CN206945515U - 一种单面滑动多功能摩擦材料试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，包括机架(1)、液压系统、滑动组件及温度调节系统，其中，所述液压系统包括竖向油缸(2)、水平油缸(3)、法兰盘(6)、竖向压力传感器(7)、竖向位移传感器、连接杆(18)、水平压力传感器(19)、水平位移传感器和伺服阀块；所述滑动组件设置在所述机架(1)底座板的上端面上，包括承载底座(16)、导向机构、滑动台组件、滑板及试样工装(8)；所述温度调节系统包括测温热电偶，用于实时监测所述滑板的温度，进而实现对摩擦材料的温度控制。本实用新型的试验机，可实现摩擦材料在不同面压、速度以及温度等工况条件下的摩擦性能试验。

Description

一种单面滑动多功能摩擦材料试验机

技术领域

本实用新型属于摩擦材料试验机领域，更具体地，涉及一种单面滑动多功能摩擦材料试验机。

背景技术

摩擦材料的摩擦性能直接关系到隔震装置的整体性能，其主要通过待测材料与滑板进行往复滑动摩擦来获得测试材料的初始静摩擦系数、平均动摩擦系数以及磨耗率等摩擦性能参数。

目前，已有的滑动摩擦磨损试验设备大多采用盘式旋转摩擦方式，如球—盘式、销—盘式和环—块式摩擦试验装置。该类试验装置主要通过旋转的摩擦盘与固定的摩擦头发生旋转滑动，从而测出摩擦盘的摩擦系数，这与隔震装置往复滑动摩擦方式有很大区别，所测摩擦性能参数不能科学合理地作为隔震装置的设计依据；其次，该类试验装置的竖向加载能力小，摩擦盘转动时平行度稳定性差，缺少相应的温度调节装置，无法满足摩擦材料进行不同面压、速度以及温度等地震工况条件下的摩擦性能试验要求。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，通过竖向油缸调节摩擦材料所承受的面压力，通过水平油缸实现摩擦材料的往复滑动摩擦，通过温度调节系统调节摩擦材料的试验温度，可实现摩擦材料在不同面压、速度以及温度等工况条件下的摩擦性能试验。

为实现上述目的，本实用新型提供一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，包括机架、液压系统、滑动组件及温度调节系统，其中，

所述液压系统包括竖向油缸、水平油缸、竖向位移传感器、水平位移传感器、法兰盘、竖向压力传感器、连接杆、水平压力传感器和伺服阀块，所述竖向油缸设置在所述机架的顶板上，所述竖向油缸的内部设置有所述竖向位移传感器，所述竖向油缸的活塞端部通过所述法兰盘与所述竖向压力传感器连接，所述水平油缸设置在所述机架的横梁上，所述水平油缸的末端通过支撑架与所述机架的底座固定，所述水平油缸的内部设置有所述水平位移传感器，所述水平油缸活塞端部与所述水平压力传感器的一端连接，所述水平压力传感器的另一端通过螺纹与所述连接杆固定，所述伺服阀块通过液压油管连接泵站为所述竖向油缸和水平油缸提供动力；

所述滑动组件设置在所述机架底座板的上端面上，包括承载底座、导向机构、滑动台组件、滑板及试样工装，所述承载底座的下端面通过螺钉与所述机架的底座板连接，所述导向机构安装在所述承载底座的上端面上，所述试样工装上端面通过螺纹与所述竖向压力传感器的下端面连接，所述试样工装下端面设有凹槽，摩擦材料试样嵌在所述试样工装的凹槽内，并与所述滑板的上表面接触，所述滑板设于所述滑动台组件的上端面上；

所述温度调节系统包括测温热电偶，用于实时监测所述滑板的温度，进而实现对摩擦材料的温度控制。

进一步地，所述滑动台组件包括滑动台和滑动台底座，所述滑动台底座下端面与所述导向机构的上端面固定，所述滑动台底座上端面承接所述滑动台的下端面，所述滑板嵌在所述滑动台上端面的凹槽内，并且所述滑板的上端面要高出所述滑动台的上端面。

进一步地，所述滑动台包括柱状垫芯、导热管和保温套，所述柱状垫芯的侧面设有螺线形凹槽，所述导热管旋绕在所述柱状垫芯侧面的凹槽内，且所述导热管外端面低于所述柱状垫芯的侧面，所述保温套的中心设有柱状凹槽，用于承接所述柱状垫芯的嵌入，所述保温套的上端面设有环形凹槽，用于承接所述滑板的嵌入，所述环形凹槽底面与所述柱状垫芯顶面齐平，所述保温套的末端设置有两个导热管接头，用于连接所述温度调节系统，所述保温套侧面上端设置有测温孔，用于安装所述测温热电偶。

进一步地，所述温度调节系统还包括加热制冷循环器和回流软管，所述加热制冷循环器通过所述回流软管与所述导热管接头连接，构成回流管路，所述测温热电偶置于所述测温孔中。

进一步地，所述滑动台底座的前端设置有双耳板，通过销轴与所述连接杆杆端的关节轴承铰接。

优选地，所述滑板为镜面不锈钢板。

优选地，所述导向机构为自摩擦力较小的滚珠导轨导向系统，并通过螺钉固定在所述承载底座上。

优选地，所述导热管为紫铜管。

优选地，所述保温套为尼龙保温套。

优选地，所述导热管与所述柱状垫芯侧面凹槽之间的空隙用导热硅脂进行填充。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的多功能摩擦材料试验机，通过竖向油缸调节摩擦材料所承受的面压力，通过水平油缸实现摩擦材料的往复滑动摩擦，通过温度调节系统调节摩擦材料的试验温度，可实现摩擦材料在不同面压、速度以及温度等工况条件下的摩擦性能试验。

(2)本实用新型的多功能摩擦材料试验机，测试时单个摩擦材料试样与滑板表面接触，且选用自摩擦力较小的导向系统进行滑动导向，能有效保证滑动过程中摩擦接触面的平行度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种单面滑动多功能摩擦材料试验机结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种单面滑动多功能摩擦材料试验机的滑动组件分解示意图；

图3是本实用新型实施例一种单面滑动多功能摩擦材料试验机中的滑动台剖面结构示意图。

所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：1-机架、2-竖向油缸、3-水平油缸、4-横梁、5-支撑架、6-法兰盘、7-竖向压力传感器、8-试样工装、9-摩擦材料试样、10-镜面不锈钢滑板、11-滑动台、12-测温孔、13-导热管接头、14-滑动台底座、15-滚珠导轨导向系统、16-承载底座、17-销轴、18-连接杆、19-水平压力传感器、20-紫铜管、21-不锈钢垫芯、22-尼龙保温套。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本实用新型实施例一种单面滑动多功能摩擦材料试验机结构示意图，图2是本实用新型实施例一种单面滑动多功能摩擦材料试验机的滑动组件分解示意图。如图1和图2所示，该试验机包括机架1、液压系统、滑动组件、温度调节系统及计算机控制系统，其中，

液压系统包括竖向油缸2、法兰盘6、竖向压力传感器7、竖向位移传感器、水平油缸3、连接杆18、水平压力传感器19、水平位移传感器和伺服阀块。竖向油缸2设置在机架1的顶板上，竖向油缸2内部设有竖向位移传感器，竖向油缸2活塞的端部通过法兰盘6与竖向压力传感器7连接，水平油缸3设置在机架横梁4上，水平油缸3内部安装有水平位移传感器，水平油缸3末端通过支撑架5与机架1的底座固定，水平油缸3活塞端部与水平压力传感器19的一端连接，水平压力传感器19的另一端通过螺纹固定连接杆18，连接杆18的杆端端部设置有关节轴承，伺服阀块通过液压油管连接泵站为竖向油缸2和水平油缸3提供动力。

如图2所示，滑动组件设置在机架1底座板的上端面上，包括承载底座16、滚珠导轨导向系统15、滑动台组件、镜面不锈钢滑板10、摩擦材料试样9、试样工装8，承载底座16的下端面通过螺钉与机架1的底座板连接，滚珠导轨导向系统15安装在承载底座16的上端面上，滑动台组件包括滑动台11和滑动台底座14，滑动台底座14的下端面与滚珠导轨导向系统15的上端面固定，滑动台底座14的上端面承接滑动台11的下端面，摩擦材料试样9嵌入在试样工装8的圆形凹槽内，并与镜面不锈钢滑板10的镜面接触。

图3是本实用新型实施例一种单面滑动多功能摩擦材料试验机中的滑动台剖面结构示意图。如图3所示，滑动台11由不锈钢垫芯21、紫铜管20和尼龙保温套22组成，不锈钢垫芯21侧面设有螺线形凹槽，紫铜管20旋绕在不锈钢垫芯21侧面凹槽内，且紫铜管20外端面低于不锈钢垫芯21侧面，尼龙保温套22通过螺钉固定在滑动台底座14的上端面上，尼龙保温套22的中心设有一个柱状凹槽，用于承接不锈钢垫芯21的嵌入，且不锈钢垫芯21嵌入后的顶面与尼龙保温套22的柱状凹槽顶面齐平，尼龙保温套22的上端面设有一个圆形凹槽，用于承接镜面不锈钢滑板10的嵌入，镜面不锈钢滑板10的镜面朝外且高出尼龙保温套22的上端面。

在本实用新型的优选实施例中，滑动台底座14的前端设置有双耳板，通过销轴17与连接杆18杆端的关节轴承铰接，尼龙保温套22的末端设置有两个导热管接头13，与温度调节系统连接，尼龙保温套22侧面上端设置有一个测温孔12，用于安装测温热电偶。

在本实用新型的优选实施例中，不锈钢垫芯21在嵌入尼龙保温套22之前，用导热硅脂填充并抹平不锈钢垫芯21侧面上的凹槽，防止旋绕在不锈钢垫芯21侧面凹槽内的紫铜管20与尼龙保温套22的柱状凹槽内壁之间凝结水汽。

在本实用新型的优选实施例中，所述摩擦材料试样9的外形尺寸为φ75×7mm，试样工装8的圆形凹槽直径为深度为4mm，所述滑板选择为镜面不锈钢板，外形尺寸为φ155×3mm。

在本实用新型的优选实施例中，所述温度调节系统用于实现对滑动台11的温度调节，包括加热制冷循环器、回流软管和测温热电偶，加热制冷循环器采取外置式，通过回流软管与尼龙保温套22上的导热管接头13连接，测温热电偶置于滑动台11的测温孔中，实时监测镜面不锈钢滑板10的温度。

在本实用新型的优选实施例中，所述计算机控制系统用于控制竖向油缸2和水平油缸3的运动，并与温度调节系统实现联动，能实时采集竖向压力传感器7、水平压力传感器19、竖向位移传感器、水平位移传感器以及测温热电偶的信号。

本实用新型的多功能摩擦材料试验机，通过竖向油缸调节摩擦材料所承受的面压力，通过水平油缸实现摩擦材料的往复滑动摩擦，通过温度调节系统调节摩擦材料的试验温度，可实现摩擦材料在不同面压、速度以及温度等工况条件下的摩擦性能试验。

本实用新型的多功能摩擦材料试验机，测试时单个摩擦材料试样与滑板表面接触，且选用自摩擦力较小的导向系统进行滑动导向，能有效保证滑动过程中摩擦接触面的平行度。

本领域的技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，包括机架(1)、液压系统、滑动组件及温度调节系统，其中，

所述液压系统包括竖向油缸(2)、水平油缸(3)、竖向位移传感器、水平位移传感器、法兰盘(6)、竖向压力传感器(7)、连接杆(18)、水平压力传感器(19)和伺服阀块，所述竖向油缸(2)设置在所述机架(1)的顶板上，所述竖向油缸(2)内部设置有所述竖向位移传感器，所述竖向油缸(2)的活塞端部通过所述法兰盘(6)与所述竖向压力传感器(7)连接，所述水平油缸(3)设置在所述机架(1)的横梁上，所述水平油缸(3)内部设置有所述水平位移传感器，所述水平油缸(3)的末端通过支撑架(5)与所述机架(1)的底座固定，所述水平油缸(3)活塞端部与所述水平压力传感器(19)的一端连接，所述水平压力传感器(19)的另一端通过螺纹与所述连接杆(18)固定，所述伺服阀块通过液压油管连接泵站为所述竖向油缸(2)和水平油缸(3)提供动力；

所述滑动组件设置在所述机架(1)底座板的上端面上，包括承载底座(16)、导向机构、滑动台组件、滑板及试样工装(8)，所述承载底座(16)的下端面通过螺钉与所述机架(1)的底座板连接，所述导向机构安装在所述承载底座(16)的上端面上，所述试样工装(8)上端面通过螺纹与所述竖向压力传感器(7)的下端面连接，所述试样工装(8)下端面设有凹槽，摩擦材料试样(9)嵌在所述试样工装(8)的凹槽内，并与所述滑板的上表面接触，所述滑板设于所述滑动台组件的上端面上；

所述温度调节系统包括测温热电偶，用于实时监测所述滑板的温度，进而实现对摩擦材料的温度控制。

2.根据权利要求1所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述滑动台组件包括滑动台(11)和滑动台底座(14)，所述滑动台底座(14)下端面与所述导向机构的上端面固定，所述滑动台底座(14)上端面承接所述滑动台(11)的下端面，所述滑板嵌在所述滑动台(11)上端面的凹槽内，并且所述滑板的上端面要高出所述滑动台(11)的上端面。

3.根据权利要求2所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述滑动台(11)包括柱状垫芯、导热管和保温套，所述柱状垫芯的侧面设有螺线形凹槽，所述导热管旋绕在所述柱状垫芯侧面的凹槽内，且所述导热管外端面低于所述柱状垫芯的侧面，所述保温套的中心设有柱状凹槽，用于承接所述柱状垫芯的嵌入，所述保温套的上端面设有环形凹槽，用于承接所述滑板的嵌入，所述环形凹槽底面与所述柱状垫芯顶面齐平，所述保温套的末端设置有两个导热管接头(13)，用于连接所述温度调节系统，所述保温套侧面上端设置有测温孔(12)，用于安装所述测温热电偶。

4.根据权利要求3所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述温度调节系统还包括加热制冷循环器和回流软管，所述加热制冷循环器通过所述回流软管与所述导热管接头(13)连接，构成回流管路，所述测温热电偶置于所述测温孔(12)中。

5.根据权利要求1或2所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述滑动台底座(14)的前端设置有双耳板，通过销轴(17)与所述连接杆(18)杆端的关节轴承铰接。

6.根据权利要求1所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述滑板为镜面不锈钢板(10)。

7.根据权利要求1所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述导向机构为滚珠导轨导向系统(15)，并通过螺钉固定在所述承载底座(16)上。

8.根据权利要求3所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述导热管为紫铜管(20)。

9.根据权利要求3所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述保温套为尼龙保温套(22)。

10.根据权利要求3所述的一种单面滑动多功能摩擦材料试验机，其特征在于，所述导热管与所述柱状垫芯侧面凹槽之间的空隙用导热硅脂进行填充。