CN107560958A - 超低温超低振动摩擦测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种超低温超低振动摩擦测试装置包括：氦气液化机构，包含第一真空罩和设于第一真空罩内的第一冷屏，第一真空罩上穿设制冷机，制冷机上设置一级换热器和与输液管相连的二级换热器，一级换热器和二级换热器位于第一冷屏内；摩擦机构，包含第二真空罩、第二冷屏和绝热支架，第二冷屏和绝热支架设于第二真空罩内，第二真空罩连接于第一真空罩的下方，第二冷屏内设有液氦腔，输液管的出口位于液氦腔内，第二冷屏的外底壁设有上样品托，绝热支架上设有能移动的位移台，位移台上设有下样品托，上样品托与下样品托上下相对；储罐，其通过补气管与一级换热器相连，其通过回气管与液氦腔相连。本发明能在超高真空、超低温环境下实现样品的摩擦试验。

Description

超低温超低振动摩擦测试装置

技术领域

本发明涉及制冷与低温工程技术领域，具体是一种超低温超低振动摩擦测试装置，更具体是一种能模拟超高真空环境的超低温超低振动摩擦测试装置。

背景技术

随着航天航空技术的快速发展，外太空的超高真空(通常指的是压力在10^-9mBar以下的真空)、超低温(物理学上指低于-263℃的温度)环境的应用领域越来越广，为了研究该环境条件下的材料的摩擦润滑工作状态，则需要提供超低温、超低振动、超高真空的工作环境和摩擦装置，但是，目前还没有专门针对该工作环境的摩擦装置。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种超低温超低振动摩擦测试装置，来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低温超低振动摩擦测试装置，其能在超高真空环境内实现超低温下不同材料之间的摩擦磨损试验研究，振动低，测试精度高。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种超低温超低振动摩擦测试装置，其包括：氦气液化机构，其包含第一真空罩和设于所述第一真空罩内的第一冷屏，所述第一真空罩上穿设制冷机，所述制冷机上设置一级换热器和二级换热器，所述一级换热器和所述二级换热器均位于所述第一冷屏内，所述二级换热器与一输液管相连；摩擦机构，其包含第二真空罩、第二冷屏和绝热支架，所述第二冷屏和所述绝热支架均设于所述第二真空罩内，所述第二真空罩连接于所述第一真空罩的下方，所述第二冷屏内设有液氦腔，所述输液管的出口位于所述液氦腔内，所述第二冷屏的外底壁设有上样品托，所述绝热支架上设有能移动的位移台，所述位移台上设有下样品托，所述上样品托与所述下样品托上下相对；储罐，其通过补气管与所述一级换热器相连，其通过回气管与所述液氦腔相连。

在优选的实施方式中，所述第一真空罩的底壁连接第一波纹管，所述第一波纹管的下端连接外管，所述外管的下端位于所述液氦腔内，穿出所述第一真空罩的所述输液管穿设于所述外管内。

在优选的实施方式中，所述第二真空罩的上端连接第二波纹管，所述第二波纹管的上端与所述外管的外壁相连。

在优选的实施方式中，所述第二冷屏上缠绕冷屏绕管换热器，所述冷屏绕管换热器的入口与所述液氦腔相连通，所述冷屏绕管换热器的出口与所述回气管相连通。

在优选的实施方式中，所述位移台位于所述第二冷屏内，所述位移台包括能水平移动的水平台和能竖直移动的竖直台，所述竖直台设于所述水平台的上方，所述下样品托固设于所述竖直台上，所述下样品托通过柔性导冷链与所述液氦腔相连。

在优选的实施方式中，所述超低温超低振动摩擦测试装置还包括取送样品室，所述取送样品室与所述第二真空罩的侧壁通过闸板阀相连，所述取送样品室的顶壁设有取送口，所述取送样品室的侧壁设有能穿设于所述第二真空罩和所述取送样品室之间的取送杆。

在优选的实施方式中，所述第二真空罩的侧壁设有观察窗，所述观察窗与所述上样品托和所述下样品托相对设置。

在优选的实施方式中，所述绝热支架的下方设有力传感器。

在优选的实施方式中，所述回气管上设有循环真空泵。

在优选的实施方式中，所述制冷机为至少两个，至少两个所述制冷机并排穿设于所述第一真空罩的顶壁，每个所述制冷机上的二级换热器通过导液管与所述输液管相连。

本发明超低温超低振动摩擦测试装置的特点及优点是：

1、本发明通过第一真空罩和第二真空罩的设置，以提供超高真空环境；通过氦气液化机构实现氦气的液化，以提供超低温环境，并在氦气液化机构、摩擦机构和储罐之间通过补气管和回气管形成闭式循环，以在没有液氦损耗的情况下，实现整个测试装置的超低温环境，成本低；通过将摩擦机构设置于氦气液化机构的下方，并通过制冷机冷却的液氦作为传冷介质，实现制冷机与摩擦机构之间振动的隔离，也即实现制冷机与摩擦副之间的振动隔离，同时还通过在第一真空罩的底壁设置的第一波纹管和在第二真空罩的顶壁设置的第二波纹管，更好的降低振动，保证摩擦环境，避免制冷机的振动造成的测试误差，测试精度高。本发明能在超高真空环境内实现超低温下不同材料之间的摩擦磨损试验研究，振动低，测试精度高。

2、本发明通过在绝热支架上设置能移动的位移台，实现摩擦力的调节和测试的功能，试验过程简单，操作便捷；通过在绝热支架的下方设置力传感器，实现摩擦力的测量和控制，便于各种试验工况的开展，完善了试验内容；通过在摩擦机构的侧壁设置取送样品室，实现待测样品的快速更换，提高试验效率；通过在回气管上设置循环真空泵，实现更低温度的摩擦测试，扩宽了试验范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。

图1为本发明超低温超低振动摩擦测试装置的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明超低温超低振动摩擦测试装置的第二实施例的结构示意图；

图3为本发明超低温超低振动摩擦测试装置的第三实施例的结构示意图；

图4为本发明超低温超低振动摩擦测试装置的第四实施例的结构示意图；

图5为本发明超低温超低振动摩擦测试装置的第五实施例的结构示意图。

附图标号说明：

1、制冷机；2、第一真空罩；3、一级换热器；4、第一冷屏；5、气缸绕管换热器；6、冷头绕管换热器；7、二级换热器；8、输液管；9、第一波纹管；10、第二波纹管；11、第二冷屏；12、第二真空罩；13、冷屏绕管换热器；14、液氦腔；15、上样品托；16、下样品托；17、柔性导冷链；18、竖直台；19、水平台；20、绝热支架；21、力传感器；22、观察窗；23、取送样品室；24、取送杆；25、取送口；26、闸板阀；27、循环真空泵；28、储罐；29、补气管；30、回气管；31、导液管。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右等方向均是以本发明所示的图1中的上、下、左、右等方向为准，在此一并说明。

如图1至图5所示，本发明提供一种超低温超低振动摩擦测试装置，其包括：氦气液化机构，其包含第一真空罩2和设于所述第一真空罩2内的第一冷屏4，所述第一真空罩2上穿设制冷机1，所述制冷机1上设置一级换热器3和二级换热器7，所述一级换热器3和所述二级换热器7均位于所述第一冷屏4内，所述二级换热器7与一输液管8相连；摩擦机构，其包含第二真空罩12、第二冷屏11和绝热支架20，所述第二冷屏11和所述绝热支架20均设于所述第二真空罩12内，所述第二真空罩12连接于所述第一真空罩2的下方，所述第二冷屏11内设有液氦腔14，所述输液管8的出口位于所述液氦腔14内，所述第二冷屏11的外底壁设有上样品托15，所述绝热支架20上设有能移动的位移台，所述位移台上设有下样品托16，所述上样品托15与所述下样品托16上下相对；储罐28，其通过补气管29与所述一级换热器3相连，其通过回气管30与所述液氦腔14相连。

具体的，氦气液化机构用于通过制冷机1实现氦气液化，以为摩擦机构提供超低温环境，其提供的超低温(也即深低温)小于或等于4.5K(也即-268.5℃)；氦气液化机构的第一真空罩2可为箱体状或筒状，其可由不锈钢制成，其可通过表面处理、烘烤等手段，实现超高真空状态，第一真空罩2的顶壁的中央穿设固定制冷机1，其底壁的中央设有供输液管8穿出的开口；氦气液化机构的第一冷屏4大体呈筒状，其可采用无氧铜制成，以具有较好的低温性能，其上端固定于制冷机1，以利用制冷机1的一级冷头提供第一冷屏4所需冷量，减小系统漏热，并通过将其设于第一真空罩2内，以提供超高真空环境。

具体的，摩擦机构用于为待相互摩擦的两种或两份样品提供固定和摩擦环境，摩擦机构的第二真空罩12可为箱体状或筒状，其可由不锈钢制成，其可通过表面处理、烘烤等手段，实现超高真空状态，第二真空罩12的顶壁的中央设有供输液管8穿设的开口，其底壁固设绝热支架20，摩擦机构的第二冷屏11大体呈筒状，其由无氧铜制成，以具有较好的低温性能，其上端固定于第二真空罩12；液氦腔14可为圆筒形、球形或椭球形等，当然也可设为其他合适的形状，液氦腔14内固设液氦液位计，以监测其内液氦的液位，液氦腔14的底壁由无氧铜制成，液氦腔14的周壁由不锈钢制成，液氦腔14的底壁与周壁之间通过真空钎焊连接，避免低温冷漏问题，液氦腔14的顶壁能通过不锈钢薄壁管连接至第二真空罩12顶壁的开口处设置的上连接法兰处；储罐28用于通过补气管29向一级换热器3供入氦气，同时通过回气管30进行回收，由此形成循环系统，避免氦气浪费，节省成本。

本发明的制冷机1为低温制冷机，其可选用GM制冷机、脉管制冷机、斯特林制冷机等，如图1所示，制冷机1的头部位于第一真空罩2的顶壁外，中部位于第一真空罩2内，下部位于第一冷屏4内，制冷机1的下部包括一级冷头、二级气缸和二级冷头，一级换热器3固设于一级冷头上，二级换热器7固设于二级冷头上，为强化换热，可在一级换热器3与一级冷头的接触面及二级换热器7与二级冷头的接触面设置垫烟片，一级换热器3和二级换热器7均采用无氧铜制成，且内部均可设为直肋、针肋、环肋或套片等肋片形式，一级冷头与二级冷头之间的二级气缸上固设气缸绕管换热器5，二级冷头靠近二级气缸的一端固设冷头绕管换热器6，气缸绕管换热器5与冷头绕管换热器6之间通过锡焊保证二者之间的良好热接触，一级换热器3、气缸绕管换热器5、冷头绕管换热器6和二级换热器7自上而下依次连通，使储罐28供给的氦气依次流过一级换热器3、气缸绕管换热器5、冷头绕管换热器6和二级换热器7而实现逐级制冷，并使氦气于二级换热器7内被冷凝为液氦，优选的，一级换热器3可通过螺钉固定于一级冷头上，或采用高导热的由无氧铜制成的软连接固定于一级冷头上，二级换热器7可通过螺钉固设于二级冷头上。

本发明的上样品托15通过螺钉固定于液氦腔14底部，下样品托16通过螺钉固设于位移台上，上样品托15用于卡设上样品，下样品托16用于卡设下样品，上样品托15和下样品托16的结构与样品的结构相匹配，例如当样品为片状时，样品托可设为卡槽状，当样品为棒状时，样品托可为抱箍夹持状，当需要更换样品时，无需拆卸样品托，仅需将样品从样品托中拆下更换即可，上样品和下样品可以为同种材料，也可为不同种材料，根据试验需要确定即可，上样品托15和下样品托16可均采用纯铝、铝合金或无氧铜等具有高导热特性的材料制成，以将液氦腔14内液氦的超低温传递至上样品托15和下样品托16，使上样品托15和下样品托16全部冷却至液氦温度，进而传递给样品，方便样品降温，保证在超低温(也即深低温)下进行摩擦试验。

进一步的，如图1示出的第一实施例，所述第一真空罩2的底壁连接第一波纹管9，其中，第一波纹管9的内径与第一真空罩2底壁的开口的内径相等，第一波纹管9的上端与第一真空罩2的开口密封连接，所述第一波纹管9的下端连接外管，外管的内径小于第一波纹管9的内径，所述外管的下端位于所述液氦腔14内，穿出所述第一真空罩2的所述输液管8穿设于所述外管内，外管的下端与输液管8的下端大体齐平，以通过套设于输液管8外的外管保护输液管8，避免热交换，避免输液管8的冷量的损失，所述第二真空罩12的上端连接第二波纹管10，其中，第二真空罩12顶壁的开口处设有上连接法兰，第二波纹管10的下端焊接下连接法兰(例如KF标准法兰)，第二波纹管10与第二真空罩12之间通过法兰相连，所述第二波纹管10的上端与所述外管的外壁相连，其中，第二波纹管10与外管可焊接相连，或第二波纹管10与外管之间采用侧密封方式相连，当然，二者还可采用其他合适的方式相连，在此不做限制。本发明通过第一波纹管9和第二波纹管10将具有制冷机1的氦气液化机构与摩擦机构连接，有效隔离振动的传递，实现超低振动的控制，其中，本发明的超低振动的位移值小于或等于10nm，远远小于现有技术中的振动值。

进一步的，如图1示出的第一实施例，所述第二冷屏11上缠绕冷屏绕管换热器13，所述冷屏绕管换热器13的入口与所述液氦腔14相连通，所述冷屏绕管换热器13的出口与所述回气管30相连通，其中，冷屏绕管换热器13由无氧铜制成，冷屏绕管换热器13为采用紫铜管绕制在第二冷屏11的外周壁上，能有效降低第二冷屏11的温度，减小系统漏热，优选的，冷屏绕管换热器13采用锡焊固定于第二冷屏11的外周壁，以强化导热，充分利用蒸发冷氦气吸热提供第二冷屏11所需冷量。

进一步的，如图1示出的第一实施例，所述位移台位于所述第二冷屏11内，其中，支撑位移台的绝热支架20固设于第二真空罩12的底壁并深入第二冷屏11内，使位移台为超低温真空位移台，支撑位移台的绝热支架20能避免温度的散失，即减小从超低温到常温的漏热，当然，也可以根据试验需要，调整绝热支架20的位置，使位移台位于第二真空罩12内而不位于第二冷屏11内，使位移台为常温真空位移台，所述位移台包括能水平移动的水平台19和能竖直移动的竖直台18，所述竖直台18设于所述水平台19的上方，竖直台18用于保证上下样品摩擦接触，水平台19用于实现上下样品的摩擦测试，所述下样品托16固设于所述竖直台18上，所述下样品托16通过柔性导冷链17与所述液氦腔14相连，其中，柔性导冷链17是由无氧铜制成的软连接件，其可采用铜片叠层制成或采用铜线编织制成，以更好的实现降温，进而快速实现超低温下的摩擦试验。

更进一步的，水平台19可在水平面上沿左右方向往复移动或沿周向旋转移动，当其为旋转移动时，可通过电机驱动，当其为往复移动时，可通过液压管柱驱动或电机驱动，例如，绝热支架20上可设置与水平台19和竖直台18分别相连的液压管柱，以通过液压管柱实现水平台19在水平方向的往复滑动，以实现下方样品的水平方向往复移动，进而实现样品之间的摩擦，也能实现竖直台18在竖直方向的上下运动，不仅可以补偿冷收缩等导致的上下样品之间接触差，还可调整上下样品之间的接触力，当然，也可采用其他方式实现移动，在此不做限制。

本发明在工作时，高纯常温氦气从储罐28经补气管29进入氦气液化机构的一级换热器3内后，在制冷机1的作用下开始降温冷却，并依次进入气缸绕管换热器5、冷头绕管换热器6逐级预冷后进入二级换热器7内被液化，液化后的液氦通过输液管8流入液氦腔14，因液氦腔14的底壁与上样品托15紧密相连，液氦腔14的底壁的周边通过柔性导冷链17与下样品托16相连，以通过液氦冷量将上样品托15和下样品托16全部冷却至液氦温度，并通过位移台调整下样品托16的位置，实现卡设样品的上样品托15和卡设样品的下样品托16在设定压力下相接触，同时有效调整上样品托15和下样品托16因低温冷缩造成的间隙，并通过位移台的水平台19进行水平移动(水平往复移动或水平周向旋转移动)，实现样品的超低温摩擦试验，试样过程中，摩擦产生的热量由液氦吸收，蒸发的液氦进入冷屏绕管换热器13内，即从液氦腔14挥发出来的冷氦气，首先进入冷屏绕管换热器13，以为第二冷屏11提供冷量，以保证第二冷屏11的超低温，并在回气管30的引导下，重新回到储罐28处，实现液氦的自循环，实现整个循环过程无液氦损耗，试验完成后，取出样品观察研究样品磨损情况即可。

如图2所示第二实施例的，其与第一实施例的区别在于，其在氦气液化机构内设置多套制冷设备(即制冷机1、一级换热器3、气缸绕管换热器5、冷头绕管换热器6和二级换热器7)，所述制冷机1为至少两个，至少两个所述制冷机1并排穿设于所述第一真空罩2的顶壁，每个所述制冷机1上的二级换热器7通过导液管31与所述输液管8相连，具体的，本实施例即是在摩擦测试系统漏热较大，一台低温制冷机1产生的氦气液化量无法满足超低温需求时采用，其通过并联两个或多个制冷机1实现冷量的提升，每个制冷机1对应一套一级换热器3、气缸绕管换热器5、冷头绕管换热器6和二级换热器7，每个制冷机1可以对应设于一个第一冷屏4内，即设置并排的多个第一冷屏4，当然，也可使两个或多个制冷机1共同位于一个第一冷屏4内；其在工作时，从储罐28进入氦气液化机构的气体被分成若干支路并依次进入一一级换热器3、气缸绕管换热器5、冷头绕管换热器6和二级换热器7后被冷凝呈液氦，并通过二级换热器7下方的导液管31汇入输液管8内并流入液氦腔14，其余工作过程与第一实施例相同，在此不再赘述。

如图3所示的第三实施例，其与第一实施例的区别在于，其还包括摩擦压力监测设备和观察窗。所述绝热支架20的下方设有力传感器21，力传感器21能测量垂直方向的压力，以对不同的摩擦压力进行测量和控制，量化摩擦力试验参数，实现不同压力下的摩擦试验测试，实现有针对性的摩擦试验，其中，可通过竖直台18的上下移动控制上下样品之间压力的大小，不同的压力对应不同的摩擦力，以满足各种试验条件。所述第二真空罩12的侧壁设有观察窗22，所述观察窗22与所述上样品托15和所述下样品托16相对设置，便于取样、送样时的操作，也便于对摩擦试验中相互摩擦的样品进行观察，实时查看样品的磨损情况，及时作出处理，查看方便。

如图4所示的第四实施例，其与第一实施例的区别在于，其还包括快速取送样品室。因系统初始降温时间较长，为了实现连续摩擦测试，故所述超低温超低振动摩擦测试装置还包括取送样品室23，所述取送样品室23与所述第二真空罩12的侧壁通过闸板阀26相连，以在取样或送样时，打开闸板阀26以在不取样送样时，隔离取送样品室23与第二真空罩12，保证第二真空罩12内的真空环境，实现超低温条件下样品的连续更换，所述取送样品室23的顶壁设有取送口25，所述取送样品室23的侧壁设有能穿设于所述第二真空罩12和所述取送样品室23之间的取送杆24，以进行快速取样送样，实现样品的快速更换，无需对系统进行复温，试验效率高；具体的，其在更换样品时，当两个样品间的摩擦测试结束后，打开闸板阀26，利用取送杆24将样品取出到取送样品室23，关闭闸板阀26，同时对样品复温至常温，打开取送口25，将样品取出，并放入新的样品，关闭取送口25，对取送样品室23抽真空直至真空度满足要求(即与第二真空罩12内基本一致)，打开闸板阀26，将新的样品放入测试位置，关闭闸板阀26，将新的样品的温度降至试验温度即可重新开始试验，时间短，效率高，其中，在第二真空罩12和第二冷屏11的侧壁上均设有供取送杆24穿设的可开闭的窗口。

如图5所示第五实施例，其与第四实施例的区别在于设置了循环真空泵27，以实现更严格的超低温环境。所述回气管30上设有循环真空泵27，以在需要更低的温度进行测试时，通过循环真空泵27将液氦腔14内的液氦进行抽真空，将液氦腔14内达到负压，形成超流氦，从而实现低于2K(也即-271.15℃)的试验测试。

本发明超低温超低振动摩擦测试装置能在超高真空环境下实现在深低温下的不同材料或相同材料样品之间的摩擦、磨损试验研究，振动位移值低。其通过第一真空罩2和第二真空罩12的设置，以提供超高真空环境；通过氦气液化机构实现氦气的液化，以提供超低温环境，并在氦气液化机构、摩擦机构和储罐28之间通过补气管29和回气管30形成闭式循环，以在没有液氦损耗的情况下，实现整个测试装置的超低温环境，成本低；通过将摩擦机构设置于氦气液化机构的下方，并通过制冷机1冷却的液氦作为传冷介质，实现制冷机1与摩擦机构之间振动的隔离，也即实现制冷机1与摩擦副之间的振动隔离，同时还通过在第一真空罩2的底壁设置的第一波纹管9和在第二真空罩12的顶壁设置的第二波纹管10，更好的降低振动，保证摩擦环境，避免制冷机的振动造成的测试误差，测试精度高；通过在绝热支架20上设置能移动的位移台，实现摩擦力的调节和测试的功能，试验过程简单，操作便捷；通过在绝热支架20的下方设置力传感器21，实现摩擦力的测量和控制，便于各种试验工况的开展，完善了试验内容；通过在摩擦机构的侧壁设置取送样品室23，实现待测样品的快速更换，提高试验效率；通过在回气管30上设置循环真空泵27，实现更低温度的摩擦测试，扩宽了试验范围。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述超低温超低振动摩擦测试装置包括：

氦气液化机构，其包含第一真空罩和设于所述第一真空罩内的第一冷屏，所述第一真空罩上穿设制冷机，所述制冷机上设置一级换热器和二级换热器，所述一级换热器和所述二级换热器均位于所述第一冷屏内，所述二级换热器与一输液管相连；

摩擦机构，其包含第二真空罩、第二冷屏和绝热支架，所述第二冷屏和所述绝热支架均设于所述第二真空罩内，所述第二真空罩连接于所述第一真空罩的下方，所述第二冷屏内设有液氦腔，所述输液管的出口位于所述液氦腔内，所述第二冷屏的外底壁设有上样品托，所述绝热支架上设有能移动的位移台，所述位移台上设有下样品托，所述上样品托与所述下样品托上下相对；

储罐，其通过补气管与所述一级换热器相连，其通过回气管与所述液氦腔相连。

2.根据权利要求1所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述第一真空罩的底壁连接第一波纹管，所述第一波纹管的下端连接外管，所述外管的下端位于所述液氦腔内，穿出所述第一真空罩的所述输液管穿设于所述外管内。

3.根据权利要求2所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述第二真空罩的上端连接第二波纹管，所述第二波纹管的上端与所述外管的外壁相连。

4.根据权利要求1所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述第二冷屏上缠绕冷屏绕管换热器，所述冷屏绕管换热器的入口与所述液氦腔相连通，所述冷屏绕管换热器的出口与所述回气管相连通。

5.根据权利要求1所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述位移台位于所述第二冷屏内，所述位移台包括能水平移动的水平台和能竖直移动的竖直台，所述竖直台设于所述水平台的上方，所述下样品托固设于所述竖直台上，所述下样品托通过柔性导冷链与所述液氦腔相连。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述超低温超低振动摩擦测试装置还包括取送样品室，所述取送样品室与所述第二真空罩的侧壁通过闸板阀相连，所述取送样品室的顶壁设有取送口，所述取送样品室的侧壁设有能穿设于所述第二真空罩和所述取送样品室之间的取送杆。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述第二真空罩的侧壁设有观察窗，所述观察窗与所述上样品托和所述下样品托相对设置。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述绝热支架的下方设有力传感器。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述回气管上设有循环真空泵。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的超低温超低振动摩擦测试装置，其特征在于，所述制冷机为至少两个，至少两个所述制冷机并排穿设于所述第一真空罩的顶壁，每个所述制冷机上的二级换热器通过导液管与所述输液管相连。