高溫環境微動磨損試驗機的制作方法
【專利說明】高溫環境微動磨損試驗機
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種高溫環境微動磨損試驗機。
[0003]
【背景技術】
[0004]工業領域內部件之間的磨損常常發生于高溫水化學環境或者氣體環境中，常規的力學試驗機上所測得的部件之間的磨損并不使用。現有技術中并沒有針對該種工業領域內高溫水化學環境或者高溫氣體環境的微動磨損試驗機，本申請即使針對上述問題而提出，為高溫常壓水化學環境、高溫常壓氣體環境下微動磨損試驗、摩擦系數和磨損系數的測定提供整套的試驗裝置。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種高溫環境微動磨損試驗機，以提供高溫常壓水化學環境或高溫常壓氣體環境的微動磨損試驗。
[0007]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:一種高溫環境微動磨損試驗機，用于高溫環境下第一工件與第二工件之間的微動磨損試驗，所述試驗機包括:
機架，所述機架至少包括沿豎直方向上下升降的中橫梁；
環境箱，所述環境箱具有環境腔，所述環境箱固定地設于所述中橫梁上；
夾具，所述夾具設于所述環境腔中，所述夾具至少包括用于與所述環境箱相固定的下夾具體、用于夾持所述第一工件的第一夾持組件、用于夾持所述第二工件的第二夾持組件，所述第一工件與所述第二工件沿水平方向相接觸，所述第一夾持組件至少包括一可上下運動的上夾具體，所述第一工件安裝在所述上夾具體上，所述夾具還包括用于提供所述第一工件與所述第二工件沿水平方向壓緊力的壓緊組件；
加載裝置，所述加載裝置包括固定地設于所述機架上并位于所述環境箱上方的作動器、固設于所述作動器上端的位移傳感器、固設于所述作動器下端的載荷傳感器、上端連接于所述載荷傳感器的連接軸，所述連接軸伸入所述環境箱與所述上夾具體相固定連接；所述試驗機還包括用于提供所述環境箱的環境腔以設定高溫環境的環境控制系統。
[0008]優選地，所述作動器為電磁激振作動器，所述位移傳感器、所述載荷傳感器在所述作動器的上下兩端均位于所述作動器的中心位置處，所述連接軸的上端通過萬向節與所述載荷傳感器相固定連接。
[0009]優選地，所述環境箱為液體環境箱，所述環境控制系統為用于控制所述液體環境箱中高溫常壓水化學環境狀態的水化學循環控制系統。
[0010]進一步地，所述液體環境箱的頂部具有用于供所述連接軸沿軸向穿入的開口，所述開口的周向邊部與所述連接軸動密封連接設置；所述環境箱的上部還開設有與所述環境腔相連通的溢流孔、與所述環境腔相連通且用于安裝液位計的液位孔，所述液位孔沿豎直方向低于所述溢流孔。
[0011]進一步地，所述液體環境箱包括呈六面體結構的箱體，所述箱體上的其中一面為可拆卸的設于其上的箱蓋，所述箱體由透明的PVC材料制作而成。
[0012]優選地，所述環境箱為氣氛恒溫爐，所述氣氛恒溫爐具有封閉爐腔的爐體，所述爐腔中位于所述后側板的前方固定地設有風扇擋板，所述風扇擋板將所述爐腔沿前后方向分隔為前腔室與后腔室，所述前腔室構成用于放置所述夾具的環境腔，所述后腔室中設有均溫風扇與加熱器，所述爐體的后方還設有用于驅使所述均溫風扇工作的驅動裝置和用于控制所述加熱器工作狀態的加熱控制裝置，所述風扇擋板上設有連通所述前腔室與所述后腔室的導風結構，所述環境控制系統為用于控制所述環境腔內高溫氣體環境狀態的氣氛保護恒溫系統。
[0013]進一步地，所述爐體包括分別具有雙層鋼板結構的前蓋、底板、頂板、左側板、右側板及后側板，雙層的所述鋼板之間的間隙形成冷卻水通道，所述爐腔中位于所述前蓋、底板、頂板、左側板及右側板的內壁上均設有保溫板。
[0014]更進一步地，所述氣氛保護恒溫系統包括用于控制所述冷卻水通道中冷卻水循環的循環冷卻裝置、用于控制所述環境腔中氣體環境的真空供氣系統。
[0015]更進一步地，所述爐體上位于所述后側板的后方固定地設有風扇座，所述風扇座中設有沿前后方向延伸的風扇軸，所述風扇軸可繞自身軸心線旋轉地安裝在所述后側板上，所述均溫風扇固定地安裝在所述風扇軸的前端并位于所述后腔室中，所述驅動裝置包括電機，所述電機的輸出軸與所述風扇軸的后端通過磁力聯軸器相連接，所述磁力聯軸器包括內軸、外軸、用于將所述內軸與外軸相隔離的中殼法蘭，所述中殼法蘭固定且密封地連接在所述風扇座的后端，所述內軸與所述風扇軸相固定連接，所述外軸與所述電機的輸出軸相固定連接。
[0016]進一步地，所述導風結構包括設于所述風扇擋板中部且沿前后方向貫穿的多個導風孔、分別設于所述風扇擋板的上下兩端且沿前后方向貫穿的兩個導風通道。
[0017]由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點:本發明的高溫環境微動磨損試驗機，其中針對工業領域內振動引起的部件磨損失效問題，搭建了一套可提供高溫常壓水化學環境或者高溫常壓氣體環境，且可進行較高頻率、微小位移幅值的摩擦磨損試驗設備，從而可為工程設計提供的設計基礎。
[0018]
【附圖說明】
[0019]附圖1為本發明實施例一的試驗機的主視結構示意圖；
附圖2為本發明實施例一的試驗機的立體圖；
附圖3為實施例一中環境箱的結構示意圖；
附圖4為實施例一中夾具的結構示意圖；
附圖5為實施例一中水化學循環控制系統的工作原理示意圖；
附圖6為本發明實施例二的試驗機的主視結構示意圖； 附圖7為本發明實施例二的試驗機的立體圖；
附圖8為實施例二中的氣氛恒溫爐的整體結構示意圖一；
附圖9為實施例二中的氣氛恒溫爐的整體結構示意圖二；
附圖10為實施例二中的氣氛恒溫爐的主視圖；
附圖11為實施例二中的氣氛恒溫爐的后視圖；
附圖12為沿附圖10中A-A向剖視結構示意圖；
附圖13為沿附圖10中B-B向剖視結構示意圖；
附圖14為沿附圖11中C-C向剖視結構示意圖；
附圖15為實施例二中氣氛保護恒溫系統的工作原理示意圖；
其中:1、機架；11、底座；12、上橫梁、13、中橫梁；14、立柱；
2、液體環境箱；21、開口；22、溢流孔；23、液位孔；24、連接件；25、測量孔；
3、氣氛恒溫爐；31、爐體；311、前蓋；312、底板；313、頂板；314、左側板；315、右側板；316、后側板；317、冷卻水通道；318、保溫板；
32、風扇擋板；321、導風孔；322、導風通道；
33、均溫風扇；331、風扇盤；332、風扇葉片；333、風扇軸；
34、加熱器(電加熱絲)；35、風扇座；36、電機；361、輸出軸；
37、磁力聯軸器；371、內軸；372、外軸；373、中殼法蘭；
38、加熱電極;39、外罩;3110、法蘭;3101、真空管;3102、觀察窗;3103、充氣孔；3104、氧分析儀取樣管道；3105、測溫熱電偶；3106、頂板冷卻水接口 ；3107、真空電離硅管；3108、壓力表；3109、壓力安全閥；
4、夾具；41、下夾具體；42、上夾具體；43、第二夾持組件；44、壓緊組件；
5、作動器；51、作動器輸出軸；6、位移傳感器；7、載荷傳感器；8、萬向節；9、連接軸；91、連接軸一 ；92、連接軸二。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體的實施例來對本發明的技術方案作進一步的闡述。
[0022]參見各附圖所示，本發明的高溫環境微動磨損試驗機，用于高溫環境下兩工件之間的微動磨損試驗。這兩個工件分別為第一工件與第二工件，第一工件與第二工件之間形成摩擦副，摩擦副之間的相對運動模式可以是滑移和沖擊，摩擦副之間的接觸方式可以為點、線或面接觸，測量可以得到摩擦副之間的摩擦系數和磨損系數。
[0023]在核電工業領