一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机制造技术

本发明专利技术公开了摩擦磨损技术领域的全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机,包括机架，机架上安装有驱动组件，驱动组件的输出轴通过带传送机构连接有主轴；主轴上部套设有压盖，压盖下部固定连接有主套筒，主轴的下部固定连接有销试样安装盘；主套筒的下部设置有压缩组件，压缩组件包括密封块，密封块上同轴固定连接有传力轴，传力轴上固定连接有摩擦配副盘，传力轴的下部固定安装有压力传感器，压力传感器的下部固安装有弹簧套筒，弹簧套筒与主套筒之间安装有弹性件；驱动组件电连接有信号监测系统，压力传感器电连接有压力监测系统。本发明专利技术即可实现在全封闭式电磁加载模拟深海高压环境，可达到销试样与配副盘的摩擦磨损性能精确测评。确测评。确测评。

【技术实现步骤摘要】
一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机


[0001]本专利技术属于摩擦磨损
，具体是一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机。

技术介绍

[0002]现有的海水摩擦磨损试验机均为常压海水，无法实现高压下的深海环境模拟，在销盘摩擦磨损性能试验中忽略了高压深海环境下压力对摩擦磨损性能的影响，从而导致性能测评不全面；
[0003]现有的深海环境试验，直接以模拟样机形式潜入海平面以下固定深度进行试验，存在极大的不确定性和安全风险，同时造成大量的成本浪费和时间消耗，另外当达到一定深度时，由于过大的压力和无法操作而不能实现深海摩擦试验。
[0004]常压海水环境下通过配制人工海水或海水样本取取样进行摩擦磨损性能试验，其成本低加载和检测简单，适用于海面试验具有相当的优势，已成功应用于多种形式的海水摩擦磨损试验，如立式万能摩擦磨损试验机、高速环块摩擦磨损试验机等。深海高压环境的研究与浅海常压环境相比起步较晚，模拟封闭式高压海水环境，在不同海洋深度配制对应海域海深的人工海水进行高压海水环境下摩擦磨损试验的场合具有明显的优势。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机，用于模拟高压深海环境并测定两种或同种材料在深海高压环境下的摩擦磨损性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机，包括机架，机架上安装有驱动组件，驱动组件的输出轴通过带传送机构连接有主轴；
[0007]主轴上部套设有与其转动连接的压盖，压盖下部固定连接有与机架固定连接的主套筒，主轴的下部固定连接有销试样安装盘；
[0008]主套筒上设置有与其连通的若干注水口，任意一个注水口上安装有压力表；
[0009]主套筒的下部设置有压缩组件，压缩组件包括密封块，密封块上同轴固定连接有传力轴，传力轴上固定连接有摩擦配副盘，传力轴的下部固定安装有压力传感器，压力传感器的下部固定安装有弹簧套筒，弹簧套筒与主套筒之间安装有弹性件；
[0010]主套筒的外侧套设有与其固定连接的若干冷却腔体，冷却腔体内设置有电磁线圈，电磁线圈套设在主套筒上，冷却腔内设置有冷却液；
[0011]驱动组件电连接有信号监测系统，压力传感器电连接有压力监测系统。
[0012]进一步，驱动组件包括伺服电机支架和安装在伺服电机支架上的伺服电机，伺服电机的输出轴上同轴固定连接有第一齿形带轮，主轴上端同轴固定连接有第二齿形带轮，第一齿形带轮和第二齿形带轮上套设有齿形带。
[0013]进一步，若干冷却腔体至少包括第一冷却腔体和第二冷却腔体。
[0014]进一步，主轴与压盖之间设置有第一密封圈，第一密封圈套设在主轴上。
[0015]进一步，主轴上部套设有轴承，轴承的内圈与主轴同轴固定连接，轴承的外圈与压盖固定连接。
[0016]进一步，压盖与主套筒之间设置有密封垫。
[0017]进一步，主套筒的底部开有排压孔，排压孔内设置有与主套筒螺纹连接的排压件。
[0018]进一步，摩擦配副盘通过摩擦盘定位销安装在传力轴上。
[0019]采用上述方案的原理以及有益效果：
[0020]专利技术采用电磁线圈加载方式，实现全封闭的非接触式加载；并可通过控制线圈输入电流大小，控制销盘摩擦正向压力力值的大小，其次该压力值可通过压力传感器时时监测，达到精确加载的目的；
[0021]专利技术采用高精度伺服电机通过齿形带传动方式，驱动主旋转轴旋转。实现伺服电机输入输出电流信号的半闭环控制，并时时监测电流变化，从而转化为摩擦力力值信号，得到摩擦系数数值；
[0022]采用全封闭式腔体注入海水，打压并通过压力表监控海水压力值，以此实现高符合性海洋深度的模拟，其压力大小即代表了达到的海洋深度；
[0023]本专利技术整体实现了在高符合性深海高压环境下的销盘摩擦磨损试验的精确测评，为深海环境下的摩擦磨损评价试验提出一种可靠度高，大幅度节省试验成本及缩短深海摩擦材料的研发周期的全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的轴测图；
[0025]图2为本专利技术的剖视图；
[0026]图3为销试样安装盘结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0028]说明书附图中的附图标记包括：第一齿形带轮1、齿形带2、伺服电机支架3、伺服电机4、台架平台5、第一冷却油腔体6、第二冷却油腔体7、第二齿形带轮8、主轴9、压力表10、主套筒11、注水12、密封圈13、销试样安装14、摩擦销试样15、摩擦配副盘16、高压海水17、传力轴18、机架19、冷却油20、电磁线圈21、压盖22、轴承23、密封垫24、第一双头螺柱25、第二双头螺柱26、摩擦盘定位销27、密封块28、密封圈29、压力传感器30、弹簧套筒31、弹簧32、弹簧垫块33、排压螺栓34、紧定螺钉35。
[0029]基本如附图1、附图2和附图3所示，本申请提供一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机，包括机架19和螺栓固定在机架19上的台架平台5，台架平台5的右侧设置有驱动组件，驱动组件，驱动组件包括螺栓固定在台架平台5上的伺服电机支架3，伺服电机支架3上螺栓固定安装有伺服电机4，伺服电机4竖向布置，伺服电机4的输出轴上同轴固定连接有第一齿形带轮1，还包括第二齿形带轮8，第一齿形带轮1和第二齿形带轮8上套设有齿形带2。
[0030]第一齿形带轮1同轴固定连接有主轴9，主轴9上部通过轴承23连接有压盖22，轴承
23的内圈与主轴9同轴固定连接，轴承23的外圈与压盖22固定连接，主轴9的下部套设有密封圈13，密封圈13位于压盖22与主轴9之间，主轴9的底部同轴固定连接有销轴试样安装盘，销轴试样安装盘的一侧壁上通过紧定螺钉35安装有摩擦销试样15。
[0031]压盖22下部设置有螺栓固定安装在台架平台5上的主套筒11，主套筒11与压盖22之间设置有密封垫24，并且压盖22通过第一螺栓柱和第二螺栓柱锁紧在主套筒11上。本实施例中，主套筒11上沿其侧壁设置有若干注水12口，若干注水12口沿主套筒11的周向布置，并且任意一个注水12口上安装有加压表。当然一个注水12口也可以，通过加压泵向一个注水12口注入海水，其他注水12口可以封闭。
[0032]主套筒11内的下部设置有压缩组件，压缩组件包括与主套筒11固定连接的密封块28，密封块28上同轴固定连接有传力轴18，传力轴18的上端通过摩擦盘定位销27轴固定连接有摩擦配副盘16，传力轴18的下部固定安装有压力传感器30，压力传感器30的下部固定安装有弹簧套筒31，弹簧套筒31的下部固定安装有弹性件，弹性件为弹簧32，弹簧32的下端固定连接有弹簧垫块33，弹簧垫块33与主套筒11底部内侧壁固定连接。弹簧垫块33的下方设置有位于主套筒11上的排压孔，排压孔内设置有与主套筒11螺纹连接的排压件，排压件为排压螺栓34。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机，其特征在于：包括机架，机架上安装有驱动组件，驱动组件的输出轴通过带传送机构连接有主轴；主轴上部套设有与其转动连接的压盖，压盖下部固定连接有与机架固定连接的主套筒，主轴的下部固定连接有销试样安装盘；主套筒上设置有与其连通的若干注水口，任意一个注水口上安装有压力表；主套筒的下部设置有压缩组件，压缩组件包括密封块，密封块上同轴固定连接有传力轴，传力轴上固定连接有摩擦配副盘，传力轴的下部固定安装有压力传感器，压力传感器的下部固定安装有弹簧套筒，弹簧套筒与主套筒之间安装有弹性件；主套筒的外侧套设有与其固定连接的若干冷却腔体，冷却腔体内设置有电磁线圈，电磁线圈套设在主套筒上，冷却腔内设置有冷却液；驱动组件电连接有信号监测系统，压力传感器电连接有压力监测系统。2.根据权利要求1所述的全封闭电磁加载式深海高压摩擦试验机，其特征在于：驱动组件包括伺服电机支架和安装在伺服电机支架上的伺服电机，伺服电机的输出轴上同轴固定连接有第一齿形带轮，主轴上端同轴固定连接有第二齿形带轮，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建章，张东跃，刘亮，刘昊，阎逢元，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：