CN2800266Y - 高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机 - Google Patents

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韩静涛
王江
武彩虹
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Abstract

一种高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机，属于材料加工及摩擦及磨损测试技术领域。包括摩擦副、压力调整装置、加热装置、润滑装置。摩擦副包括减速电机、变频调速装置、支座、联轴器、分配齿轮箱、万向接轴、机架、上摩擦副系统、下摩擦副系统、摩擦件；上摩擦副系统包括回转轴、轴承座、压板、上摩擦件，下摩擦副系统包括左右回转轴、夹盘、下摩擦件、轴承座；压力调整装置包括两组升降液压缸、液压泵、压力传感仪及显示仪；加热装置包括感应加热圈、水冷系统。润滑装置包括喷嘴、供油系统；液压系统包括电磁换向的电磁铁、带压力表的电接点继电器；本发明的优点在于：设备结构简单，零部件数量少、效率高、成本低，用于科研及生产现场模拟。

Description

高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机
所属技术领域
本发明属于材料加工及磨损技术领域，特别是提供了一种高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机。适用于金属在高温状态下，材料间的滑动磨损及接触疲劳测试。
背景技术
(1)、已有的磨损、疲劳试验机中，未见高温状态下(850～1000℃)材料间相对滑动磨损、接触疲劳试验机，尤其是在热轧条件下，前滑、润滑对高温滑动磨损、热接触疲劳的影响程度测试。
(2)、现有磨损测试试验机种类繁多，这些试验机多用于在不同润滑、温度条件下对摩擦系数的测定，常见的有圆盘式实验机、四球摩擦实验机、往复式摩擦磨损实验机、销—盘抓龙式摩擦磨损实验机、销—环式摩擦磨损实验机、发维拉摩擦磨损实验机。按照不同的试验要求可分为：定速摩擦实验机、定功摩擦实验机、真空摩擦实验机、粘着润滑与摩擦实验机、高温或低温摩擦磨损实验机、高速或低速摩擦磨损实验机、润滑剂剪切性能实验机、快速磨损实验机、润滑性能实验机等。
(3)、通常的热轧润滑基础试验是在450以下的常规窄带钢轧机上进行，轧机前后配套设备简单，轧制力较小，主要通过模拟有色金属的轧制来测定金属塑性变形过程中的相关性能参数。受温度影响，模拟轧制的轧件长度较短，难以模拟实际生产情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机。针对润滑与磨损测试单独测试的特点，研制一种高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机，主要用于模拟轧制过程中，前滑、润滑等对高温滑动磨损及热接触疲劳对轧辊使用寿命、轧件表面质量的影响程度。
本发明包括摩擦副、压力调整装置、加热装置、润滑装置。摩擦副包括减速电机、变频调速装置、支座、联轴器、分配齿轮箱、万向接轴、机架、上摩擦副系统、下摩擦副系统；上摩擦副系统包括回转轴、轴承座、压板、上摩擦轮，下摩擦副系统包括左右回转轴、夹盘、下摩擦轮、轴承座。压力调整装置包括两组升降液压缸、液压泵、压力传感仪及显示仪。加热装置包括感应加热圈、水冷系统。润滑装置包括喷嘴、供油系统。液压系统包括电磁换向的电磁铁26、27、带压力表的电接点继电器28。减速电机1通过支座13安装在底座12上，分配齿轮箱3安装在底座12上，减速电机1与分配齿轮箱3通过联轴器2连接，分配齿轮箱的输出轴与上摩擦副系统的回转轴7、下摩擦副系统的左回转轴9通过万向接轴4、5连接，压板21安装在机架14上，上摩擦副系统的回转轴7通过轴承座15安装在机架14上，上摩擦副8安装在上摩擦副系统的回转轴7上，下摩擦副系统的左回转轴9、右回转轴11通过轴承座16安装在机架14与压板21之间，液压缸连接座17安装在下摩擦副系统的轴承座16上，液压缸底座20安装在机架14上，下摩擦副升降液压缸19通过液压缸连接座17、液压缸底座20安装在下摩擦副轴承座16与机架14之间，感应加热线圈18安装在机架14上。
本发明所述的上下摩擦轮直径差为0～20％；分配齿轮箱的速比为1～2；上、下摩擦副系统可由一台减速电机传动或两台减速电机分别传动；感应加热线圈的加热频率为工频、中频或高频。
本发明所述的高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机有如下优点：
1.该试验机可实现多材质的磨损、疲劳试验，效率高、成本低。
2.轧辊磨损实验装置结构简单，零部件数量少、操作维护简单、设备运行可靠性高、投资少。
3.便于实现轧制过程中的前滑、润滑对高温滑动磨损、热接触疲劳的影响程度测试。
4.试验过程便于检测、观察，是科研、院校实验室进系进行高温摩擦学基础理论研究的理想设备，以及高温及常温耐磨材料分析评价测试仪器，同时也可用于生产现场模拟。
附图1.高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机结构简图(主视图)。
附图2.高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机结构简图(侧视图)。
附图3.下摩擦副系统左右回转轴、夹盘，下摩擦副安装结构简图。
附图4.压力调整液压原理简图。
附图5.试验过程状态简图(初始状态)
附图6.试验过程状态简图(工作状态)
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机包括减速电机1，支座13，联轴器2，分配齿轮箱3，万向接轴4、5，机架14，上摩擦副系统6，下摩擦副系统升降液压缸19，液压缸连接座17，液压缸底座20，底座12，感应加热线圈18，上摩擦副系统包括回转轴7、轴承座15、压板21、上摩擦轮8，下摩擦副系统包括左回转轴9、夹盘10、右回转轴11、轴承座16，下摩擦轮22、联结栓23、定位盘24组成，液压系统包括电磁换向的电磁铁26、27、带压力表的电接点继电器28，减速电机1通过支座13安装在底座12上，分配齿轮箱3安装在底座12上，减速电机1与分配齿轮箱3通过联轴器2连接，分配齿轮箱的输出轴与上摩擦副系统的回转轴7、下摩擦副系统的左回转轴9通过万向接轴4、5连接，压板21安装在机架14上，上摩擦副系统的回转轴7通过轴承座15安装在机架14上，上摩擦副8安装在上摩擦副系统的回转轴7上，下摩擦副系统的左回转轴9、右回转轴11通过轴承座16安装在机架14与压板21之间，液压缸连接座17安装在下摩擦副系统的轴承座16上，液压缸底座20安装在机架14上，下摩擦副升降液压缸19通过液压缸连接座17、液压缸底座20安装在下摩擦副轴承座16与机架14之间，感应加热线圈18安装在机架14上。
高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机的工作过程：
电磁换向阀的电磁铁26得电，下摩擦副升降液压缸19动作，通过液压缸连接座17带动轴承座16向下移动，使上摩擦轮8与下摩擦轮22分离，当液压缸达到下极限时，电磁铁26失电，下摩擦副系统升降液压缸19停止动作，减速电机1动作，通过联轴器2、分配齿轮箱3、万向接轴4、5、回转轴7带动上摩擦轮8，同时感应加热线圈18对上摩擦轮8进行加热(附图5)，当加热温度达到设定值时，感应加热线圈18维持该加热温度，减速电机1低速运转，电磁换向阀的电磁铁27得电，下摩擦副系统升降液压缸19动作，通过液压缸连接座17带动轴承座16向上移动，使上摩擦轮8与下摩擦轮22接触，当使上摩擦轮8与下摩擦轮22之间的压力达到设定值时，带压力表的电接点继电器28动作，电磁铁27失电，减速电机1加速运转，通过联轴器2、分配齿轮箱3、万向接轴4、5、回转轴7带动上摩擦轮8、下摩擦轮22转动，进行磨损实验(附图6)。

Claims (2)

1、一种高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机，包括摩擦副、压力调整装置、加热装置、润滑装置，其特征在于：摩擦副包括减速电机、变频调速装置、支座、联轴器、分配齿轮箱、万向接轴、机架、上摩擦副系统、下摩擦副系统、摩擦件；上摩擦副系统包括回转轴、轴承座、压板、上摩擦件，下摩擦副系统包括左右回转轴、夹盘、下摩擦件、轴承座；压力调整装置包括两组升降液压缸、液压泵、压力传感仪及显示仪；加热装置包括感应加热圈、水冷系统；润滑装置包括喷嘴、供油系统；液压系统包括电磁换向的电磁铁、带压力表的电接点继电器；减速电机(1)通过支座(13)安装在底座(12)上，分配齿轮箱(3)安装在底座(12)上，减速电机(1)与分配齿轮箱(3)通过联轴器(2)连接，分配齿轮箱的输出轴与上摩擦副系统的回转轴(7)、下摩擦副系统的左回转轴(9)通过万向接轴(4、5)连接，压板(21)安装在机架(14)上，上摩擦副系统的回转轴(7)通过轴承座(15)安装在机架(14)上，上摩擦副(8)安装在上摩擦副系统的回转轴(7)上，下摩擦副系统的左回转轴(9)、右回转轴(11)通过轴承座(16)安装在机架(14)与压板(21)之间，液压缸连接座(17)安装在下摩擦副系统的轴承座(16)上，液压缸底座(20)安装在机架(14)上，下摩擦副升降液压缸(19)通过液压缸连接座(17)、液压缸底座(20)安装在下摩擦副轴承座(16)与机架(14)之间，感应加热线圈(18)安装在机架(14)上。
2、按照权利要求1所述的高温滑动磨损与热接触疲劳材料试验机，其特征在于：所述的上下摩擦轮直径差为0～20％；分配齿轮箱的速比为1～2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102207438A (zh) * 2011-03-17 2011-10-05 华东理工大学 一种滚动摩擦磨损试验机
CN102207439A (zh) * 2011-03-18 2011-10-05 东北大学 一种模拟轧制过程轧辊和轧件摩擦磨损的实验设备
CN112378803A (zh) * 2020-11-23 2021-02-19 合肥工业大学 一种可电磁感应快速加热的高温摩擦磨损试验机

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