承压机架内设有两个对称设置的定位座，在两个定位座相向的一端分别设有关节轴承，所述的减摩板座一一固定所述的关节轴承上，所述的加载保压机构与其中一个定位座连接。定位座呈柱状且水平分布。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的侧压式机构包括设置在两个减摩板座相向一面的安装腔室，试验减摩板的一端抵靠在安装腔室内壁，试验减摩板的另一端与安装腔室之间留有间隙，在所述的间隙中设有能够挤压试验减摩板的另一端从而使试验减摩板固定在安装腔室内的挤压结构。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的挤压结构包括设置在安装腔室内的至少一个侧部抵靠在试验减摩板另一端的至少一个挤压件，在安装腔室内还设有外侧面抵靠在安装腔室内壁的配合件，所述的挤压件侧部设有倾斜向内设置的第一倾斜面，在配合件内侧面设有能与所述的第一倾斜面相吻合的第二倾斜面，在所述的挤压件上穿设有与所述的减摩板座螺纹连接且能够驱动所述的挤压件向安装腔室底部移动的锁紧螺栓。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的框式承压机架内设有两块对称设置的定位块，任意一个定位座固定在其中一块定位块内侧面，另外一个定位座外端与加载保压机构连接且该定位座和另外一块定位块活动连接。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的加载保压机构包括设置在框式承压机架内的千斤顶，所述的千斤顶通过称重传感器与上述的定位座连接，所述的千斤顶与液压保压系统连接。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的液压保压系统包括第一油箱，在第一油箱上连接有第一总油管，在第一总油管上依次设有第一泵体、第一单向阀和第一液压电磁换向阀，在第一总油管上连接有与第一油箱连接的回油机构，在第一液压电磁换向阀上连接有第一进油管和第一回油管，所述的第一进油管和第一回油管分别与千斤顶连接，在第一进油管上连接有液控单向阀和单向节流阀，在第一进油管上还连接有位于液控单向阀和单向节流阀之间的支油路，在支油路上连接有五个第一截止阀，在任意一个第一截止阀上连接有第一电压力传感器，在剩余四个第一截止阀中的任意一个第一截止阀上连接有油压表，在剩余三个第一截止阀中的任意两个第一截止阀上连接有蓄能器，所述的第一回油管上还连接有溢流结构。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的对磨件呈长方体状；所述的加热机构包括若干并联设置的电加热棒；所述的对磨件和框式承压机架之间还设有与平移驱动机构连接的行程控制机构。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的平移驱动机构包括两个对称设置的平移驱动油缸，在每个平移驱动油缸的伸缩杆上分别连接有快拆浮动推拉爪，对磨件的两端分别插于快拆浮动推拉爪内并与快拆浮动推拉爪固定，所述的平移驱动油缸与推拉液压系统连接。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的推拉液压系统包括第二油箱，在第二油箱上连接有第二总油管，在第二总油管上依次连接有第二油泵和第二单向阀，所述的第二总油管通过第二油路与任意一个平移驱动油缸连接，第二总油管通过第三油路与另外一个平移驱动油缸连接，所述的第二油路和第三油路分别与液压油冷却机构相连，在第二油路和第三油路上分别设有第二液压电磁换向阀，所述的第二总油管上还连接有与第二油箱连接的测试油路，在测试油路上连接有第二电压力传感器，以及一个溢流阀门。

在上述的高载荷减摩板试验机中，所述的液压保压系统和推拉液压系统分别与电脑软件监控控制系统连接。

与现有的技术相比，本高载荷减摩板试验机的优点在于：

1、设计更合理，按照该方案试制的试验机样机，可以适用高载荷减摩板的工况模拟实验，可比较真实地反应减摩板的摩擦系数，磨损量，温升影响，高温性能和使用寿命等，可求证减摩板在使用寿命中应对各类复杂工况的工作状态。

2、由于对磨件及减摩板都采用了浮动结构，解决了偏磨的难题；由于减摩板安装采用侧压机构，解决了减磨板，对摩件拆卸困难的问题。

3、由于安装了电加热棒，以及测温热电偶，可观察记录减摩板试验温度以及进行特定的高温试验。

4、由于液压系统安装了电压力传感器，可控液压千斤顶端安装了称重传感器，可实时测得加载力，以及推拉油压，从而换算得出实时的摩擦系数。

5、由于配置了电脑软件监控控制系统，能够对实验过程全程曲线式记录，保存重要试验数据。

6、结构简单且易于制造，实用性强。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的局部结构示意图。

图3是图1中的A处放大结构示意图。

图4是本发明提供的行程控制结构结构示意图。

图5是本发明提供的推拉液压系统结构示意图。

图6是本发明提供的液压保压系统结构示意图。

图7是本发明提供的试验减摩板结构示意图。

图中，框式承压机架1、定位座11、关节轴承12、定位块13、减摩板座2、侧压式机构3、安装腔室31、挤压件32、第一倾斜面32a、配合件33、第二倾斜面33a、锁紧螺栓34、对磨件4、编码器41、行程控制机构42、行程移动框42a、同步带42b、驱动电机42c、第一传感器42d、第二传感器42e、位置传感器42f、电加热棒43、平移驱动机构5、平移驱动油缸51、快拆浮动推拉爪52、推拉液压系统53、第二油箱53a、第二总油管53b、第二油泵53c、第二单向阀53d、第二油路53e、第三油路53f、液压油冷却机构53q、第二液压电磁换向阀53w、测试油路53r、第二电压力传感器53t、溢流阀门53y、加载保压机构6、千斤顶61、称重传感器62、液压保压系统63、第一油箱63a、第一总油管63b、第一泵体63c、第一单向阀63d、第一液压电磁换向阀63e、回油机构63f、第一进油管63q、第一回油管63w、液控单向阀63r、单向节流阀63t、支油路63y、第一截止阀63u、第一电压力传感器63p、油压表63s、蓄能器63g、溢流结构63j、试验减摩板a。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-2所示，本高载荷减摩板试验机包括框式承压机架1，在框式承压机架1内设有两个对称设置的减摩板座2，在两个减摩板座2相向的一面分别通过侧压式机构3安装有试验减摩板a，如图7所示，试验减摩板a包括板体，在板体的一面设有若干平底盲孔和镶嵌在平底盲孔中的核用石墨柱，核用石墨柱外端凸出于板体设有平底盲孔的一面。如图3所示，具体地，该侧压式机构3包括设置在两个减摩板座2相向一面的安装腔室31，试验减摩板a的一端抵靠在安装腔室31内壁，试验减摩板a的另一端与安装腔室31之间留有间隙，在所述的间隙中设有能够挤压试验减摩板a的另一端从而使试验减摩板a固定在安装腔室31内的挤压结构。

挤压结构包括设置在安装腔室31内的至少一个侧部抵靠在试验减摩板a另一端的至少一个挤压件32，在安装腔室31内还设有外侧面抵靠在安装腔室31内壁的配合件33，所述的挤压件32侧部设有倾斜向内设置的第一倾斜面32a，在配合件33内侧面设有能与所述的第一倾斜面32a相吻合的第二倾斜面33a，在所述的挤压件32上穿设有与所述的减摩板座2螺纹连接且能够驱动所述的挤压件32向安装腔室31底部移动的锁紧螺栓34。通过倾斜面的配合实现最终的锁紧。

如图1-3所示，在框式承压机架1内还设有位于两个减摩板座2之间且能够在水平方向来回往复移动的对磨件4，对磨件4的两侧面能分别与所述试验减摩板a接触，在对磨件4上设有加热机构，该加热机构包括若干并联设置的电加热棒43。所述的对磨件4与平移驱动机构5连接，两个减摩板座2中的任意一个减摩板座2与加载保压机构6连接。

其次，为了减少偏磨现象的发生，在框式承压机架1内设有两个对称设置的定位座11，在两个定位座11相向的一端分别设有关节轴承12，所述的减摩板座2一一固定所述的关节轴承12上，所述的加载保压机构6与其中一个定位座11连接。另外，为了能够便于组装，在框式承压机架1内设有两块对称设置的定位块13，任意一个定位座11固定在其中一块定位块13内侧面，另外一个定位座11外端与加载保压机构6连接且该定位座11和另外一块定位块13活动连接。

具体地，如图1和图6所示，本实施例的加载保压机构6包括设置在框式承压机架1内的千斤顶61，所述的千斤顶61通过称重传感器62与上述的定位座11连接，所述的千斤顶61与液压保压系统63连接。液压保压系统63包括第一油箱63a，在第一油箱63a上连接有第一总油管63b，在第一总油管63b上依次设有第一泵体63c、第一单向阀63d和第一液压电磁换向阀63e，在第一总油管63b上连接有与第一油箱63a连接的回油机构63f，回油机构63f包括回油管路，在回油管路上连接有截止阀门和溢流阀，在第一液压电磁换向阀63e上连接有第一进油管63q和第一回油管63w，所述的第一进油管63q和第一回油管63w分别与千斤顶61连接，在第一进油管63q上连接有液控单向阀63r和单向节流阀63t，在第一进油管63q上还连接有位于液控单向阀63r和单向节流阀63t之间的支油路63y，在支油路63y上连接有五个第一截止阀63u，在任意一个第一截止阀63u上连接有第一电压力传感器63p，在剩余四个第一截止阀63u中的任意一个第一截止阀63u上连接有油压表63s，在剩余三个第一截止阀63u中的任意两个第一截止阀63u上连接有蓄能器63g，所述的第一回油管63w上还连接有溢流结构63j。溢流结构63j包括溢流管路和连接在溢流管路上的溢流阀体，溢流管路与溢流油箱连接。

在第一油箱63a上还连接有第一液面计和第一加油口，在第一总油管63b上还连接有第一滤油器，第一滤油器对油过滤后进入至第一泵体63c内。

在上述的液压保压系统63中，第一泵体63c工作，并打开第一液压电磁换向阀63e使千斤顶61伸出，到达设定压力后，关闭第一液压电磁换向阀63e，第一泵体63c停止工作，液控单向阀63r为不通状态，蓄能器63g能保持压力缓慢下降(油路及阀之间有少量的泄露会导致压力下降)。第一电压力传感器63p检测压力，当压力下降到设定值时，启动第一泵体63c，并打开第一液压电磁换向阀63e使千斤顶61伸出，并不断重复，实现保压。千斤顶61以及框式承压机架1，能保证加载能力可达到100T。

如图1-2所示，平移驱动机构5包括两个对称设置的平移驱动油缸51，在每个平移驱动油缸51的伸缩杆上分别连接有快拆浮动推拉爪52，对磨件4的两端分别插于快拆浮动推拉爪52内并与快拆浮动推拉爪52固定，所述的平移驱动油缸51与推拉液压系统53连接。

其次，本实施例的对磨件4呈长方体状。在对磨件4和框式承压机架1之间还设有与平移驱动机构5连接的行程控制机构42。行程控制机构42包括设置在对磨件4上的行程移动框42a，行程移动框42a与对磨件4同步动作，在框式承压机架1上设有同步带42b，所述的同步带42b与驱动电机42c连接，所述的行程移动框42a与同步带42b单边固定连接，在对磨件4的一端连接有编码器41，用于测量位移、位置及速度，对推拉进行控制。如图4所示。在框式承压机架1上还设有与任意一个平移驱动油缸51连接的第一传感器42d，以及与另外一个平移驱动油缸51连接的第二传感器42e，在第一传感器42d和第二传感器42e之间设有用于检测所述行程移动框42a位置的位置传感器42f。

具体地，如图1-2和5所示，本实施例的推拉液压系统53包括第二油箱53a，在第二油箱53a上连接有第二总油管53b，在第二总油管53b上依次连接有第二油泵53c和第二单向阀53d，所述的第二总油管53b通过第二油路53e与任意一个平移驱动油缸51连接，第二总油管53b通过第三油路53f与另外一个平移驱动油缸51连接，所述的第二油路53e和第三油路53f分别与液压油冷却机构53q相连，液压油冷却机构53q包括冷却油路和与冷却油路连接的冷却油箱，在冷却油路上连接有并联的冷却风扇和背压阀，在第二油路53e和第三油路53f上分别设有第二液压电磁换向阀53w，所述的第二总油管53b上还连接有与第二油箱53a连接的测试油路53r，在测试油路53r上连接有第二电压力传感器53t，以及一个溢流阀门53y。在第二油箱上还连接有第二液面计和第二加油口，在第二总油管上还连接有第二滤油器，第二滤油器对油过滤后进入至第二泵体内。

第二油泵53c始终工作，使两组第二液压电磁换向阀53w间断性交叉换向，使两个平移驱动油缸51有规律的一推一拉，带动对摩件做往复运动。第二电压力传感器53t得到油压值，并换算成扭矩。

本实施例的液压保压系统63和推拉液压系统53分别与电脑软件监控控制系统连接，以触摸屏为操作界面，辅以电脑程序曲线实时记录各项数据。按照试验工况，自动完成规定次数的推拉试验以及高温、超载试验，可比较真实地反应减摩板的摩擦系数，磨损量，温升影响，高温性能，使用寿命等。可求证减摩板在使用寿命中应对各类复杂工况的工作状态。

第一油箱和第二油箱共用一个油箱。

本实施例的工作原理如下：

首先在两个减摩板座2上安装试验减摩板a，安装完毕后所述加载保压机构6运动从而使所述试验减摩板a与对磨件4接触，此时，平移驱动机构5驱动对磨件4在水平方向来回往复移动，实现摩擦试验，其次，在摩擦的同时，通过加热机构能够模拟高温环境中的产品性能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种高载荷减摩板试验机，其特征在于，包括框式承压机架(1)，在框式承压机架(1)内设有两个对称设置的减摩板座(2)，在两个减摩板座(2)相向的一面分别通过侧压式机构(3)安装有试验减摩板(a)，在框式承压机架(1)内还设有位于两个减摩板座(2)之间且能够在水平方向来回往复移动的对磨件(4)，对磨件(4)的两侧面能分别与所述试验减摩板(a)接触，在对磨件(4)上设有加热机构，所述的对磨件(4)与平移驱动机构(5)连接，两个减摩板座(2)中的任意一个减摩板座(2)与加载保压机构(6)连接。

2.根据权利要求1所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的框式承压机架(1)内设有两个对称设置的定位座(11)，在两个定位座(11)相向的一端分别设有关节轴承(12)，所述的减摩板座(2)一一固定所述的关节轴承(12)上，所述的加载保压机构(6)与其中一个定位座(11)连接。

3.根据权利要求1所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的侧压式机构(3)包括设置在两个减摩板座(2)相向一面的安装腔室(31)，试验减摩板(a)的一端抵靠在安装腔室(31)内壁，试验减摩板(a)的另一端与安装腔室(31)之间留有间隙，在所述的间隙中设有能够挤压试验减摩板(a)的另一端从而使试验减摩板(a)固定在安装腔室(31)内的挤压结构。

4.根据权利要求3所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的挤压结构包括设置在安装腔室(31)内的至少一个侧部抵靠在试验减摩板(a)另一端的至少一个挤压件(32)，在安装腔室(31)内还设有外侧面抵靠在安装腔室(31)内壁的配合件(33)，所述的挤压件(32)侧部设有倾斜向内设置的第一倾斜面(32a)，在配合件(33)内侧面设有能与所述的第一倾斜面(32a)相吻合的第二倾斜面(33a)，在所述的挤压件(32)上穿设有与所述的减摩板座(2)螺纹连接且能够驱动所述的挤压件(32)向安装腔室(31)底部移动的锁紧螺栓(34)。

5.根据权利要求2所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的框式承压机架(1)内设有两块对称设置的定位块(13)，任意一个定位座(11)固定在其中一块定位块(13)内侧面，另外一个定位座(11)外端与加载保压机构(6)连接且该定位座(11)和另外一块定位块(13)活动连接。

6.根据权利要求5所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的加载保压机构(6)包括设置在框式承压机架(1)内的千斤顶(61)，所述的千斤顶(61)通过称重传感器(62)与上述的定位座(11)连接，所述的千斤顶(61)与液压保压系统(63)连接。

7.根据权利要求6所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的液压保压系统(63)包括第一油箱(63a)，在第一油箱(63a)上连接有第一总油管(63b)，在第一总油管(63b)上依次设有第一泵体(63c)、第一单向阀(63d)和第一液压电磁换向阀(63e)，在第一总油管(63b)上连接有与第一油箱(63a)连接的回油机构(63f)，在第一液压电磁换向阀(63e)上连接有第一进油管(63q)和第一回油管(63w)，所述的第一进油管(63q)和第一回油管(63w)分别与千斤顶(61)连接，在第一进油管(63q)上连接有液控单向阀(63r)和单向节流阀(63t)，在第一进油管(63q)上还连接有位于液控单向阀(63r)和单向节流阀(63t)之间的支油路(63y)，在支油路(63y)上连接有五个第一截止阀(63u)，在任意一个第一截止阀(63u)上连接有第一电压力传感器(63p)，在剩余四个第一截止阀(63u)中的任意一个第一截止阀(63u)上连接有油压表(63s)，在剩余三个第一截止阀(63u)中的任意两个第一截止阀(63u)上连接有蓄能器(63g)，所述的第一回油管(63w)上还连接有溢流结构(63j)。

8.根据权利要求1所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的对磨件(4)呈长方体状；所述的加热机构包括若干并联设置的电加热棒(43)；所述的对磨件(4)和框式承压机架(1)之间还设有与平移驱动机构(5)连接的行程控制机构(42)。

9.根据权利要求1所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的平移驱动机构(5)包括两个对称设置的平移驱动油缸(51)，在每个平移驱动油缸(51)的伸缩杆上分别连接有快拆浮动推拉爪(52)，对磨件(4)的两端分别插于快拆浮动推拉爪(52)内并与快拆浮动推拉爪(52)固定，所述的平移驱动油缸(51)与推拉液压系统(53)连接。

10.根据权利要求9所述的高载荷减摩板试验机，其特征在于，所述的推拉液压系统(53)包括第二油箱(53a)，在第二油箱(53a)上连接有第二总油管(53b)，在第二总油管(53b)上依次连接有第二油泵(53c)和第二单向阀(53d)，所述的第二总油管(53b)通过第二油路(53e)与任意一个平移驱动油缸(51)连接，第二总油管(53b)通过第三油路(53f)与另外一个平移驱动油缸(51)连接，所述的第二油路(53e)和第三油路(53f)分别与液压油冷却机构(53q)相连，在第二油路(53e)和第三油路(53f)上分别设有第二液压电磁换向阀(53w)，所述的第二总油管(53b)上还连接有与第二油箱(53a)连接的测试油路(53r)，在测试油路(53r)上连接有第二电压力传感器(53t)，以及一个溢流阀门(53y)。