CN105987853B

CN105987853B - 一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试方法及装置

Info

Publication number: CN105987853B
Application number: CN201510050833.3A
Authority: CN
Inventors: 温宏权; 瞿海霞; 吴琼; 孙大乐; 王建刚
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: CN105987853A

Abstract

一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试方法及装置，属测试领域，其通过构建一个与磨损深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，对环‑块摩擦副施加一个与磨损深度自动耦合的恒定接触压应力，以保证摩擦副之间的接触应力始终不变，通过恒定接触应力下的环‑块摩擦磨损实验及测试，准确地模拟轧辊的实际摩擦磨损工况，以研究各种工况参数对轧辊磨损性能的影响，整个装置结构简洁、紧凑，操作方便，可更好地研究各种因素对轧辊磨损性能的影响规律，亦可研究多种工况参数对轧辊磨损性能的影响，为新型轧辊的开发、提高轧辊的耐磨性能、降低轧辊的消耗打下良好的基础。可广泛应用于轧辊、轴承等恒定接触应力条件下工作的机械零部件的摩擦磨损性能测试或研究领域。

Description

一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试方法及装置

技术领域

本发明属于测试领域，尤其涉及一种在恒定接触应力条件下工作的机械零部件摩擦磨损性能的测试方法与装置。

背景技术

轧辊是轧钢生产机械设备中的关键部件，轧辊的使用寿命已成为决定生产成本、生产效率及劳动强度的重要因素之一。

在影响轧辊使用寿命的所有因素中，轧辊的耐磨性是最为关键的因素，轧辊的工作层被磨损殆尽是其主要失效方式。

从摩擦学角度看，轧辊磨损的实质是在轧制力作用下，轧辊与带钢或配套辊接触并相对滑动而产生的材料损失。

影响轧辊磨损的因素包括轧辊材质、轧制力、轧制冷却与润滑、轧辊转速等诸多方面。因此，选择适当的模拟试验设备对轧辊摩擦磨损性能开展研究，对于减小轧辊消耗、延长轧辊使用时间、降低轧制成本意义十分重要。

由于摩擦磨损现象极其复杂，磨损对象及工况也不尽相同，因此摩擦磨损试验方法和装置种类繁多，如球盘摩擦磨损，销盘摩擦磨损，环-块摩擦磨损，四球摩擦磨损，缸套活塞环摩擦磨损等。其中，环-块磨损试验机以其试样准备简单、测试方便等特点而备受人们青睐。

但是，现有环-块磨损试验机的气动或液压加载方法使总体设备庞大、复杂，维护工作量大，而且更重要的是，环块摩擦试验机一般在摩擦副之间施加恒定的正压力，导致随着摩擦试样块的磨损面积越来越大，实际接触应力变得越来越小(如图8所示)，这与轧辊在恒定接触应力下的工作实态的差别也越来越大。

因此，在环-块摩擦磨损试验中，如何随着磨痕深度与面积的增大而相应增加压力载荷以实现接触应力始终不变，是环-块摩损试验要准确模拟轧辊实际磨损工况时需要面对的一个主要问题。

授权公告日为2012年05月09日，授权公告号为CN101975708B的中国发明专利中，公开了一种以液态金属为腐蚀介质，以环形试样和块状试样为摩擦副的“砝码加载环块式腐蚀磨损试验机”；授权公告日为2012年05月09日，授权公告号为CN101975709B的中国发明专利中，公开了一种以液态金属为腐蚀介质，以环形试样和块状试样为摩擦副的“螺栓加载环块式腐蚀磨损试验机”；公开日为2014年02月26日，公开号为CN103604710A的中国发明专利申请中，公开了一种“台式环块摩擦磨损试验仪”，以实现多位置装夹，提高对试样材料的利用率及试验效率。上述技术方案均是通过砝码、螺栓等各种不同方式实现恒压力加载。授权公告日为2014年02月12日，授权公告号为CN 203432866U的实用新型专利“一种摩擦磨损试验机上的加载结构”，还通过设置调压室的技术方案来提高摩擦载荷的恒定性。

此外，授权公告日为2012年12月05日，授权公告号为CN102207439B的实用新型专利“一种模拟轧制过程轧辊和轧件摩擦磨损的实验设备”、授权公告日为2012年10月03日，授权公告号为CN202471536U的实用新型专利“高速轧制界面轧辊磨损量及摩擦系数的测定装置”等则采用“环-环”式的试验装置，直接模拟轧辊工况，测试轧辊磨损性能。

上述技术方案中的测试方法或装置应用于实际测试工作中时，要么试样准备困难、设备庞大、系统复杂，要么接触应力不恒定，与轧辊实际工作状况相距甚远，难以简便且准确地模拟轧辊实际摩擦磨损行为。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试方法及装置，其通过对环-块摩擦副提供与磨损深度自动耦合的恒定接触压应力，来准确模拟轧辊的摩擦磨损实况，以实现恒定接触应力下的环-块摩擦磨损测试，可更好地研究各种因素对轧辊磨损性能的影响规律，为新型轧辊开发、提高轧辊耐磨性能、降低轧辊消耗打下基础，亦可研究多种工况参数对轧辊磨损性能的影响。

本发明的技术方案是：提供一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试方法，包括采用环-块摩擦试验单元，通过陪试样环-摩擦试样块之间的摩擦磨损，模拟轧辊的摩擦磨损实况；其特征是：

1)设置一根杠杆，所述杠杆的首端可转动地固定在一个固定端上，所述杠杆的末端设置一个游码，所述的游码可移动地设置在所述的杠杆上；

2)在所述杠杆首端与游码之间的杠杆上，设置一个卡套，在所述卡套下方设置一个十字形中间支座，在中间支座的下端设有一个左右贯通的高精度槽口，所述的摩擦试样块可滑动地安装在所述的高精度槽口内；

3)在所述摩擦试样块的下方，对应设置所述的陪试样环及其相应的陪试样环转动驱动单元；所述的陪试样环转动驱动单元至少包括旋转电机；

4)所述的摩擦试样块、陪试样环及其相应的陪试样环转动驱动单元，构成一个环-块摩擦试验单元；所述的陪试样环和摩擦试样块构成一个摩擦副；

5)通过在所述杠杆上设置所述的游码，所述的杠杆在所述卡套处，对所述的摩擦副产生一个方向向下的正压力载荷；

6)通过不断调节所述游码在所述杠杆上的位置，对所述的摩擦副施加一个方向向下且数值可变的正压力载荷；

7)通过所述的陪试样环转动驱动单元带动所述的陪试样环转动，在所述的摩擦试样块上形成磨痕；

8)测量所述杠杆末端的向下移动距离，计算出所述磨痕的深度，进而计算出磨痕宽度以及相应磨痕面积、给定接触应力下所需的正压力载荷，最终计算出所述游码在所述杠杆上应处的位置；

9)通过不断移动或自动调节所述游码在所述杠杆上的位置，构成一个与磨损深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，实现与所述陪试样环-摩擦试样块摩擦进程自动耦合的恒应力加载的摩擦磨损试验过程。

其所述的测试方法随着磨痕深度与磨痕面积的增大，相应增加所述的正压力载荷，以实现所述摩擦副之间的接触应力始终不变，通过与所述磨痕深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，来实现恒定接触应力下的陪试样环-摩擦试样块摩擦磨损，准确地模拟轧辊的实际摩擦磨损工况，以研究各种工况参数对轧辊磨损性能的影响，测试轧钢过程的轧制力/接触应力、轧辊滑擦率/转速、温度、时间等因素对轧辊摩擦磨损性能的影响，为轧辊材料研究提供有效的实验手段。

具体的，所述杠杆的首端采用铰接或销接的方式可转动地固定在所述的固定端上；以所述的固定端为圆心，所述的杠杆首端围绕所述的固定端可以作上、下转动。

进一步的，所述的游码使杠杆在卡套处对摩擦试样块产生一个方向向下的正压力F，所述的正压力F按照下列关系确定：

F＝L/L₁·G (1)

其中，L为游码距杠杆旋转中心位置的长度或距离，L₁为卡套距杠杆旋转中心位置的长度或距离，G为游码的重量；

进一步的，所述游码的重量按最大磨痕宽度W_max以及最大杠杆比K_max＝L₂/L₁来确定，即游码重量按照下列关系确定：

G＝F/K_max＝σ·W_max·U·L₁/L₂ (2)

其中，W_max为最大磨痕宽度，σ为轧辊接触应力，K_max为最大杠杆比，L₂为游码在杠杆最右侧位置处距杠杆左侧旋转中心处的距离，U为磨痕的长度；

进一步的，所述游码起始位置按照下列关系确定：

L₀＝L₁·F/G (3)

其中，L₀为游码距杠杆左侧旋转中心处的距离。

进一步的，在所述杠杆的末端设置一个位移传感器，用以检测杠杆末端的向下移动距离D，其向下移动距离D按照下列关系确定：

D＝L_C/L₁·d (5)

式中L_C为位移传感器距离杠杆左端旋转中心处的水平距离，d为磨痕深度。

本发明还提供了一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，其特征是：所述的测试装置至少包括摩擦试样块、陪试样环、陪试样环旋转电机、卡套、中间支座、杠杆、游码、磨损深度放大与检测系统和游码位置自动调节系统；

其中，所述杠杆的首端可转动地固定在一个固定端上，所述杠杆的末端设置一个游码，所述的游码可移动地设置在所述的杠杆上；

在所述杠杆首端与游码之间的杠杆上，设置一个卡套；

在所述卡套下方设置一个中间支座，在中间支座的下端设有一个左右贯通的高精度槽口，所述的摩擦试样块安装在所述的高精度槽口内并可以左右滑动；

在所述摩擦试样块的下方，对应设置陪试样环及其相应的陪试样环转动驱动单元，所述的摩擦试样块、陪试样环及其相应的陪试样环转动驱动单元，构成一个环-块摩擦试验单元；

所述的磨损深度放大与检测系统包括设置在杠杆的末端的位移传感器以及相应的信号放大电路，所述的磨损深度放大与检测系统用于检测杠杆末端向下运动的距离；

所述的游码位置自动调节系统包括设置在杠杆上的齿条-齿轮运动副、设置在杠杆上的移动电机和与移动电机连接为一体的游码，所述移动电机的输出转轴与所述的齿轮固接；

所述的游码位置自动调节系统受一个自动控制系统的控制，自动控制系统根据所述杠杆末端的向下移动距离D，计算出磨痕深度，进而计算出磨痕宽度以及相应磨痕面积、给定接触应力下所需的正压力载荷，最终计算出所述游码在所述杠杆上应处的位置，并输出相应的控制指令给所述的游码位置自动调节系统，所述的游码在游码位置自动调节系统的移动电机驱动下，在所述杠杆上自动进行移动，使杠杆在所述卡套处对摩擦试样块产生需要的正压力载荷；

所述的轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，通过自动移动或调节所述游码在所述杠杆上的位置，构成一个与磨损深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，实现与所述陪试样环-摩擦试样块摩擦进程自动耦合的恒应力加载的摩擦磨损试验过程。

本发明技术方案所述的测试装置，随着磨痕深度与磨痕面积的增大，相应增加所述的正压力载荷以实现所述摩擦副之间的接触应力始终不变，通过与所述磨痕深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，来实现恒定接触应力下的陪试样环-摩擦试样块摩擦磨损，准确地模拟轧辊的实际摩擦磨损工况，以研究各种工况参数对轧辊磨损性能的影响，测试轧钢过程的轧制力/接触应力、轧辊滑擦率/转速、温度、时间等因素对轧辊摩擦磨损性能的影响，为轧辊材料研究提供有效的实验手段。

具体的，所述中间支座的左右两侧设置有固定块，限制所述的中间支座只能沿垂直方向上下滑动。

具体的，在所述摩擦试样块的一侧设置有压力传感器，以测量试验摩擦力。

具体的，所述的卡套与杠杆之间通过轴承连接，所述的卡套通过与轴承的连接实现左右转动。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1、借助与磨损深度自动耦合的游动砝码加载杠杆结构，实现恒定接触应力下环块摩擦磨损，可准确模拟轧辊的摩擦磨损实际工况，并可研究多种工况参数对轧辊磨损性能的影响；

2、整个装置结构简洁、紧凑，操作方便，自动化程度高，运行可靠，功能多样，可更好地研究各种因素对轧辊磨损性能的影响规律，亦可研究多种工况参数对轧辊磨损性能的影响，为新型轧辊的开发、提高轧辊的耐磨性能、降低轧辊的消耗打下良好的基础。

附图说明

图1是本发明装置的工作原理示意图；

图2是本发明的装置总体示意图

图3是本发明的摩擦试样块结构及其支座示意图；

图4是本发明的旋转系统结构示意图；

图5是本发明的润滑系统示意图；

图6是本发明的控制系统示意图；

图7是磨痕深度d与宽度W之间的对应关系曲线示意图；

图8是传统加载方法中接触应力σ随磨损深度d的变化曲线示意图；

图9是本发明恒接触应力加载方法中游码位置控制曲线示意图。

图中1为固定座，2为杠杆，3为移动电机，4为齿轮，5为齿条，6为位移传感器，7为配重，8为升降平台，9为观察盖板，10为电热丝，11为卡套，12为中间支座，13为摩擦试样块，14为陪试样环，15为油槽，1501为热电偶，1502为油箱，1503为油泵，1504为过滤器，1505为回油阀，1506为电热丝16为横向限位块，17为力传感器，18为支座，19为联轴器，20为旋转电机，21为轴承，22为热电偶，23为主轴，24为螺母，25为垫片，26为控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，杠杆2围绕左端A处固定座1的轴承可以上下转动。

距A处L₁位置的B处设置卡套11，卡套11与杠杆2之间通过轴承连接，卡套11绕B处轴承可以左右转动。

卡套11下方设置十字形中间支座12，中间支座12上端设计成圆柱凸面与卡套11下端的圆柱凹面接触允许沿圆柱面有一定的内外滑动，中间支座12下端设计左右贯通的高精度槽口，摩擦试样块13安装在此槽口内并可以左右(工作时向左)滑动。

中间支座12的左右两侧设置固定块16，限制中间支座12只能沿垂直方向上下滑动。

摩擦试样块13左侧设置压力传感器17以测量试验摩擦力。

杠杆2距A处旋转中心长为L的位置设置游码7(配重G)，使杠杆2在B处对摩擦试样块13产生一个方向向下的压力F，根据杠杆定律，

F＝L/L₁·G (1)

更复杂地，试样所受压力F也可以通过在中间支座12内设置压力传感器而实际测量。

游码重量G的选择推荐按最大磨痕宽度W_max以及最大杠杆比K_max＝L₂/L₁等确定(L₂为游码7在杠杆最右侧位置C处距左侧A处距离，约等于杠杆长度)，即游码重量

G＝F/K_max＝σ·W_max·U·L₁/L₂ (2)

最大磨痕宽度根据轧辊材料磨损实际取W_max＝2mm，假设U＝5mm，L₁＝50mm，L₂＝500mm，轧辊接触应力σ＝1000MPa，则此时最大杠杆比K_max＝10，摩擦试样块承受的正压力F＝10000N，按照公式(2)计算得配重G＝1000N。

游码在杠杆上的起始位置L₀的选择推荐按Hertz弹性接触应力理论确定。按照Hertz理论，在陪试样环块材料的弹性模量E＝210GPa、泊松比γ＝0.03条件下，开始弹性接触最大应力σ＝1000MPa对应的正压力F＝2250N，据此得到游码起始位置

L₀＝L₁·F/G (3)

由此得L₀＝112mm。

随着摩擦磨损的进行，摩擦块块13下端面的中间逐渐被下方处于转动的陪试样环14摩出一个宽度为W中间最大深度为d的圆弧形的磨痕，理想状态下，d与W之间的关系为，

式中R为陪试样环14外圆半径。

R＝15mm时，磨痕宽度W随磨痕深度d变化而变化如图7所示。

相应地，杠杆2必然围绕左端A处向下旋转一个角度，杠杆2右侧C处也必然向下运动一个移动距离D，大致地，

D＝L_C/L₁·d (5)

式中L_C为位移传感器6距离杠杆2左端旋转中心A处的水平距离。

显然，为了便于在线测量磨损深度d，传感器6应设置在距离杠杆较远一些的位置以得到较大的磨损深度放大倍数，提高检测精度。若L_C＝1000mm，则相应d的放大倍数为20倍。

以磨损宽度W＝1.5mm为例，按式(4)计算d＝0.019mm，按式(5)计算D＝0.38mm，通过光电或激光测距测量出位移D。

通过位移传感器检测D，进而根据式(5)计算出磨痕深度d，进而根据式(4)计算出磨痕宽度W，及相应磨痕面积S、给定接触应力σ下所需压力F，进而根据式(1)计算出游码G在杠杆上应处的位置L，通过游码的移动电机3驱动齿轮4沿杠杆上齿条5向右驱动游码G至L位置，实现与环块摩擦进程自动耦合的恒应力加载的摩擦磨损试验过程。

图2中，本发明技术方案的轧辊环块摩擦磨损模拟试验装置，主要包括摩擦试样块13、陪试样环14、卡套11、中间支座12、杠杆2、游码(配重)7、磨损深度放大与检测系统6、游码位置自动调节系统3-5，以及润滑系统15、加热系统10、自动控制系统26等。

实际工作时，卡套11、中间支座12、摩擦试样块13、陪试样环14、和油槽15是相互接触在一起的。

摩擦试样块13的尺寸：宽度15mm，高度10mm，厚度5mm。陪试样环14的外圆直径Φ30mm，且通过其内锥形孔被其外侧的垫片25、螺母24压紧固定在带同样锥形凸台结构的转动电机的主轴23上，并随主轴23可以一起旋转，如图4所示。

摩擦试样块13在上方杠杆2所施加的压力F作用下与位于其下方的转动的陪试样环14外圆面接触而在摩擦试样块13下端面中部被陪试样环14滑动摩损形成一条深度为d、宽度为W、长度为U的摩痕(参考图3)。

所述正压力载荷的加载曲线如图9中所示。值得注意，其中起始平台对应W＝0～0.45mm(d＝0～0.00168mm)的初始磨损过程，游码位置不动意味着此阶段内摩擦接触面所承受的压强实际大于1000MPa，也就是说在较大的载荷下使摩擦系统快速渡过初始磨合期，而进入后续恒应力的稳定摩擦磨损阶段。

试验前，先通过升降平台8顶起配重7及杠杆2右侧，使试样支座11抬高，装入摩擦试样块13；后又下降平台8，使杠杆2处于水平位置，使摩擦试样块13、中间卡套12以及试样支座11相互接触在一起，且三者处于陪试样环14转轴轴线上方的同一条垂直线上，手动试转陪试样环14，观察并确保摩擦试样块13、中间卡套12以及试样支座11均处于正确位置、且相互接触良好；再次下降升降平台8，使配重块7脱离升降平台8的支撑，从而通过杠杆作用向摩擦试样块13与陪试样环14组成的摩擦副之间施加压力F。此后在自动控制系统26的控制下，启动旋转电机20转动陪试样环14，陪试样环14转速逐步提高至预定速度，进入自动控制加载的恒应力摩擦磨损试验过程。

其摩擦试样块13材质与模拟轧辊材质相同，硬度也与模拟轧辊相同；陪试样环14材质采用GCr15、高速钢或与陪辊材质相同，高硬度陪试样环一般可反复使用。

试验可以较为精确地考察轧钢过程的轧制力(接触应力)、轧辊滑擦率(转速)、温度、时间等因素对轧辊摩擦磨损性能的影响，也可以研究轧制润滑的影响。

所述摩擦副的摩擦温度T通过在试样腔室的观察盖板9上设置电热丝10靠近摩擦试样块13加热来实现，并采用铠装热电偶22穿过观察盖板9与摩擦试样块13侧面接触测温，试样温度信号可以与加热控制系统形成闭环以控制摩擦温度T。

所述摩擦副的摩擦速度V通过控制旋转电机20调节。

在油槽15内设置电热丝1506对润滑油进行加热，以研究温度对轧辊润滑性能的影响。所述润滑系统构成如图5中所示。

整个试验装置的自动控制系统构成如图6所示，其中游码位置L根据磨损深度d(D)自动耦合控制。

由于上述附图均按照业内标准绘制，其各个单元或器件的表示符号亦采用国标方案，本领域的技术人员，完全可以明白其含义和在整个单元或系统中的作用，故在此不再一一叙述。

图8中给出了传统加载方法中接触应力σ随磨损深度d的变化曲线：图中压力F＝5000N，随着磨损进程的进行，σ从在d＝0mm时按Hertz理论确定的约1500MPa的接触应力开始迅速减小，在d＝0.008mm时σ＝1000MPa，d继续增大，σ逐渐缓慢降低，到d＝0.035mm，σ＝487MPa，此时W＝2mm。

可见传统方法恒压力加载的接触应力实际上是非恒定的。

实施例：

实施例1

轧辊之间接触压强σ＝500～1500MPa。模拟试验时，L₂＝500mm，L₁＝50mm；摩擦试样块(尺寸：15×10×5mm)材质与支承辊化学成分相同(5％Cr)，硬度与支承辊工作层硬度相同(50HRC)；陪试样环外径Φ30mm。陪试样环转速按滑擦率5％计算V＝225rpm。

以接触应力σ＝1000MPa为例，取配重G＝1000N，游码于L₀＝112mm处开始加载，并通过传感器检测试块磨损深度d(D)，配重自动耦合地向右移动，实现磨损过程接触应力保持在1000MPa，当游码运行至加载杠杆最右端或到预定时间后停止试验。试验过程控制系统自动记录磨损深度、摩擦试样块温度、陪试样环转速、摩擦系数(力)、时间等参数。不同应力下磨损试验参数G、L₀的选取参照表1。

表1不同接触应力下参数G、L₀的选取参照表

σ/MPa	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
									G/N	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
L₀/mm	90	101	112	123	134	146	157	168

实施例2

轧辊滑差率对磨损的影响通过改变摩擦换转速V来模拟。对于工作辊直径Φ860mm、支承辊直径Φ1500mm、轧辊转速90rpm、滑差率3％的四辊轧机，陪试样环外径Φ30mm，陪试样环转速V＝135rpm。轧辊滑擦率与陪试样环转速之间的对照关系如表2所示。

表2陪试样环转速与轧辊滑擦率之间的对照关系

实施例3

轧制润滑对轧辊磨损的影响可以通过改变润滑液的配比、温度来模拟。实践表明，当轧辊冷却乳化液中含有一定的润滑剂时，轧辊的摩擦系数比纯水冷却或干摩擦要小得多，有助于减小轧辊磨损。因此，在本技术方案的环块磨损试验装置进行实验也可以十分方便地研究润滑对轧辊磨损的影响，乳化液可以在实验室配制并置于油槽内，陪试样环在下方与油槽内乳化液接触带入摩擦试样块与陪试样环之间摩擦界面对摩擦起到润滑作用。润滑液的温度可通过油槽内电热丝的加热来控制。

本发明技术方案的测试方法，随着磨痕深度与磨痕面积的增大，相应增加所述的正压力载荷，以实现或保证所述摩擦副之间的接触应力始终不变，通过与所述磨痕深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，来实现恒定接触应力下的陪试样环-摩擦试样块摩擦磨损，准确地模拟轧辊的实际摩擦磨损工况，以研究各种工况参数对轧辊磨损性能的影响，测试轧钢过程的轧制力/接触应力、轧辊滑擦率/转速、温度、时间等因素对轧辊摩擦磨损性能的影响，为轧辊材料研究提供有效的实验手段。

本发明技术方案的测试装置，通过与磨损深度自动耦合的游动砝码加载杠杆来实现恒定接触应力下的环块摩擦磨损，较为准确地模拟了轧辊的摩擦磨损实际，为轧辊材料研究提供了有效实验手段，且试样准备容易、装置结构简单、自动化程度高、功能多样，便于推广。

本发明可广泛应用于轧辊、轴承等恒定接触应力条件下工作的机械零部件的摩擦磨损性能测试或研究领域。

Claims

1.一种轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，其特征是：

所述的测试装置至少包括摩擦试样块、陪试样环、陪试样环旋转电机、卡套、中间支座、杠杆、游码、磨损深度放大与检测系统和游码位置自动调节系统；

在所述杠杆首端与游码之间的杠杆上，设置一个卡套；

2.按照权利要求1所述的轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，其特征是所述的测试装置，随着磨痕深度与磨痕面积的增大，相应增加所述的正压力载荷以实现陪试样环和摩擦试样块之间的接触应力始终不变，通过与所述磨痕深度自动耦合的游动砝码加载杠杆，来实现恒定接触应力下的陪试样环-摩擦试样块摩擦磨损，准确地模拟轧辊的实际摩擦磨损工况，以研究各种工况参数对轧辊磨损性能的影响，测试轧钢过程的轧制力/接触应力、轧辊滑擦率/转速、温度、时间因素对轧辊摩擦磨损性能的影响，为轧辊材料研究提供有效的实验手段。

3.按照权利要求1所述的轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，其特征是所述中间支座的左右两侧设置有固定块，限制所述的中间支座只能沿垂直方向上下滑动。

4.按照权利要求1所述的轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，其特征是在所述摩擦试样块的一侧设置有压力传感器，以测量试验摩擦力。

5.按照权利要求1所述的轧辊环块摩擦磨损性能的测试装置，其特征是所述的卡套与杠杆之间通过轴承连接，所述的卡套通过与轴承的连接实现左右转动。