CN205898600U - 一种高温摩擦试验机的加载装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温摩擦试验机的加载装置，包括底座、加热炉、摩擦盘夹持器、摩擦盘、传动轴、螺旋冷却管、三相异步电动机、同步带、弹簧加载装置、横梁、纵杆，所述弹簧加载装置包括管状外壳、压力控制塞、压力传感器、弹簧、压力滑块、摩擦球，管状外壳上端内壁设有内螺纹、压力控制塞设有外螺纹，管状外壳上端通过螺纹与压力控制塞连接，管状外壳内部从上至下依次设有压力传感器、弹簧、压力滑块、摩擦球，摩擦球直径小于管状外壳下端孔洞直径；本实用新型结构简单，在一个线性区间里能够提供稳定的加载压力。
Description
技术领域
本实用新型属于材料磨损试验技术领域，特别是一种高温摩擦试验机的加载装置。
背景技术
摩擦磨损问题存在于人类物质活动的各个方面。在汽车、发电、设备、冶金、铁道、宇航、电子和农机等各方面的机械都大量存在着摩擦学的问题。据估计，全世界约有1/2-1/3的能源以各种形式消耗在摩擦上，如果从摩擦学方面采取正确的措施，就可以大大节约能源消耗。磨损是机械零部件3种主要的失效形式之一，所导致的经济损失是巨大的，大约有80%的机械零件由于各种磨损导致失效。特别是随着物质文明的进步和工业技术现代化的发展，机械设备的开发使用普遍趋于重载、高速、高效率化，如何控制和改善机械的摩擦磨损状况、提高其使用寿命和工作可靠性，已成为机械工业技术人员必须关注的问题，并促使其研究不断的深入和发展。近几十年来，磨损试验机和试验方法虽然有了较大的发展，但这些试验机大多还是由企业和研究工作者根据工作需要和实际工况自行设计制造的，如高温磨料磨损试验机，适合高分子及其复合材料试验用的高温摩擦磨损试验机等。只有少数试验机是由专门的试验机厂或仪器制造公司制造和供应的，而且这些试验机大都结构复杂，价格较贵，这说明了磨损问题的复杂性和进行实验室磨损试验研究的困难所在。
专利号为201310311447.6的中国专利公开了一种高温摩擦磨损试验机，该试验机中只有摩擦盘位于加热腔内，而托盘位于开口外，且托盘的表面涂覆有一隔热层，测试时，加热腔中的热量很难传递至转轴上，转轴的温度较低，不易发生变形弯曲；轴套内开设有冷却腔一和冷却腔二，能够将转轴与轴套之间摩擦产生的热量，及加热腔中传递给转轴的热量快速地传导出去，避免转轴和轴套因过热而产生损坏；加载杆的顶端固设有一个用于盛放砝码的砝码盘，设计有砝码盘后，方便根据不同的加载量对加载杆实施加载。但是该试验机有以下几点不足：1.摩擦盘位于加热腔内，而托盘位于开口外，此加热腔结构内温度气氛容易被破坏，温度波动大，影响测试结果；2.主动轮和从动轮通过一根皮带相连，皮带可以缓和载荷冲击而且运行平稳，无噪声，但皮带传动有弹性滑动和打滑，效率低而且不能保持准确的传动比，也就是不能保持主轴以一定的速度转动；3.运用砝码加载产生压力，该压力不能是线性连续的压力，有时因没有合适的砝码，不能找到试验所需的压力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够提供线性区间摩擦力的高温摩擦试验机加载装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：
一种高温摩擦试验机的加载装置，包括底座、加热炉、摩擦盘夹持器、摩擦盘、传动轴、螺旋冷却管、三相异步电动机、同步带、弹簧加载装置、横梁、纵杆，所述加热炉固定于底座台面，加热炉外表面设有保温层，加热炉与底座台面之间设有隔热层，加热炉底部设有孔洞，传动轴的主轴上端从加热炉底部孔洞穿入加热炉炉腔内，摩擦盘夹持器与传动轴的主轴上端固定连接，摩擦盘夹持器悬置于加热炉的炉腔内，摩擦盘夹持器固定住摩擦盘，主轴下端设有从动同步轮，三相异步电动机固定于底座上，三相异步电动机设有主动同步轮，主动同步轮通过同步带与从动同步轮连接，螺旋冷却管缠绕于传动轴的轴承外，纵杆下端与底座台面连接，纵杆上端与横梁一端连接，横梁另一端设有弹簧加载装置；
所述弹簧加载装置包括管状外壳、压力控制塞、压力传感器、弹簧、压力滑块、摩擦球，管状外壳上端内壁设有内螺纹、压力控制塞设有外螺纹，管状外壳上端通过螺纹与压力控制塞连接，管状外壳内部从上至下依次设有压力传感器、弹簧、压力滑块、摩擦球，摩擦球直径小于管状外壳下端孔洞直径。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点：
（1）本实用新型高温摩擦试验机的加载装置通过旋转压力控制塞使弹簧产生所需的压力，从转化成摩擦试验所需的摩擦力，由于是通过旋转控制压力，所以可以在一段区间内提供任意的压力。
（2）本实用新型将整个摩擦盘夹持器和摩擦盘置于加热腔内，可有提供一个相对稳定的温度气氛，提高试验效果。
（3）本实用新型采用铜质螺旋冷却管，当冷却管内通入流动的清水时，可以有效降低传动轴温度，能够将转轴与轴套之间摩擦产生的热量，及加热腔中传递给转轴的热量快速地传导出去，避免转轴和轴套因过热而产生损坏。
（4）本实用新型采用电机通过同步带带动传动轴，可以缓和载荷冲击而且运行平稳，无噪声，且同步带传动无弹性滑动和打滑，效率高而且能保持准确的传动比，也就是能保持主轴以某一速度稳定地转动。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
附图说明
图1是高温摩擦试验机的总体结构示意图。
图2是本实用新型加载装置的结构示意图。
具体实施方式
结合图1：
本实用新型一种高温摩擦试验机的加载装置，包括底座1、加热炉2、摩擦盘夹持器3、摩擦盘4、传动轴5、螺旋冷却管6、三相异步电动机7、同步带8、弹簧加载装置9、横梁10、纵杆11，所述加热炉2固定于底座1台面，加热炉2外表面设有保温层，加热炉2与底座1台面之间设有隔热层12，加热炉2底部设有孔洞，传动轴5的主轴51上端从加热炉2底部孔洞穿入加热炉2炉腔内，摩擦盘夹持器3与传动轴5的主轴51上端固定连接，摩擦盘夹持器3悬置于加热炉2的炉腔内，摩擦盘夹持器3固定住摩擦盘4，主轴51下端设有从动同步轮53，三相异步电动机7固定于底座1上，三相异步电动机7设有主动同步轮71，主动同步轮71通过同步带8与从动同步轮53连接，螺旋冷却管6缠绕于传动轴5的轴承52外，纵杆11下端与底座1台面连接，纵杆11上端与横梁10一端连接，横梁10另一端设有弹簧加载装置9；三相异步电动机7通过同步带8带动摩擦盘夹持器3和摩擦盘4在加热炉2的炉腔内高速转动，加热炉2制造实验所需的温度气氛。
结合图2 ：所述弹簧加载装置9包括管状外壳91、压力控制塞92、压力传感器93、弹簧94、压力滑块95、摩擦球96，管状外壳91上端内壁设有内螺纹、压力控制塞92设有外螺纹，管状外壳91上端通过螺纹与压力控制塞92连接，管状外壳91内部从上至下依次设有压力传感器93、弹簧94、压力滑块95、摩擦球96，摩擦球96直径小于管状外壳91下端孔洞直径；通过旋压力控制塞92使弹簧94产生所需的压力，从转化成摩擦试验所需的摩擦力，由于是通过旋转控制压力，所以可以在一段区间内提供任意的压力。
螺旋冷却管6采用铜质螺旋冷却管，当质螺旋冷却管内通入流动的清水时，可以有效降低传动轴5温度，能够将主轴51与轴承52之间摩擦产生的热量，及加热炉2的炉腔中传递给传动轴5的热量快速地传导出去，避免主轴51与轴承52因过热而产生损坏。
本高温摩擦试验机的加载装置的工作过程：
在试验时，通过摩擦盘夹持器3将试样固定于摩擦盘4上，然后加热炉2的炉腔内加热至预定温度，通过弹簧加载装置9加载所需的载荷，然后通过三相异步电动机7驱动传动轴5转动，从而测试材料在高温环境下的摩擦系数和磨损率等试验数据。
Claims (2)
1.一种高温摩擦试验机的加载装置，其特征在于：包括底座（1）、加热炉（2）、摩擦盘夹持器（3）、摩擦盘（4）、传动轴（5）、螺旋冷却管（6）、三相异步电动机（7）、同步带（8）、弹簧加载装置（9）、横梁（10）、纵杆（11），所述加热炉（2）固定于底座（1）台面，加热炉（2）外表面设有保温层，加热炉（2）与底座（1）台面之间设有隔热层（12），加热炉（2）底部设有孔洞，传动轴（5）的主轴（51）上端从加热炉（2）底部孔洞穿入加热炉（2）炉腔内，摩擦盘夹持器（3）与传动轴（5）的主轴（51）上端固定连接，摩擦盘夹持器（3）悬置于加热炉（2）的炉腔内，摩擦盘夹持器（3）固定住摩擦盘（4），主轴（51）下端设有从动同步轮（53），三相异步电动机（7）固定于底座（1）上，三相异步电动机（7）设有主动同步轮（71），主动同步轮（71）通过同步带（8）与从动同步轮（53）连接，螺旋冷却管（6）缠绕于传动轴（5）的轴承（52）外，纵杆（11）下端与底座（1）台面连接，纵杆（11）上端与横梁（10）一端连接，横梁（10）另一端设有弹簧加载装置（9）；
所述弹簧加载装置（9）包括管状外壳（91）、压力控制塞（92）、压力传感器（93）、弹簧（94）、压力滑块（95）、摩擦球（96），管状外壳（91）上端内壁设有内螺纹、压力控制塞（92）设有外螺纹，管状外壳（91）上端通过螺纹与压力控制塞（92）连接，管状外壳（91）内部从上至下依次设有压力传感器（93）、弹簧（94）、压力滑块（95）、摩擦球（96），摩擦球（96）直径小于管状外壳（91）下端孔洞直径。
2.根据权利要求1所述的高温摩擦试验机的加载装置，其特征在于：所述螺旋冷却管（6）采用铜质螺旋冷却管。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108760466A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-11-06 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于材料试验机的高温强度应变测试系统 |
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2016
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