CN204740197U - 一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，包括固定套筒、转动套筒、摩擦钢环、衬垫及夹具，固定套筒和转动套筒上下分置，且二者中轴线相互平行，转动套筒通过转矩转速仪与变频电机相连；摩擦钢环套设在转动套筒外周面，且随转动套筒同步转动，摩擦钢环的外周面上开设有环形凹槽，环形凹槽内固定有钢丝绳；夹具为套设在固定套筒上的圆环，该圆环与固定套筒之间无相对运动，圆环上沿其径向开设有用于固定衬垫的盲孔，且衬垫的外表面与钢丝绳相接触，衬垫的内表面与盲孔底部之间设有测力传感器。本实用新型中，衬垫上与钢丝绳接触的外表面为圆弧面，减小了摩擦接触面积，使摩擦过程中摩擦接触面积几乎不变，使实验结果更能适应实际工况。

Description

一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置

技术领域

本实用新型涉及摩擦性能测试设备，具体涉及对矿井提升机等工况设备条件下的测试模拟，具体的说，是一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置。

背景技术

随着矿井生产规模的发展，大型提升设备应用也越来越广泛，摩擦提升机是应用于提升系统的一种设备，衬垫的耐磨性是摩擦提升机中关系到矿井生产安全的一个重要环节。而现有摩擦试验技术通常只能在普通配副下进行摩擦系数和磨损率的测定，缺乏适合于该特定摩擦环境的实验装置，与材料在实际工况所要求的摩擦学性能差异较大，尤其是在涉及钢丝绳的摩擦学行为方面实质性用途较少，不能满足于工矿设备提升运输、起重设备等实际使用条件的需要。现在已知的试验机，其结构均为立式，钢丝绳垂直安装，利用一个油缸张紧，钢丝绳不动，而利用油缸由下向上推动衬垫卡具相对钢丝绳移动，该设备体积庞大、造价高、维护和操作不方便，钢丝绳一般不可更换，对于不同表面状态测试、洗绳等需更换钢丝时比较困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对提升机等工矿设备，提供一种新型的摩擦配副系统，将衬垫和摩擦钢环组合，作为一种针对于提升机等工矿设备上的特有摩擦配副系统，用于测试摩擦提升机衬垫的摩擦性能。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，该装置包括固定套筒、转动套筒、摩擦钢环、衬垫以及用于固定衬垫的夹具，固定套筒设置在支架上，固定套筒和转动套筒呈上下间隔设置，且二者的中轴线相互平行，转动套筒通过转矩转速仪与变频电机相连；所述的摩擦钢环套设在转动套筒外周面，且随转动套筒同步转动，摩擦钢环的外周面上开设有环形凹槽，环形凹槽内固定有钢丝绳；所述的夹具为套设在固定套筒上的圆环，该圆环与固定套筒之间无相对运动，圆环上沿其径向开设有盲孔，所述的衬垫固定在盲孔中，且衬垫的外表面与钢丝绳相接触，衬垫的内表面与盲孔底部之间设有测力传感器。

本实用新型中，钢丝绳的固定方式有两种：其一、环形凹槽的槽体边缘上设有两个通孔，钢丝绳的两端分别穿过所述的两个通孔，并固定在槽体边缘上；其二、钢丝绳粘贴在环形凹槽的槽底，且钢丝绳的两端通过钢丝扣固定。

本实用新型中，圆环的外周面上设有用于紧固衬垫的紧固螺钉，便于衬垫的拆卸。

进一步的，衬垫上与钢丝绳接触的外表面为圆弧面。

进一步的，固定套筒的外周面上设有用于限制圆环沿其轴向移动的凸肩，转动套筒的外周面上设有用于限制摩擦钢环沿其轴向移动的凸肩。

本实用新型中，变频电机采用专用变频感应电动机和变频器的交流调速方式，在满足该装置小型化的基础上，提高了该装置的自动化程度。该装置通过转矩转速仪和变频器对转动套筒传动的速度、冲击的力量和频率进行控制，该设备可以较好地测量出试验过程中的各工作参数和摩擦学参数，以更好地模拟实际工况环境。

本实用新型的有益效果：通过使衬垫与钢丝绳之间产生相对运动，设定转动套筒转动的速度和加速度大小，而衬垫保持不动，从而模拟提升机滑动工况，转动套筒的转速和转矩通过转矩转速仪获得，钢丝绳与衬垫之间的比压通过测力传感器获得，通过换算可知钢丝绳与衬垫之间的摩擦力和摩擦因数变化规律。

本实用新型中，衬垫上与钢丝绳接触的外表面为圆弧面，相比原来摩擦试验的长方体样块的摩擦面，这一改进大大减小了摩擦接触面积，使摩擦过程中摩擦接触面积几乎不变，降低了原来由于摩擦接触面积不断增加导致的压力分布不均衡对试验结果的影响，减小了试验与实际工况条件的差距，使实验结果更能适应实际工况，这无疑大大降低了试验难度和试验成本，提高了工作效率。

附图说明

图1为该装置的示意图；

图2为转动套筒和固定套筒的示意图；

图3为摩擦钢环的示意图；

图4为圆环的示意图。

附图标记：1、固定套筒，2、转动套筒，3、变频电机，4、摩擦钢环，5、衬垫，6、转矩转速仪，7、环形凹槽，8、钢丝绳，9、通孔，10、圆环，11、盲孔，12、测力传感器，13、紧固螺钉，14、凸肩，15、支架，16、垫片，17、螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置作进一步说明，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，如图1所示，包括固定套筒1、转动套筒2、变频电机3、摩擦钢环4、衬垫5以及用于固定衬垫5的夹具，固定套筒1固定在支架15上，转动套筒2的中心轴通过转矩转速仪6与变频电机3相连，固定套筒1和转动套筒2呈上下间隔设置，即转动套筒2设在固定套筒1下方，且二者的中轴线相互平行设置。

如图1和图2所示，摩擦钢环4套设在转动套筒2外周面，且随转动套筒2同步转动；所述的夹具为套设在固定套筒1上的圆环10，该圆环10与固定套筒1之间无相对运动，圆环10上沿其径向开设有盲孔11，所述的衬垫固定在盲孔11中，如图4所示，圆环10的外周面上设有用于紧固衬垫5的紧固螺钉13，衬垫5的内表面与盲孔11底部之间设有测力传感器12，衬垫5的外表面与钢丝绳8相接触，且衬垫5上与钢丝绳8接触的外表面为圆弧面。其中，固定套筒1的外周面上设有用于限制圆环10沿其轴向移动的凸肩，转动套筒2的外周面上设有用于限制摩擦钢环4沿其轴向移动的凸肩。

本实用新型中的夹具不同于现有模具摩擦接触面的一种新型圆柱体模具，其结构为一圆柱体，以圆心为中心，挖出一个与样品宽高面面积略大的长方体盲孔，深度为圆柱体半径的2/3。新型摩擦钢环的制作是以原有钢环为基础，采用物理方法将一定直径的钢丝绳缠绕在钢环上，即如图3所示，摩擦钢环4的外周面上开设有环形凹槽7，环形凹槽7内固定有钢丝绳8，环形凹槽7的槽体边缘上设有两个通孔9，钢丝绳8的两端分别穿过所述的两个通孔9，并固定在槽体边缘上；或者，钢丝绳直接钢丝绳8粘贴在环形凹槽7的槽底，且钢丝绳8的两端通过钢丝扣固定，无需在环形凹槽的槽体边缘设置通孔。

在实际应用中，可在盲孔11中设置用于装卡衬垫5的卡套（图中未标示），且圆环10的外周面上设有用于紧固卡套的紧固螺钉，可根据摩擦试验机的具体操作情况更换卡套的形状，该装置中，衬垫5的夹紧装置采用结构简单的卡套，便于拆卸。为模拟不同工况，可用车床加工出不同型号的钢环，如40mm、50mm、160mm等，并刻上槽，用于固定钢丝绳。

Claims (6)

1.一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，其特征在于：该装置包括固定套筒（1）、转动套筒（2）、变频电机（3）、摩擦钢环（4）、衬垫（5）以及用于固定衬垫（5）的夹具，固定套筒（1）设置在支架（15）上，固定套筒（1）和转动套筒（2）呈上下间隔设置且二者的中轴线相互平行，转动套筒（2）通过转矩转速仪（6）与变频电机（3）相连；

所述的摩擦钢环（4）套设在转动套筒（2）外周面，且随转动套筒（2）同步转动，摩擦钢环（4）的外周面上开设有环形凹槽（7），环形凹槽（7）内固定有钢丝绳（8）；所述的夹具为套设在固定套筒（1）上的圆环（10），该圆环（10）与固定套筒（1）之间无相对运动，圆环（10）上沿其径向开设有盲孔（11），所述的衬垫固定在盲孔（11）中，且衬垫（5）的外表面与钢丝绳（8）相接触，衬垫（5）的内表面与盲孔（11）底部之间设有测力传感器（12）。

2.根据权利要求1所述的一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，其特征在于：环形凹槽（7）的槽体边缘上设有两个通孔（9），钢丝绳（8）的两端分别穿过所述的两个通孔（9），并固定在槽体边缘上。

3.根据权利要求1所述的一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，其特征在于：所述的钢丝绳（8）粘贴在环形凹槽（7）的槽底，且钢丝绳（8）的两端通过钢丝扣固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，其特征在于：衬垫（5）上与钢丝绳（8）接触的外表面为圆弧面。

5.根据权利要求1所述的一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，其特征在于：圆环（10）的外周面上设有用于紧固衬垫（5）的紧固螺钉（13）。

6.根据权利要求1所述的一种用于测试摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，其特征在于：固定套筒（1）的外周面上设有用于限制圆环（10）沿其轴向移动的凸肩，转动套筒（2）的外周面上设有用于限制摩擦钢环（4）沿其轴向移动的凸肩。