[發明專利]多功能摩擦學性能實驗系統

有效

• 申請號: 201210139818.2
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102628747A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 周廣武;王家序;李俊陽;楊榮松;袁佳;蒲偉;郭胤;劉文紅
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及一種試驗設備，特別涉及一種滑動軸承、環塊、特別是金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承的綜合性能檢測實驗系統。

背景技術

金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承等機械基礎件在機械傳動特別是船舶、水輪機、汽輪機、水泵等機械裝置中得到廣泛應用。水潤滑軸承采用新型工程復合材料替代貴重金屬作為摩擦副，用天然水替代礦物油作為潤滑介質，由多曲面圓弧直線凹槽的橡膠合金襯套和金屬外殼有機結合為一體，具有摩擦系數小、耐磨、減振、低噪音、重量輕、裝拆維修簡便、對沖擊不敏感等優點。將其與動密封件相結合，形成一體化的水潤滑動密封軸承，有效地降低或減少各種摩擦副因運動而產生的摩擦、磨損、振動、沖擊、噪聲、無功能耗、可靠性差、壽命短和艉軸油污泄露等問題，節省了大量油料和貴重有色金屬等戰略資源，很好地解決了環境友好問題。

在生產和科研中，要求在國內外有關技術標準或規范規定的試驗條件下評定滑動軸承、環塊，特別是金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承等機械基礎件的綜合性能，即在水潤滑、油潤滑、邊界潤滑、自潤滑和干摩擦等特殊與極端環境條件下，不同載荷、速度、潤滑介質、溫度、時間等各種工況下進行試驗，測試試件的轉速、轉矩、溫升、摩擦特性、試驗加載力、密封性能、PV值、動態剛度和動態阻尼等摩擦學綜合性能技術指標，以用于準確地了解金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承等機械基礎件的載荷特性和動態服役行為，建立高可靠低噪聲水潤滑橡膠軸承系統實驗與評價體系，幫助科研技術人員開展對金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承的理論性研究，有利于滑動軸承、環塊的生產、開發和改進。

但當前技術中針對金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承的綜合性能測試手段不夠完善，沒有能真實完整地模擬金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承實際工況的實驗系統，特別是激振加載，沒有先進的測試設備和測試方法來對金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承進行綜合性能測試，特別是無法準確地測量液膜厚度，從而不能真正地掌握滑動軸承和環塊的承載機理、潤滑機理以及磨損機理等規律。

因此，需研發一種能模擬金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承實際復雜工況的綜合性能實驗系統，完善對金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承等機械基礎件的各項性能檢測，以便于評價金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承的綜合性能，掌握水潤滑摩擦副的承載與失效機理、摩擦學性能與動態服役行為等規律，全面深入分析復合材料特性、軸承和滑塊結構形狀、負載變化、工作速度、特殊與極端環境等多因素、多層次耦合機制對機械系統動態服役行為的影響，為開發無污染、低噪聲、高可靠、長壽命、高效節能的滑動軸承和環塊等摩擦學機械基礎件提供關鍵科學技術依據和試驗平臺支撐。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種多功能摩擦學性能實驗系統，該多功能摩擦學性能實驗系統能采用滑動摩擦和伺服電動缸徑向、軸向加載的形式，在國內外有關技術標準或規范規定的試驗條件下評定滑動軸承、環塊，特別是金屬滑動軸承、水潤滑軸承、水潤滑動密封軸承等機械基礎件的綜合性能，即在水潤滑、油潤滑、邊界潤滑、自潤滑和干摩擦等特殊與極端環境條件下，不同載荷、速度、潤滑介質、溫度、時間等各種工況下進行試驗，測試試件的轉速、轉矩、溫升、摩擦特性、試驗加載力、密封性能、PV值、動態剛度和動態阻尼等摩擦學綜合性能技術指標。

本發明的具體方案為：

本發明多功能摩擦學性能實驗系統，包括試驗艙體、以可拆卸的方式固定設置于試驗艙體中的軸承套、設置于軸承套中并與其同軸的試驗軸、以可拆卸的方式固定外套于試驗軸上的軸套、用于驅動試驗軸的驅動裝置和用于對試驗艙體加載的加載裝置，軸套和軸承套之間的空間為被測試件安裝空間，試驗艙體的兩端分別與試驗軸轉動密封配合，且軸承套兩端外側的試驗艙體上設置有潤滑劑進口和潤滑劑出口；

所述加載裝置包括沿試驗軸徑向向試驗艙體施加載荷的徑向加載裝置和沿試驗軸軸向向試驗艙體施加載荷的軸向加載裝置；

還包括綜合性能測試單元，所述綜合性能測試單元包括計算機，綜合性能測試單元還包括試驗軸轉矩轉速檢測裝置、加載力檢測裝置、潤滑劑溫度檢測裝置、試驗軸和被測試件間的液膜厚度檢測裝置、以及流入流出試驗艙體潤滑劑流量檢測裝置中的一種、幾種或全部，所述試驗軸轉矩轉速檢測裝置、潤滑劑溫度檢測裝置、液膜厚度檢測裝置、流入流出試驗艙體潤滑劑流量檢測裝置的檢測數據輸入計算機。