一种多功能载流摩擦磨损实验装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多功能载流摩擦磨损实验装置及其操作方法，其包括设置在底座上的机架，机架上设置有转动组件，设置在转动组件底端的转动支架以及设置在转动支架底端的接触线；底座上设置有升降组件、设置在升降组件上的压力检测组件、设置在压力组件顶端的夹持件以及设置在夹持件上的受电弓滑块，受电弓滑块位于接触线下方；底座上设置有气体环境模拟舱，气体环境模拟舱内设置有数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置和压力调节装置，实验气体调节装置用于注入不同种类的实验气体；底座上设置有控制机构以及与控制机构连接的电源。解决了现有实验环境中气体组分比例保持不变以及现有实验装置昂贵的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能载流摩擦磨损实验装置及其操作方法
本专利技术涉及实验测试设备
，特别是涉及一种多功能载流摩擦磨损实验装置及其操作方法。
技术介绍
近年来，随着轨道交通的高速重载化、电力行业电力输送的高压化及控制行业的微型化，载流摩擦副不但服役条件日益苛刻，而且使用可靠性要求越来越高。从作用和功能来看，载流摩擦副不仅具备传动、承载等机械作用，而且兼具电能输送功能；其运行可靠性已成为交通、能源等行业技术进步的瓶颈。目前，工程实践中比较典型的载流摩擦副有轨道交通系统(包括受电弓和铁轨回流系统、接触靴和地面钢轨回流系统)、开关系统(包括高压开关和继电器)以及电刷系统。其中，轨道交通系统所用的受电弓和接触线受流系统是载流摩擦副中工作环境最恶劣的一种，正常工作时不仅要承载机械作用和电能输送作用，还需要承受恶劣环境下带来的腐蚀。实际的运行过程中，载流摩擦副一般发生在复杂的气候条件下，而不同的环境因素会给摩擦副载流摩擦磨损带来不同程度的影响，因此有必要对不同环境下的载流摩擦磨损学行为进行研究和分析；具有一定的普适性和实践价值。目前载流摩擦副实验设备多为直接控制转速、接触压力以及载荷等变量的实验设备，现有实验中实验设备所处环境大多为开放式环境或者为单一环境，实验环境成分保持不变，缺乏能够在不同温度、湿度、压力以及其他气体氛围环境下的实验设备，并且现有温度湿度是通过外加仪器控制，精确度较低。现有载流摩擦实验设备体积庞大，成本昂贵，无法模拟复杂多变的特殊环境。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种多功能载流摩擦磨损实验装置及其操作方法，解决了现有实验环境中气体组分比例保持不变以及现有实验装置昂贵的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：提供一种多功能载流摩擦磨损实验装置，其包括设置在底座上的机架，机架上设置有转动组件，转动组件底端设置有转动支架，且转动支架底端设置有接触线；底座上设置有升降组件、升降组件上设置有压力检测组件、压力组件顶端设置有夹持件，夹持件上设置有受电弓滑块，受电弓滑块位于接触线下方；底座上设置有气体环境模拟舱，且转动支架、接触线及受电弓滑块均位于气体环境模拟舱内，气体环境模拟舱内设置有数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置和压力调节装置；底座上设置有控制机构和与控制机构连接的电源，数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置、压力调节装置和压力检测组件均与控制机构相连。进一步地，转动组件包括与机架转动连接的转动轴，转动轴的一端连接有转动电机，且转动轴的另一端与转动支架顶端固定连接。进一步地，升降组件包括设置在底座上的升降泵、设置在升降泵上的升降台、设置在升降台顶面的连接杆以及设置在连接杆顶端的受电弓滑块底板，夹持件设置在受电弓滑块底板上，压力检测组件设置在升降台与连接杆之间。进一步地，压力检测组件包括压力传感器底座、设置在压力传感器底座顶面的压力传感器以及设置在压力传感器底座底面的弹性支撑件，压力传感器顶面与连接杆底端连接，压力传感器底座底面与升降台顶面连接。进一步地，转动轴穿过气体环境模拟舱顶部和底部，且转动轴上套有与气体环境模拟舱转动连接的密封轴承，转动轴上套有密封盖，且密封盖底面与密封轴承顶面贴合；连接杆穿过气体环境模拟舱底部，且连接杆上套有柔性密封套，柔性密封套的两端分别与连接杆和气体环境模拟舱底面密封连接；转动轴和连接杆上均套有绝缘环，且绝缘环位于气体环境模拟舱外。进一步地，数据采集机构包括温度传感器、湿度传感器、舱内压力传感器和气体含量检测仪。进一步地，湿度调节装置包括加湿组件和干燥组件，加湿组件包括设置在气体环境模拟舱内的雾化喷嘴，雾化喷嘴与供水管路连通，且供水管路上设置有供水泵，干燥组件包括热风机，热风机通过供风管路与气体环境模拟舱连通；进一步地，温度调节装置包括设置在气体环境模拟舱内的加热板和贯穿气体环境模拟舱的降温管道，降温管道与供冷系统连通；进一步地，压力调节装置包括与气体环境模拟舱内连通的真空泵，真空泵与抽气管路相连。进一步地，实验气体调节装置包括与气体环境模拟舱内连通的若干输气管，且输气管上设置有气体流量控制器，输气管与实验气体气源系统连通。进一步地，控制机构包括控制台、设置在控制台上的显示屏、设置在控制台内的计算机终端、与转动电机连接的转动控制模块、与电源连接的电源控制模块、与升降组件连接的升降控制模块、与显示屏电连接的数据显示模块、与压力检测组件和数据采集机构均连接的数据采集模块以及与湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置、压力调节装置均连接的模拟参数调节模块，且转动控制模块、电源控制模块、升降控制模块、数据显示模块、数据采集模块和模拟参数调节模块均与计算机终端连接。一种多功能载流摩擦磨损实验装置的操作方法，包括以下步骤：S1、接收压力检测组件检测到的压力数据，判断接触线与受电弓滑块间的法相接触力是否等于预设接触力，若是，则进入步骤S5，否则，进入步骤S5；S2、根据压力检测组件采集的压力数据，判断法相接触力是否大于预设接触力，若是，进入步骤S3，否则，进入步骤S4；S3、控制升降泵带动受电弓滑块相对接触线向下运动，同时根据压力检测组件实时采集到的数据，判断法相接触力是否等于预设接触力，若是，则进入步骤S5，否则继续向下运动；S4、控制升降泵带动受电弓滑块相对接触线向上运动，同时根据压力检测组件实时采集到的数据，判断法相接触力是否等于预设接触力，若是，则进入步骤S5，否则继续向上运动；S5、接收数据采集机构采集到的舱内压力数据，判断舱内压力数据是否等于真空环境压力值，若是，则进入步骤S7，否则进入步骤S6；S6、控制真空泵抽取气体环境模拟舱内的气体，根据数据采集机构实时采集到的舱内压力数据，判断舱内压力数据是否等于真空环境压力值，若是，则进入步骤S7，否则继续抽真空动作；S7、控制实验气体调节装置向气体环境模拟舱内的注入若干种不同种类的实验气体，根据气体含量检测仪实时采集到的实验气体含量数据，判断实验气体含量数据是否等于预设值，若是，则进入步骤S8，否则，继续注入实验气体，直至实验气体含量数据等于预设值后，再进入步骤S8；S8、接收数据采集机构采集到的温度数据和湿度数据，判断温度数据和湿度数据是否等于预设值，若是，则进入步骤S10，否则，进入步骤S9；S9、判断温度数据和湿度数据是否大于预设值，若是，则控制温度调节装置和湿度调节装置降低温度和湿度，直至温度数据和湿度数据等于预设值后，再进入步骤S10；否则，控制温度调节装置和湿度调节装置调高温度和湿度，直至温度数据和湿度数据等于预设值后，再进入步骤S10；S10、控制转动电机带动接触线转动，使接触线与受电弓滑块产生相对摩擦，当接触线转动速度达到预设参数时记录实验数据；S11、通过控制实验气体调节装置改变实验气体含量数据或者改变温度数据和湿度数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，包括设置在底座(1)上的机架(2)，所述机架(2)上设置有转动组件，所述转动组件底端设置有转动支架(3)，且所述转动支架(3)底端设置有接触线(4)；/n所述底座(1)上设置有升降组件、所述升降组件上设置有压力检测组件、所述压力组件顶端设置有夹持件(5)，所述夹持件(5)上设置有受电弓滑块(6)，所述受电弓滑块(6)位于接触线(4)下方；/n所述底座(1)上设置有气体环境模拟舱(7)，且所述转动支架(3)、接触线(4)及受电弓滑块(6)均位于气体环境模拟舱(7)内，所述气体环境模拟舱(7)内设置有数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置和压力调节装置；/n所述底座(1)上设置有控制机构和与控制机构连接的电源，所述数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置、压力调节装置和压力检测组件均与控制机构相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，包括设置在底座(1)上的机架(2)，所述机架(2)上设置有转动组件，所述转动组件底端设置有转动支架(3)，且所述转动支架(3)底端设置有接触线(4)；
所述底座(1)上设置有升降组件、所述升降组件上设置有压力检测组件、所述压力组件顶端设置有夹持件(5)，所述夹持件(5)上设置有受电弓滑块(6)，所述受电弓滑块(6)位于接触线(4)下方；
所述底座(1)上设置有气体环境模拟舱(7)，且所述转动支架(3)、接触线(4)及受电弓滑块(6)均位于气体环境模拟舱(7)内，所述气体环境模拟舱(7)内设置有数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置和压力调节装置；
所述底座(1)上设置有控制机构和与控制机构连接的电源，所述数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置、压力调节装置和压力检测组件均与控制机构相连。


2.根据权利要求1所述的多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述转动组件包括与机架(2)转动连接的转动轴(8)，所述转动轴(8)的一端连接有转动电机，且转动轴(8)的另一端与转动支架(3)顶端固定连接。


3.根据权利要求2所述的多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述升降组件包括设置在底座(1)上的升降泵(901)、设置在升降泵上的升降台(902)、设置在升降台(902)顶面的连接杆(902)以及设置在所述连接杆(903)顶端的受电弓滑块底板(904)，所述夹持件(5)设置在受电弓滑块底板(904)上，所述压力检测组件设置在升降台(902)与连接杆(902)之间。


4.根据权利要求3所述的多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述压力检测组件包括压力传感器底座(1001)、设置在压力传感器底座(1001)顶面的压力传感器以及设置在压力传感器底座(1001)底面的弹性支撑件(1002)，所述压力传感器顶面与连接杆(903)底端连接，所述压力传感器底座(1001)底面与升降台(902)顶面连接。


5.根据权利要求4所述的多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述转动轴(8)穿过气体环境模拟舱(7)顶部和底部，且转动轴(8)上套有与气体环境模拟舱(7)转动连接的密封轴承(1101)，所述转动轴(8)上套有密封盖(1102)，且所述密封盖(1102)底面与密封轴承(1101)顶面贴合；
所述连接杆(903)穿过气体环境模拟舱(7)底部，且连接杆(903)上套有柔性密封套，所述柔性密封套的两端与连接杆(903)和气体环境模拟舱(7)底面密封连接；
所述转动轴(8)和连接杆(903)上均套有绝缘环(12)，且所述绝缘环(12)位于气体环境模拟舱(7)外。


6.根据权利要求1-5任一所述的多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述数据采集机构包括温度传感器、湿度传感器、舱内压力传感器和气体含量检测仪。


7.根据权利要求6所述的多功能载流摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述湿度调节装置包括加湿组件和干燥组件，所述加湿组件包括设置在气体环境模拟舱(7)内的雾化喷嘴(1301)，所述雾化喷嘴(1301)与供水管路连通，且所述供水管路上设置有供水泵，所述干燥组件包括热风机(1302)，所述热风机通过供风管路与气体环境模拟舱(7)连通；
所述温度调节装置包括设置在气体环境模拟舱(7)内的加热板(1303)和贯穿气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪子然，何志江，高国强，王虹，杨泽锋，魏文赋，邓磊，王潇，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51