CN214310092U - 用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，包括固定套筒、转动套筒、变频电机、摩擦钢环、衬块环以及用于安装衬块环的夹具，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；摩擦钢环套设在转动套筒的外围面，且随着转动套筒同步转动，摩擦钢环的外周面开设有环形凹槽，钢丝绳缠绕在该环形凹槽上；夹具固定在夹具槽内，该夹具槽与固定套筒固接，夹具底部转动安装有衬块环，衬块环与下方的钢丝绳接触，且能够随着摩擦钢环的转动而转动；本实用新型能模拟钢丝绳与衬块环间滚动摩擦运动行为，便于测量衬块环与钢丝绳之间的滚动摩擦性能。

Description

用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置

技术领域

本实用新型属于钢丝绳摩擦性能测试设备领域，特别涉及一种测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置。

背景技术

随着我国经济、军事领域的发展，人们对涉及钢丝绳的运动装置如摩擦提升机、高端电梯、航母拦阻装置的安全性越来越重视，而钢丝绳与衬块是提升机、高端电梯、航母拦阻装置的重要组成部分，衬块起到保护钢丝绳的作用，而钢丝绳的摩擦磨损性能决定了整个装置的安全水平，也决定了提升机、高端电梯、航母拦阻装置的使用寿命，一旦钢丝绳或衬块因为磨损严重发生失效断裂等情况，将会发生无法想象的重大安全事故。因此，了解钢丝绳和衬块的磨损情况，避免因钢丝绳和衬块的过渡磨损引起的设备损坏，保证提升机、高端电梯、航母拦阻装置的安全生产以及避免人员伤亡极其重要。

但是在现有技术中，如专利申请号201520323442.X公开了一种用于测量摩擦提升机衬垫摩擦性能的装置，所公开的装置只能测量钢丝绳与衬块之间滑动摩擦的磨损情况，无法实现在钢丝绳与衬块之间进行滚动摩擦时对摩擦系数、磨损率等摩擦学参数的测量。

实用新型内容

为解决现有技术问题，本实用新型提出一种用于测试衬块环与钢丝绳接触界面摩擦性能的装置，能够模拟钢丝绳与衬块环之间滚动摩擦的运动行为，便于测量衬块环与钢丝绳之间摩擦性能。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，该装置包括固定套筒、转动套筒、变频电机、摩擦钢环、衬块环以及用于安装衬块环的夹具，所述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；所述摩擦钢环套设在转动套筒的外围面，且随着转动套筒同步转动，所述摩擦钢环的外周面开设有环形凹槽，钢丝绳缠绕在该环形凹槽上；所述夹具固定在夹具槽内，该夹具槽与固定套筒固接，夹具底部转动安装有衬块环，所述衬块环与下方的钢丝绳接触，且能够随着摩擦钢环的转动而转动。

进一步的，衬块环内部嵌套设置有轴承，该轴承套装在轴上，该轴安装在夹具底部开槽中。夹具上相对设置两个轴孔，轴的两端分别固定在对应的轴孔中，轴孔内径与轴的外径尺寸相当。

进一步的，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两个通孔，并固定在槽体边缘上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下所述：

1、本实用新型通过使衬块环与钢丝绳之间产生相对运动形成滚动摩擦，设定转动套筒的速度和加速度大小，从而模拟衬块环与钢丝绳接触界面的摩擦特性，转动套筒的转速和转矩通过转矩转速仪获得，衬块环与钢丝绳之间的磨损量通过磨损位移传感器获得或者是拆卸后进行测量获得，便于后续通过换算得出钢丝绳与衬块环之间的摩擦力和摩擦因数变化规律等摩擦学参数。

2、本实用新型中，衬块环呈空心圆柱体且在其空心部位嵌设轴承实现转动安装于夹具中，相比于原来的长方体夹具和衬块，可以在上下方向固定衬块环的同时让衬块环相对于钢丝绳转动，形成滚动摩擦，既减小摩擦阻力，又减小摩擦系数，使实验结果更准确、更加符合实际中钢丝绳与衬块接触界面的摩擦情况，而且大大减少了钢丝绳的磨损量，延长了钢丝绳的使用寿命，还保证提升机等设备运行过程中的安全性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中固定套筒和转动套筒的示意图。

图3是本实用新型中夹具、衬块环及摩擦钢环的示意图

图4是本实用新型中衬块环与摩擦钢环的立体示意图。

图5是本实用新型中衬块环与夹具的分解示意图。

图6是本实用新型的另一实施例中的销与夹具的示意图。

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、衬块环，6、转矩转速仪，7、环形凹槽，8、钢丝绳，9、通孔，10、夹具槽，11、夹具，12、支架，13、凸肩，14、螺栓，15、垫片，16、轴，17、轴承，18、轴孔、19、销。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例作进一步的详细说明。

本实用新型的一种用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置的实施例如图1至图5所示，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、衬块环5以及用于安装衬块环的夹具11，所述固定套筒1安装在支架12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；所述摩擦钢环4套设在转动套筒2的外围面，且随着转动套筒同步转动，所述摩擦钢环4的外周面开设有环形凹槽7，钢丝绳8缠绕在该环形凹槽7上；所述夹具11可拆卸固定在夹具槽10内，该夹具槽10与固定套筒1固接，夹具槽与固定套筒之间无相对运动；夹具111底部转动安装有所述衬块环5，所述衬块环5与下方的钢丝绳8在测试过程中接触且能随摩擦钢环的转动而转动，使得衬块环与钢丝绳形成滚动摩擦。

本实用新型中的衬块环5是不同于现有衬块摩擦接触面的一种新型空心圆柱体结构，其与钢丝绳8接触的外表面为圆弧面，从而使得衬块环5相对于摩擦钢环4运动形成滚动摩擦。具体而言，衬块环5内部嵌套设置有一个轴承17，轴承与衬块环同轴设置，轴承17套装固定在轴16上，轴16安装在夹具11底部开槽中，从而实现衬块环转动装配在夹具上；进一步的，夹具11上相对设置两个轴孔18，轴16可拆卸穿设固定在对应轴孔18中，轴孔内径与轴的外径尺寸一致。

转动套筒2的外周面上设有用于限制摩擦钢环沿其轴向移动的凸肩13，如图2所示，摩擦钢环4可拆卸套设在转动套筒2上，通过螺栓14以及垫片15将摩擦钢环压紧固定在转动套筒2上，并使摩擦钢环与凸肩13在轴向上形成挡止配合关系。作为优选，环形凹槽7的槽体边缘上设有两个通孔9，钢丝绳8的两端分别穿过两个通孔9，并固定在槽体边缘上；或者，钢丝绳8直接粘贴在环形凹槽7的槽底，且钢丝绳两端通过钢丝扣固定，此时无需在环形凹槽的槽体边缘设置通孔。借由上述结构设计，在测量衬块环或钢丝绳的磨损量时，可以将钢丝绳或者衬块环从装置上拆下来，用尺子进行测量，此外通过拆卸分析钢丝绳的钢丝绳股也可以了解钢丝绳内部磨损情况。在其它实施例中，也可以通过在装置上安装高精度磨损位移传感器来测量钢丝绳和衬块环的磨损量。

本实施例中，夹具夹持固定在夹具槽内，主要适用于小试验机的场合；在另一实施例中，在夹具上还设有销19，销19与该夹具11锻造成一体，起稳定固定衬块环的作用，通过销可进一步固定在大型试验机上的对应安装孔中，使得在钢丝绳处于高速转动的状态下保证衬块环与钢丝绳形成滚动摩擦，以测量钢丝绳高速运动状态下与衬块环滚动接触界面的摩擦性能，销的截面呈腰圆形且端部设有斜坡缺口，插入安装孔后可实现防转功能，提高夹具的装配稳定性，此时销与夹具一体成型所组成的夹具组件适用于大试验机的场合。

本实用新型中，变频电机3优选采用专用变频感应电机和变频器的交流调速方式，即能让装置小型化，还实现了装置的自动化程度，通过转矩转速仪和变频器对转动套筒转动的速度、扭矩、冲击的力量和频率进行控制，可以测量出模拟不同速度、加载过程中的各工作参数和摩擦学参数从而模拟实际工况下运行状态，例如通过转矩转速仪器内的扭矩传感器可测量钢丝绳与衬块环接触面的摩擦力。

实际应用中，可根据实际工况的使用条件，更换衬块环的材料，减少磨损量，保护钢丝绳。为模拟不同工况，可用车床加工出不同型号的摩擦钢环，并在其外周面刻上环形凹槽对钢丝绳进行固定，且钢丝绳的材料也可根据实际工况进行更换，因此本实用新型可以实现不同材料的钢丝绳及衬块环之间的摩擦性能测量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，其特征在于：该装置包括固定套筒、转动套筒、变频电机、摩擦钢环、衬块环以及用于安装衬块环的夹具，所述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；所述摩擦钢环套设在转动套筒的外围面，且随着转动套筒同步转动，所述摩擦钢环的外周面开设有环形凹槽，钢丝绳缠绕在该环形凹槽上；所述夹具固定在夹具槽内，该夹具槽与固定套筒固接，夹具底部转动安装有衬块环，所述衬块环与下方的钢丝绳接触，且能够随着摩擦钢环的转动而转动。

2.根据权利要求1所述的用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，其特征在于：所述衬块环内部嵌套设置有轴承，该轴承套装在轴上，该轴安装在夹具底部开槽中。

3.根据权利要求2所述的用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，其特征在于：所述夹具上相对设置两个轴孔，所述轴的两端分别设置在对应的轴孔中，轴孔内径与轴的外径尺寸相当。

4.根据权利要求1所述的用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，其特征在于：所述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两个通孔，并固定在槽体边缘上。

5.根据权利要求1所述的用于测试衬块环与钢丝绳滚动接触界面摩擦性能的装置，其特征在于：所述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。

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