CN110672449A - 链轮磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

一种链轮磨损试验装置，涉及链轮试验设备技术领域，用于试验从链轮上切割下的链轮试验件承受链环在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度，包括纵向冲击装置、横向压紧装置、支撑架，纵向冲击装置带动链环纵向往复运动冲击链轮试验件，横向夹紧装置固定链轮试验件的同时，给链轮试验件和链环提供使两者相互靠近的推力，使链轮试验件与链环之间接触的相互作用力增大，以在链环纵向往复运动时给链轮试验件提供摩擦力，在链轮投入工业性试验或使用前，利用本装置评定链轮承受链环在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度，使链轮的实用可靠性得到有效保障，以在投入工业性试验或使用后减少损坏量，节约材料及资源。

Description

链轮磨损试验装置

技术领域

本发明涉及链轮试验设备技术领域，具体涉及一种链轮磨损试验装置。

背景技术

链传动是刮板机重要组成部分之一，链轮是链传动的主要部件，现阶段的链轮的相关实验研究内容包括圆环链传动结构设计优化、链轮链条磨损机理、借助计算机对传动系统受力仿真、失效链轮检测分析、复杂工况下链轮链条材料耐磨性抗腐性研究等，上述均为理论研究，通常，在理论研究计算完成后，就直接开始加工制造，并投入工业性试验或使用。

链轮的性能评定缺少了试验室试验环节，导致实用可靠性无法得到有效保障，在投入工业性试验或使用后无疑会产生损坏量大的问题，因此，造成了材料及资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种在投入工业性试验或使用前试验链轮磨损性能的链轮磨损试验装置。

一种链轮磨损试验装置，用于试验从链轮上切割下的链轮试验件承受链环在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度，包括纵向冲击装置、横向压紧装置、支撑架，纵向冲击装置、横向压紧装置均设置在支撑架上，纵向冲击装置位于横向压紧装置的上方；纵向冲击装置用于固定链环，并带动链环纵向往复运动以提供冲击力给链轮试验件，链环的最低点低于链轮试验件的最高点，横向压紧装置用于固定链轮试验件，还用于将链轮试验件移动至纵向冲击装置的正下方且接触到链环的位置，并给链轮试验件和链环提供推力，增加链轮试验件与链环的相互作用力，以在纵向冲击装置带动链环纵向往复运动时使链环给链轮试验件提供摩擦力。

优选的，纵向冲击装置包括伺服动作器、链环夹具、导向筒，伺服动作器、导向筒均纵向设置，伺服动作器的一端与链环夹具固定连接，链环夹具设置在伺服动作器的下方，链环夹具正对横向压紧装置设置，导向筒固定在支撑架上，导向筒套设在伺服动作器上且与伺服动作器滑动连接；伺服动作器用于带动链环纵向往复运动，以提供冲击力冲击链轮试验件，链环夹具用于固定链环，导向筒用于防止伺服动作器冲击力方向偏移。

优选的，横向压紧装置包括伸缩油缸、顶板、工作滑台、导向板，伸缩油缸、工作滑台、导向板均水平设置，伸缩油缸、顶板均设置在工作滑台的上部，伸缩油缸的一端与顶板固定连接，伸缩油缸的另一端与工作滑台的一端固定连接，工作滑台的另一端设置有凸台，凸台与顶板相对设置，伸缩油缸伸缩带动工作滑台和顶板向相反方向移动，即带动凸台和顶板向相反方向移动，以使凸台与顶板配合压紧或松开链轮试验件，试验时，链轮试验件和链环位于凸台与顶板之间，工作滑台设置在导向板的上部，且工作滑台与导向板滑动连接，以使伸缩油缸伸缩带动工作滑台在导向板上滑动，以带动链轮试验件移动至纵向冲击装置的正下方且接触到链环的位置。

优选的，横向压紧装置还包括限位块、限位组件，限位块位于伸缩油缸的下部，且限位块设置在伸缩油缸上，限位组件包括固定件、档杆，固定件的一端固定在导向板上，且固定件与工作滑台不接触，固定件的另一端固定连接档杆，档杆位于工作滑台的上部且档杆与工作滑台平行，档杆与工作滑台不接触，以使工作滑台移动不影响限位组件，限位块的最低点低于档杆的最高点，以使限位块移动到档杆处受档杆限位而停止移动，限位块位于档杆与顶板之间；伸缩油缸缩短时，因顶板的质量远小于工作滑台的质量，伸缩油缸先带动顶板向远离凸台的方向移动，凸台静止不动，凸台与顶板之间距离增大，直至限位块触碰到档杆时，顶板停止移动，工作滑台开始向远离顶板的方向移动，凸台与顶板之间距离继续增大，以使凸台与顶板之间距离双向增大。

优选的，支撑架包括底座，导向板设置在底座上，且导向板与底座可拆卸连接。

优选的，伺服动作器上设置有纵向力传感器，以实时检测伺服动作器的冲击力大小，纵向力传感器设置在靠近导向筒顶部的位置，伸缩油缸上设置有横向力传感器，以实时检测伸缩油缸的推力大小，横向力传感器设置在限位块与档杆之间。

优选的，纵向冲击装置还包括摩擦块，摩擦块设置在伺服动作器的下部，以使伺服动作器带动摩擦块纵向往复运动，摩擦块位于顶板和链环夹具之间，摩擦块用于与顶板摩擦，以抵消伸缩油缸提供的横向的推力。

优选的，链轮磨损试验装置还包括磨料试验装置，磨料试验装置包括磨料仓、输料管，磨料仓固定在支撑架上，输料管的一端与磨料仓连通，输料管的另一端设置在纵向冲击装置的正下方，以在试验时，磨料仓内的料通过输料管输送至链轮试验件处，进而检测链轮试验件受磨料的磨损程度。

优选的，磨料试验装置还包括收料盒，收料盒设置在工作滑台内部，工作滑台上开设有收料口，收料口与收料盒连通，收料口设置在靠近凸台的位置，以使磨料能够从收料口进入收料盒中。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：纵向冲击装置带动链环纵向往复运动冲击链轮试验件，以检测链轮试验件承受链环在可控冲击力和冲击次数下的链窝磨损程度，横向夹紧装置固定链轮试验件的同时，给链轮试验件和链环提供使两者相互靠近的推力，使链轮试验件与链环之间接触的相互作用力增大，以在链环纵向往复运动时给链轮试验件提供摩擦力，进而以检测链轮试验件承受链环摩擦作用下的链窝磨损程度，在链轮投入工业性试验或使用前，利用本装置评定链轮承受链环在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度，使链轮的实用可靠性得到有效保障，以在投入工业性试验或使用后减少损坏量，节约材料及资源。

附图说明

图1为安装有链环和链轮试验件的链轮磨损试验装置的结构示意图。

图2为图1中A放大的结构示意图。

图3为链轮磨损试验装置的结构示意图。

图4为图3中B放大的结构示意图。

图5为纵向冲击装置的结构示意图。

图6为横向压紧装置的结构示意图。

图7为信号处理单元的原理图。

图中：链轮磨损试验装置10、链轮试验件20、链环30、纵向冲击装置40、伺服动作器41、链环夹具42、导向筒43、纵向力传感器44、摩擦块45、横向压紧装置50、伸缩油缸51、顶板52、工作滑台53、凸台531、收料孔532、导向板54、限位块55、限位组件56、固定件561、档杆562、横向力传感器57、支撑架60、底座61、磨料试验装置70、磨料仓71、输料管72、收料盒73、信号处理单元80、第一信号输入口81、信号判断模块82、信号输出口83、第二信号输入口84、信号显示模块85。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

请参看图1、图2，本发明实施例提供了一种链轮磨损试验装置10，用于试验从链轮上切割下的链轮试验件20承受链环30在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度，包括纵向冲击装置40、横向压紧装置50、支撑架60，纵向冲击装置40、横向压紧装置50均设置在支撑架60上，纵向冲击装置40位于横向压紧装置50的上方；纵向冲击装置40用于固定链环30，并带动链环30纵向往复运动以提供冲击力给链轮试验件20，链环30的最低点低于链轮试验件20的最高点，横向压紧装置50用于固定链轮试验件20，还用于将链轮试验件20移动至纵向冲击装置40的正下方且接触到链环30的位置，并给链轮试验件20和链环30提供推力，增加链轮试验件20与链环30的相互作用力，以在纵向冲击装置40带动链环30纵向往复运动时使链环30给链轮试验件20提供摩擦力。

请参看图3至图5，进一步的，纵向冲击装置40包括伺服动作器41、链环夹具42、导向筒43，伺服动作器41、导向筒43均纵向设置，伺服动作器41的一端与链环夹具42固定连接，链环夹具42设置在伺服动作器41的下方，链环夹具42正对横向压紧装置50设置，导向筒43固定在支撑架60上，导向筒43套设在伺服动作器41上且与伺服动作器41滑动连接；伺服动作器41用于带动链环30纵向往复运动，以提供冲击力冲击链轮试验件20，链环夹具42用于固定链环30，导向筒43用于防止伺服动作器41冲击力方向偏移。

请参看图3、图4、图6，进一步的，横向压紧装置50包括伸缩油缸51、顶板52、工作滑台53、导向板54，伸缩油缸51、工作滑台53、导向板54均水平设置，伸缩油缸51、顶板52均设置在工作滑台53的上部，伸缩油缸51的一端与顶板52固定连接，伸缩油缸51的另一端与工作滑台53的一端固定连接，工作滑台53的另一端设置有凸台531，凸台531与顶板52相对设置，伸缩油缸51伸缩带动工作滑台53和顶板52向相反方向移动，即带动凸台531和顶板52向相反方向移动，以使凸台531与顶板52配合压紧或松开链轮试验件，试验时，链轮试验件和链环30位于凸台531与顶板52之间，工作滑台53设置在导向板54的上部，且工作滑台53与导向板54滑动连接，以使伸缩油缸51伸缩带动工作滑台53在导向板54上滑动，以带动链轮试验件移动至纵向冲击装置40的正下方且接触到链环30的位置。工作滑台53底部设置有凸起，导向板54的顶部设置有凹槽，凸起与凹槽相适配，以通过凸起镶嵌在凹槽内滑动的方式使工作滑台53在导向板54的上部滑动。

请参看图3、图4、图6，进一步的，横向压紧装置50还包括限位块55、限位组件56，限位块55位于伸缩油缸51的下部，且限位块55设置在伸缩油缸51上，限位组件56包括固定件561、档杆562，固定件561的一端固定在导向板54上，且固定件561与工作滑台53不接触，固定件561的另一端固定连接档杆562，档杆562位于工作滑台53的上部且档杆562与工作滑台53平行，档杆562与工作滑台53不接触，以使工作滑台53移动不影响限位组件56，限位块55的最低点低于档杆562的最高点，以使限位块55移动到档杆562处受档杆562限位而停止移动，限位块55位于档杆562与顶板52之间；伸缩油缸51缩短时，因顶板52的质量远小于工作滑台53的质量，伸缩油缸51先带动顶板52向远离凸台531的方向移动，凸台531静止不动，凸台531与顶板52之间距离增大，直至限位块55触碰到档杆562时，顶板52停止移动，工作滑台53开始向远离顶板52的方向移动，凸台531与顶板52之间距离继续增大，以使凸台531与顶板52之间距离双向增大。

请参看图3、图4、图6，进一步的，支撑架60包括底座61，导向板54设置在底座61上，且导向板54与底座61滑动连接，导向板54的滑动方向与工作滑台53的滑动方向相互垂直，以便于两个滑动方向配合，在试验时带动链轮试验件移动至纵向冲击装置40的正下方且接触到链环30的位置。

请参看图3、图4、图6，进一步的，导向板54与底座61使用螺栓和螺母连接。

请参看图5、图6，进一步的，伺服动作器41上设置有纵向力传感器44，以实时检测伺服动作器41的冲击力大小，纵向力传感器44设置在靠近导向筒43顶部的位置，伸缩油缸51上设置有横向力传感器57，以实时检测伸缩油缸51的推力大小，横向力传感器57设置在限位块55与档杆562之间。纵向力传感器44与横向力传感器57均为轮辐式力传感器。

请参看图1至图5，进一步的，纵向冲击装置40还包括摩擦块45，摩擦块45设置在伺服动作器41的下部，以使伺服动作器41带动摩擦块45纵向往复运动，摩擦块45位于顶板52和链环夹具42之间，摩擦块45用于与顶板52摩擦，以抵消伸缩油缸51提供的横向的推力。

请参看图3，进一步的，链轮磨损试验装置10还包括磨料试验装置70，磨料试验装置70包括磨料仓71、输料管72，磨料仓71固定在支撑架60上，输料管72的一端与磨料仓71连通，输料管72的另一端设置在纵向冲击装置40的正下方，以在试验时，磨料仓71内的料通过输料管72输送至链轮试验件处，进而检测链轮试验件受磨料的磨损程度。凸台531的侧壁开设有输料管固定孔，输料管72的另一端穿过输料管固定孔固定。

请参看图3，进一步的，磨料试验装置70还包括收料盒73，收料盒73设置在工作滑台53内部，工作滑台53上开设有收料口532，收料口532与收料盒73连通，收料口532设置在靠近凸台531的位置，以使磨料能够从收料口532进入收料盒73中。收料盒73的顶部敞开，工作滑台53一侧开设有收料盒收纳口，收料盒收纳口与收料盒73相适配，收料盒73镶嵌在收料盒收纳口内部，收料盒73与工作滑台53的内侧壁滑动连接，以使收料盒73能够抽离工作滑台53，进而便于清理收料盒73内部的磨料。

请参看图7，链轮磨损试验装置10还包括信号处理单元80，信号处理单元80包括第一信号输入口81、信号判断模块82、信号输出口83、第二信号输入口84、信号显示模块85，第一信号输入口81的输入端与纵向力传感器44的输出端电性连接，第一信号输入口81的输出端与信号判断模块82的输入端电性连接，信号判断模块82的输出端与信号输出口83的输入端电性连接，信号输出口83的输出端与伺服动作器41的控制端电性连接，纵向力传感器44输出的力值信号传输到信号判断模块82，信号判断模块82判断接收到的力值信号是否在预定的力值范围内，若否，信号输出口83输出信号控制伺服动作器41调整力的大小，直至伺服动作器41的力值在预定的力值范围内，纵向冲击反弹会导致伺服动作器41输出不恒定，使用纵向力传感器44实时检测，反馈信号给信号处理单元80修正，信号处理单元80控制伺服动作器41上的伺服阀修正冲击力的大小，形成闭环，保持冲击力大小在预定的力值范围内；第二信号输入口84的输入端与横向力传感器57电性连接，第二信号输入口84的输出端与信号显示模块85电性连接，以实时观测到伸缩油缸51输出的静压力大小，进而根据实际需求调整伸缩油缸51的静压力。

本装置在具体使用时，启动伸缩油缸51，使伸缩油缸51缩短，增大顶板52与凸台531之间的距离，将链环30固定在链环夹具42上、摩擦块45固定在伺服动作器41底部，使链环30、摩擦块45、伺服动作器41三者平行，将链轮试验件20安装在靠近凸台531的位置处，启动伸缩油缸51，使伸缩油缸51伸长，伸缩油缸51带动顶板52和凸台531向相互靠近的方向移动，直至固定链轮试验件20，调整导向板54和工作滑台53，将链轮试验件20对准伺服动作器41的正下方且使链轮试验件20与链环30接触，并使顶板52与摩擦块45接触，此时，顶板52、摩擦块45、链环夹具42、链环30、链轮试验件20、凸台531横向依次设置，启动伺服动作器41，伺服动作器41带动链环30纵向往复运动，冲击链轮试验件20，并且，链环30运动时摩擦链轮试验件20，在伸缩油缸51和伺服动作器41工作时，实时检测纵向力传感器44和横向力传感器57参数，记录参数，并根据实际情况调整伸缩油缸51和伺服动作器41，通过参数和试验时间，最终评定链轮试验件20承受链环30在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种链轮磨损试验装置，用于试验从链轮上切割下的链轮试验件承受链环在可控冲击力、摩擦力和冲击次数下的链窝磨损程度，其特征在于：包括纵向冲击装置、横向压紧装置、支撑架，纵向冲击装置、横向压紧装置均设置在支撑架上，纵向冲击装置位于横向压紧装置的上方；纵向冲击装置用于固定链环，并带动链环纵向往复运动以提供冲击力给链轮试验件，链环的最低点低于链轮试验件的最高点，横向压紧装置用于固定链轮试验件，还用于将链轮试验件移动至纵向冲击装置的正下方且接触到链环的位置，并给链轮试验件和链环提供推力，增加链轮试验件与链环的相互作用力，以在纵向冲击装置带动链环纵向往复运动时使链环给链轮试验件提供摩擦力。

2.如权利要求1所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述纵向冲击装置包括伺服动作器、链环夹具、导向筒，伺服动作器、导向筒均纵向设置，伺服动作器的一端与链环夹具固定连接，链环夹具设置在伺服动作器的下方，链环夹具正对横向压紧装置设置，导向筒固定在支撑架上，导向筒套设在伺服动作器上且与伺服动作器滑动连接；伺服动作器用于带动链环纵向往复运动，以提供冲击力冲击链轮试验件，链环夹具用于固定链环，导向筒用于防止伺服动作器冲击力方向偏移。

3.如权利要求2所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述横向压紧装置包括伸缩油缸、顶板、工作滑台、导向板，伸缩油缸、工作滑台、导向板均水平设置，伸缩油缸、顶板均设置在工作滑台的上部，伸缩油缸的一端与顶板固定连接，伸缩油缸的另一端与工作滑台的一端固定连接，工作滑台的另一端设置有凸台，凸台与顶板相对设置，伸缩油缸伸缩带动工作滑台和顶板向相反方向移动，即带动凸台和顶板向相反方向移动，以使凸台与顶板配合压紧或松开链轮试验件，试验时，链轮试验件和链环位于凸台与顶板之间，工作滑台设置在导向板的上部，且工作滑台与导向板滑动连接，以使伸缩油缸伸缩带动工作滑台在导向板上滑动，以带动链轮试验件移动至纵向冲击装置的正下方且接触到链环的位置。

4.如权利要求3所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述横向压紧装置还包括限位块、限位组件，限位块位于伸缩油缸的下部，且限位块设置在伸缩油缸上，限位组件包括固定件、档杆，固定件的一端固定在导向板上，且固定件与工作滑台不接触，固定件的另一端固定连接档杆，档杆位于工作滑台的上部且档杆与工作滑台平行，档杆与工作滑台不接触，以使工作滑台移动不影响限位组件，限位块的最低点低于档杆的最高点，以使限位块移动到档杆处受档杆限位而停止移动，限位块位于档杆与顶板之间；伸缩油缸缩短时，因顶板的质量远小于工作滑台的质量，伸缩油缸先带动顶板向远离凸台的方向移动，凸台静止不动，凸台与顶板之间距离增大，直至限位块触碰到档杆时，顶板停止移动，工作滑台开始向远离顶板的方向移动，凸台与顶板之间距离继续增大，以使凸台与顶板之间距离双向增大。

5.如权利要求4所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述支撑架包括底座，导向板设置在底座上，且导向板与底座可拆卸连接。

6.如权利要求3所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述伺服动作器上设置有纵向力传感器，以实时检测伺服动作器的冲击力大小，纵向力传感器设置在靠近导向筒顶部的位置，所述伸缩油缸上设置有横向力传感器，以实时检测伸缩油缸的推力大小，横向力传感器设置在限位块与档杆之间。

7.如权利要求4所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述纵向冲击装置还包括摩擦块，摩擦块设置在伺服动作器的下部，以使伺服动作器带动摩擦块纵向往复运动，摩擦块位于顶板和链环夹具之间，摩擦块用于与顶板摩擦，以抵消伸缩油缸提供的横向的推力。

8.如权利要求3所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述链轮磨损试验装置还包括磨料试验装置，磨料试验装置包括磨料仓、输料管，磨料仓固定在支撑架上，输料管的一端与磨料仓连通，输料管的另一端设置在纵向冲击装置的正下方，以在试验时，磨料仓内的料通过输料管输送至链轮试验件处，进而检测链轮试验件受磨料的磨损程度。

9.如权利要求8所述的链轮磨损试验装置，其特征在于：所述磨料试验装置还包括收料盒，收料盒设置在工作滑台内部，工作滑台上开设有收料口，收料口与收料盒连通，收料口设置在靠近凸台的位置，以使磨料能够从收料口进入收料盒中。

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