【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料的摩擦磨损性能测试，尤其涉及一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统。
技术介绍
1、熔盐堆作为第四代核电候选堆之一，由于其安全性高、核废料少、综合利用率高等特点，近年来受到各国的广泛关注。然而，熔盐对金属的腐蚀性很强，会溶解金属表面形成的氧化膜，且熔盐运行环境一般为600℃以上的真空低压环境，如此苛刻的服役环境导致对熔盐流中使用的材料要求很高，如熔盐泵、熔盐流管线以及储能罐等，熔盐流环境尤其会使运动部件材料的摩擦磨损加剧。
2、为了模拟及测试材料在熔盐环境中的腐蚀摩擦磨损性能，以促进熔盐堆用结构材料的开发，公开号为cn 114459935 a的中国专利技术专利公开了一种高温真空熔盐环境旋转摩擦磨损测试系统，该系统由于熔盐液在储液池中，待测样品也置于储液池中，进行摩擦磨损测试时，储液池随样品盘一起转动。当转速增大时，离心力使熔盐液向储液池四周飞溅，使得样品测试面上无熔盐流参与摩擦测试，导致只能进行低速下的腐蚀摩擦测试，无法真实反映材料在熔盐流下的高速摩擦磨损性能。另外，前述测试系统中，熔盐置于高温（温度＞600℃）真空测试环境中时，会变为熔融液体。测试完成取出样品时必须降温，温度降低后样品池的熔盐会冻结成板状的结晶，导致无法拿出试样。在此基础上，通过结构改良，设计一款在熔盐流环境中可以高速运转的摩擦磨损测试系统是十分必要的。
技术实现思路
1、基于以上所述，本专利技术的目的是提供一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，用于考察运动部件材料
2、为实现其目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，包括旋转摩擦磨损测试系统和计算机控制系统；
4、所述高速摩擦磨损测试系统包括主机底板，主机底板上方水平设置主机支撑平台，主机底板与主机支撑平台之间设有圆筒状的熔盐环境腔；
5、所述熔盐环境腔下部置于高温加热炉内，且与高温加热炉一体成型，并通过环境箱升降机构驱动升降；所述熔盐环境腔顶部开口处设有密封盖，密封盖上贯穿设置真空抽离口和温度传感器，真空抽离口处设有压力计，密封盖与高温加热炉顶面之间的熔盐环境腔两侧分别设有熔盐注入口和熔盐抽离口；
6、所述密封盖中心通过旋转磁流体密封件贯穿设置旋转主轴，旋转主轴底部设有上试样固定盘，上试样固定盘底部固接上试样盘；所述旋转主轴两侧对称设置从上至下依次贯穿主机支撑平台和密封盖，并延伸至熔盐环境腔底部的载荷导向杆，载荷导向杆伸入熔盐环境腔底部一端设有下试样固定座，下试样固定座上安装盘试样或销试样；
7、所述旋转主轴上部设有动态扭矩传感器，载荷导向杆顶部通过主机支撑平台顶面安装的直线导轨固定，直线导轨顶部设有加载机构支撑平台；所述主机支撑平台顶面上还设有倒装的旋转驱动电机，旋转主轴和旋转驱动电机顶端均安装有同步带轮，两同步带轮通过同步带实现动力传动；所述两同步带轮顶部之间的主机支撑平台上设有龙门架，龙门架顶部安装电动升降台，电动升降台底部设有加载杆，加载杆底部螺接拉压传感器，拉压传感器通过传感器连接件与加载机构支撑平台顶面相接；
8、所述计算机控制系统用于测试过程中的人机交互，其信号输出端分别与旋转驱动电机、电动升降机构和熔盐环境腔升降机构电连接，计算机控制系统的信号输入端与拉压传感器、动态扭矩传感器、温度传感器和压力计电连接。
9、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述环境箱升降机构包括步进电机，步进电机轴穿过电机安装板通过联轴器连接丝杆，电机安装板两侧底面上设有限位滑杆，限位滑杆穿过升降滑块与底板固接，升降滑块上安装有升降竖板，竖板两侧通过三角肋板水平固定有高温炉安装平台，高温加热炉安装于所述高温炉安装平台上，测试时通过升降滑块侧面的锁紧螺栓将升降竖板锁定，保证测试平台的稳定性。
10、进一步地，所述熔盐环境腔外圆靠近顶部开口处设有与高温加热炉顶面相接、且直径大于熔盐环境腔直径的支撑平台。
11、进一步地，所述加载杆顶部外周设有加载弹簧，加载弹簧外周设有加载弹簧盒，所述加载杆穿出弹簧盒底部螺接拉压传感器。
12、进一步地，所述载荷导向杆上靠近主机支撑平台底面处设有外延平台，所述外延平台与主机支撑平台底面之间设有减震弹簧。
13、进一步地，所述载荷导向杆位于密封盖上方部分外周通过波纹密封管连接外伸法兰平台，波纹密封管底部与密封盖顶部相接。
14、进一步地，所述熔盐注入口和熔盐抽离口的管道外周设有伴热带。
15、进一步地，所述主机支撑平台通过支撑立柱水平安装于主机底板上方。
16、进一步地，所述旋转磁流体密封件外周设有水冷口。
17、进一步地，所述旋转主轴通过主机支撑平台顶面安装的主轴安装轴承座提供支撑。
18、本专利技术的有益效果在于：
19、1、本专利技术设计熔盐环境腔为圆筒状，通过分子泵抽真空，熔盐环境腔外周分别设置熔盐注入口和熔盐抽离口，并将熔盐环境腔下部置于高温加热炉中，通过熔盐泵实现了熔盐环境腔中熔盐的流动；同时，通过设置熔盐环境腔升降机构，可以调节熔盐环境腔高度，确保高速旋转运动下待测对磨试样可以完全浸没于熔盐环境中。本专利技术设计结构设计精巧，可以用于考察运动部件材料在高温-高速-真空-力-熔盐环境多因素耦合下的摩擦磨损使役性能，从而对熔盐流环境下使用材料的研发提供良好的实验支撑。
20、2、本专利技术在所述熔盐环境腔外圆靠近顶部开口处设有与高温加热炉顶面承重金属外壳相接、且直径大于熔盐环境腔直径的支撑平台，可防止因环境腔腔体自身重力及振动损坏炉膛内保温层。
21、3、本专利技术在所述熔盐注入口和熔盐抽离口的管道外周设有伴热带，可以避免因管道温度低使熔盐流冻结而堵塞管道。
22、4、本专利技术在所述载荷导向杆上靠近主机支撑平台底面处设有外延平台，所述外延平台与主机支撑平台底面之间设有减震弹簧，可确保加载载荷保持稳定。
23、5、本专利技术在所述加载杆顶部外周安装了加载弹簧，加载弹簧外周安装加载弹簧盒，加载杆穿出弹簧盒底部螺接拉压传感器，可实现弹性加载，可避免因刚性加载引起的加载机构的损伤。
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1.一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，包括旋转摩擦磨损测试系统和计算机控制系统；
2.如权利要求1所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述环境箱升降机构（16）包括步进电机（40），步进电机（40）主轴穿过电机安装板（49）通过联轴器（41）连接丝杆（42），电机安装板（49）两侧底面上设有限位滑杆（43），限位滑杆（43）穿过升降滑块（44）与底板固接，升降滑块（44）上安装有升降竖板（45），竖板两侧通过三角肋板（46）水平固定有高温炉安装平台（47），高温加热炉（11）安装于所述高温炉安装平台（47）上，测试时通过升降滑块（44）侧面的锁紧螺栓（48）将升降竖板（45）锁定。
3.如权利要求2所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述熔盐环境腔（29）外圆靠近顶部开口处设有与高温加热炉（11）顶面相接、且直径大于熔盐环境腔（29）直径的支撑平台（37）。
4.如权利要求1所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述加载杆（4）顶部
5.如权利要求4所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述载荷导向杆（31）上靠近主机支撑平台（9）底面处设有外延平台（38），所述外延平台（38）与主机支撑平台（9）底面之间设有减震弹簧（17）。
6.如权利要求1所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述载荷导向杆（31）位于密封盖（33）上方部分外周通过波纹密封管（20）连接外伸法兰平台（39），波纹密封管（20）底部与密封盖（33）顶部相接。
7.如权利要求1所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述熔盐注入口（23）和熔盐抽离口（26）的管道外周设有伴热带（15）。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述主机支撑平台（9）通过支撑立柱（12）水平安装于主机底板（13）上方。
9.如权利要求1-7任一项所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述旋转磁流体密封件（18）外周设有水冷口（19）。
10.如权利要求1-7任一项所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述旋转主轴（30）通过主机支撑平台（9）顶面安装的主轴安装轴承座（7）提供支撑。
...【技术特征摘要】
1.一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，包括旋转摩擦磨损测试系统和计算机控制系统；
2.如权利要求1所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述环境箱升降机构（16）包括步进电机（40），步进电机（40）主轴穿过电机安装板（49）通过联轴器（41）连接丝杆（42），电机安装板（49）两侧底面上设有限位滑杆（43），限位滑杆（43）穿过升降滑块（44）与底板固接，升降滑块（44）上安装有升降竖板（45），竖板两侧通过三角肋板（46）水平固定有高温炉安装平台（47），高温加热炉（11）安装于所述高温炉安装平台（47）上，测试时通过升降滑块（44）侧面的锁紧螺栓（48）将升降竖板（45）锁定。
3.如权利要求2所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述熔盐环境腔（29）外圆靠近顶部开口处设有与高温加热炉（11）顶面相接、且直径大于熔盐环境腔（29）直径的支撑平台（37）。
4.如权利要求1所述的一种高温真空熔盐流环境高速旋转摩擦磨损测试系统，其特征在于，所述加载杆（4）顶部外周设有加载弹簧（21），加载弹簧（21）外周设有加载弹簧盒（3），所述加载杆（4）穿出弹簧盒（3）底部螺接拉压传感器（5）。
5.如权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊恒中，王振军，孙建国，梁彦石，
申请(专利权)人：兰州中科凯华科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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