[發(fā)明專利]一種新型橡膠磨耗試驗機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710824780.5
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107505187B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何燕;李少龍;潘瑋;王敏;王巖;成濤;劉瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/56
• 代理公司: 37241 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郝團代

1.一種橡膠磨耗試驗機，其特征是：采用立式結(jié)構(gòu)，主要部分包括機座、機箱、傳熱轉(zhuǎn)轂、砂帶與帶輪、摩擦砧、機軸系統(tǒng)與機臺系統(tǒng)、溫度控制部分及相應(yīng)配套設(shè)備，配套設(shè)備包括老化測試系統(tǒng)、機箱內(nèi)部干燥裝置、制動系統(tǒng)、控制面板、振打裝置、減震裝置、電路及溫控總成；其中，傳熱轉(zhuǎn)轂包括內(nèi)表面有鋸齒狀凸起的膠輪試樣(2)、固定端膠輪試樣夾持片(4)、活動端膠輪試樣夾持片(22)、外表面有鋸齒狀凸起且與膠輪試樣相配合的固定墊(3)、活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)、固定端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(8)、活動端傳熱轉(zhuǎn)轂部位軸承(24)、固定端傳熱轉(zhuǎn)轂部位軸承(6)、限位桿(25)和帶小腔室支管(26)，傳熱轉(zhuǎn)轂以膠輪試樣為中心兩側(cè)分別為固定端和活動端，傳熱轉(zhuǎn)轂中心以膠輪試樣(2)和固定墊(3)為中心兩側(cè)對稱，由中心向外依次為固定端膠輪試樣夾持片(4)、活動端膠輪試樣夾持片(22)、固定端把手固定管(35)、活動端把手固定管(36)、固定端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(5)、活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(23)和固定端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(8)、活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)，固定端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(8)一部分穿過固定端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(5)后和固定端把手固定管(35)相配合，固定端把手固定管(35)再與固定端膠輪試樣夾持片(4)相連接，固定端膠輪試樣夾持片(4)與固定端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(5)之間有固定端傳熱轉(zhuǎn)轂部位軸承(6)相配合；活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)在活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(23)內(nèi)側(cè)部分固定有限位桿(25)與活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(23)上軸孔配合，活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)與活動端把手固定管(36)相配合，活動端把手固定管(36)外部有螺紋與活動端膠輪試樣夾持片(22)相配合，之后再通過活動端傳熱轉(zhuǎn)轂部位軸承(24)與活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(23)相配合；活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(23)內(nèi)開有與帶氣道的活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)上的限位桿(25)相配合的傳熱轉(zhuǎn)轂定位孔(81)，定位孔(81)一側(cè)開有作為限位桿(25)運動軌道的圓弧狀凹槽(82)，凹槽(82)從定位孔到圓弧末尾，凹槽的深度不斷減小，直到圓弧終點，凹槽(82)消失；活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定架(23)內(nèi)的氣道為帶小腔室支管(26)，小腔室將活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)的氣孔包在腔內(nèi)，使活動端傳熱轉(zhuǎn)轂夾持裝置固定把手(27)內(nèi)部氣道與小腔室連通，同時在抽拉活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定把手(27)時，活動端傳熱轉(zhuǎn)轂固定把手(27)上的氣孔始終位于小腔室內(nèi)；摩擦砧(52)為一滾輪(45)通過滾輪軸(47)與U型滾輪固定架(58)連接，U型滾輪固定架(58)與滾輪固定殼(46)之間固定有滾輪摩擦砧壓力傳感器(50)，滾輪固定殼(46)與滾輪軸(47)經(jīng)由滑軌(49)相連，使?jié)L輪固定殼(46)內(nèi)滾輪(45)和U型滾輪固定架(48)可小范圍滑動，使摩擦砧壓力傳感器(50)能夠測量到滾輪(45)上受到的壓力；摩擦砧與砂帶(56)的接觸的接觸面為一純平面，摩擦砧(52)摩擦面鍍有起到減小摩擦系數(shù)和增加強度功能的鍍層(42)，正對膠輪試樣的鍍層(42)下整合有薄片壓力傳感器(44)；機軸系統(tǒng)包括機軸步進電機(60)、磨耗機最頂部蓋板(61)、機軸蝸桿(62)、機軸蝸輪(63)、機軸固定框架(64)、圓錐滾子軸承(67)、軸套(68)、套管(69)和內(nèi)軸(70)，機軸內(nèi)軸(70)與外部套管(69)通過圓錐滾子軸承(67)相配合，通過機軸步進電機(60)經(jīng)由機軸蝸輪(63)和機軸蝸桿(62)將扭矩輸出給內(nèi)軸(70)，內(nèi)軸帶動所連接的齒輪箱(71)繞機軸中心線旋轉(zhuǎn)；機臺系統(tǒng)包括絲桿(65)、機臺(66)和齒輪箱(71)，齒輪箱(71)通過絲桿(65)與機臺(66)連接，機臺上設(shè)置有四個絲桿螺母與齒輪箱(71)通出的絲桿(65)相配合；負載通過機臺系統(tǒng)將固定于機臺(66)上的傳熱轉(zhuǎn)轂推向砂帶(56)方向，使膠輪試樣(2)、砂帶(56)和摩擦砧(52)三者之間產(chǎn)生擠壓；齒輪箱內(nèi)部包括四個絲桿蝸輪(72)、兩個齒輪箱蝸桿(73)、機臺步進電機(74)、一個齒輪箱箱壁軸承座(75)、機臺步進電機輸出軸(76)，齒輪箱(71)內(nèi)部設(shè)置有機臺步進電機輸出軸(76)和四根絲桿(65)，機臺步進電機輸出軸(76)和四根絲桿上根據(jù)需要設(shè)置有絲桿渦輪(72)和齒輪箱蝸桿(73)并由齒輪箱外側(cè)機臺步進電機(74)與機臺步進電機輸出軸(76)相連，將機臺步進電機(74)的扭矩經(jīng)過齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過四根絲桿(65)輸出到齒輪箱外；機臺步進電機輸出軸(76)上設(shè)置有兩個齒輪箱蝸桿(73)，兩齒輪箱蝸桿(73)分別與兩個絲桿渦輪(72)相配合，四個絲桿渦輪(72)固定于四根絲桿(65)上，四根絲桿與機軸與齒輪箱(71)連接壁板相垂直；通過齒輪箱將機臺步進電機扭矩均分到四根絲桿上；溫度控制部分分為兩個循環(huán)，內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)，內(nèi)外循環(huán)共用一個加熱制冷模塊，加熱制冷模塊中的加熱主體為電熱絲，加熱制冷模塊中的制冷主體為壓縮機與蒸發(fā)器，電熱絲與蒸發(fā)器分別安置于兩個空腔內(nèi)，并且兩空腔內(nèi)部安置有溫度傳感器，兩循環(huán)分別具有獨立的進出氣支管、進出氣閥門和鼓風系統(tǒng)，加熱制冷模塊的內(nèi)循環(huán)制熱進氣支管(31)和內(nèi)循環(huán)制冷進氣支管(33)相匯合成為內(nèi)循環(huán)進氣管(30)；內(nèi)循環(huán)導氣管與傳熱轉(zhuǎn)轂內(nèi)部空腔相連通，形成一個循環(huán)通路，通過改變由溫控總成經(jīng)內(nèi)循環(huán)氣道通向傳熱轉(zhuǎn)轂內(nèi)部空腔的氣流溫度來由內(nèi)部改變膠輪試樣(2)的表面溫度；內(nèi)循環(huán)控溫邏輯是：實驗開始時，輸入實驗所需溫度，加熱制冷模塊電熱絲與蒸發(fā)器開始工作，加熱制冷模塊經(jīng)由制熱腔(17)內(nèi)部溫度傳感器傳輸制熱腔(17)內(nèi)部的溫度給溫控總成微處理器，處理器處理信號決定電熱絲電流大小，使制熱腔(17)保持在一個高于設(shè)定溫度的溫度并保持恒定；加熱制冷模塊使制冷腔(18)內(nèi)蒸發(fā)器持續(xù)工作，使制冷腔內(nèi)溫度保持在蒸發(fā)器制造的最低溫度；當膠輪表面溫度低于所設(shè)定溫度時，制熱腔鼓風裝置(19)、內(nèi)循環(huán)制熱進氣支管閥門(16)和內(nèi)循環(huán)制熱出氣支管閥門(86)開啟，內(nèi)循環(huán)制冷出氣支管閥門(88)和內(nèi)循環(huán)制冷進氣支管閥門(84)關(guān)閉，熱氣流經(jīng)導氣管進入傳熱轉(zhuǎn)轂內(nèi)部并在傳熱轉(zhuǎn)轂和制熱腔(17)之間循環(huán)，加熱膠輪試樣(2)；當膠輪試樣(2)表面溫度超過設(shè)定溫度一定溫度時，機箱內(nèi)膠輪試樣(2)溫度傳感器傳信號給微處理器，微處理器下達指令使制熱腔鼓風裝置(19)停止工作，使加熱腔(17)和傳熱轉(zhuǎn)轂空腔內(nèi)熱氣流循環(huán)停止循環(huán)，使膠輪試樣(2)自然冷卻，當溫度低于設(shè)定溫度一定溫度時，機箱內(nèi)膠輪試樣(2)溫度傳感器傳信號給微處理器，微處理器下達指令使制熱腔鼓風裝置(19)開始工作，使制熱腔(17)和傳熱轉(zhuǎn)轂空腔內(nèi)熱氣流循環(huán)開始循環(huán)，使膠輪試樣(2)升溫；兩個過程循環(huán)進行，使膠輪試樣(2)表面溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度附近的溫度區(qū)間；外循環(huán)控溫邏輯與內(nèi)循環(huán)控溫邏輯相似，內(nèi)循環(huán)所設(shè)定的膠輪試樣(2)表面的溫度在外循環(huán)控溫邏輯中改為實驗所需膠輪試樣所需的外部環(huán)境試驗溫度；相應(yīng)的配套設(shè)備是在機箱內(nèi)固定老化裝置紫外線燈(1)，保證讓紫外線良好照射到膠輪試樣(2)外表面；在溫控總成外循環(huán)氣流流入機箱的輸氣管處整合臭氧發(fā)生裝置(9)，隨著外循環(huán)的氣流循環(huán)，臭氧彌漫在機箱內(nèi)；在砂帶輪背板上固定砂帶振打器(53)，振打擊錘以180到220次每分鐘的頻率擊打砂帶(56)背面；制動裝置采用電磁制動器或液壓制動器。