[發明專利]一種軸承載流摩擦測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202010152813.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111189637A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 尹維;高建華;劉藝
• 申請（專利權）人: 清華大學天津高端裝備研究院
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G01N17/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 耿樹志

本發明提供了一種軸承載流摩擦測試裝置及方法，該試驗裝置主要包括控制系統、加載系統、夾具系統、驅動系統、數據采集系統、載流系統、軸承系統。夾具系統包括軸承夾具和與選擇軸接觸的碳板夾具，均采用銅合金材料，且與旋轉軸接觸部分采用弧形碳板，實現面?面接觸。能夠實現平面軸承、錐軸承和球軸承等載流條件下的摩擦學行為測試、研究。本發明提供了一種載流條件下軸承的摩擦磨損行為以及潤滑脂的理化指標和潤滑性能加速退化的裝置及方法，以期為電機軸承電蝕問題研究提供技術支持。

技術領域

本發明屬于軸承摩擦磨損測試技術領域，尤其是涉及一種軸承載流摩擦測試裝置。

背景技術

電機軸承電蝕問題日益凸顯，嚴重影響電機使用壽命。然而，關于電流和電壓等電學參數對軸承載流摩擦磨損以及潤滑脂性能退化的影響規律的研究還較少。

載流摩擦磨損是機械摩擦副、界面潤滑劑和電流的相互作用、相互影響的結果。目前，載流摩擦磨損測試系統主要是針對軌道交通弓-網系統和輪-軌系統、電力系統、電機的碳刷-集電環系統等。

模擬軌道交通弓網載流摩擦磨損的試驗裝置及方法已有較多研究，接觸形式主要包括環-塊式、銷-盤式、線-滑塊式、面-滑塊等。軌道交通機車的輪-軌在運行時也會起到回流的作用，為此有學者研發了模擬輪-軌滾動載流摩擦磨損試驗裝置。關于電力系統的載流摩擦主要有：模擬電氣系統高壓開關載流條件下的摩擦磨損；氣體絕緣母線的插接式觸頭觸點與導體間的周期性和突發性摩擦磨損以及觸頭觸點電接觸壽命的試驗方法和裝置。關于電機碳刷-集電環載流摩擦磨損的研究有：針對水輪機中碳刷-集電環載流條件下的摩擦磨損試驗裝置。

目前的研究大多集中于滑動摩擦條件下的載流摩擦磨損測試，或者安全電壓條件下的低電流摩擦磨損測試，或者電弧產生機理等。這些都不能模擬電機滾動軸承摩擦副的工況特點，也不能實現軸承潤滑脂在載流條件下氧化性能、流變特性、油膜厚度、錐入度、滴點等理化指標的變化和潤滑性能的加速退化。

因此，本發明提供了一種載流條件下軸承的摩擦磨損行為以及潤滑脂的理化指標和潤滑性能加速退化的裝置及方法，以期為電機軸承電蝕問題研究提供技術支持。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種軸承載流摩擦測試裝置，以期進行載流條件下軸承的摩擦磨損行為以及潤滑脂的理化指標和潤滑性能加速退化的研究裝置。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種軸承載流摩擦測試裝置，包括控制系統、加載系統、夾具系統、驅動系統、數據采集系統、載流系統和軸承系統。

所述控制系統包括控制柜和計算機，控制柜通過控制數據線與計算機相連；

所述加載系統包括陶瓷球、砝碼和杠桿；

所述夾具系統包括軸承座導向、軸承座I、碳板夾具、軸承座II、直線軸承、彈簧、導桿和絕緣板；

所述驅動系統包括隔熱層I、隔熱層II、電機、連接軸和軸承座II；

所述數據采集系統包括電壓表、扭矩傳感器、電流表、紅外相機和溫度傳感器；

所述載流系統包括弧形碳板和升流器；

所述軸承系統包括軸承平面墊圈I、滾珠和軸承平面墊圈II；

砝碼放置于砝碼托盤上，砝碼托盤掛在杠桿端部，杠桿以杠桿支架為支點，杠桿另一端與陶瓷球接觸，陶瓷球與固定陶瓷器擋圈相接；陶瓷球與固定陶瓷器擋圈相接，固定陶瓷球擋圈固定于軸承座底部；

其中，軸承座I置于軸承座導向內，軸承平面墊圈I與軸承座I配合，軸承平面墊圈I、滾珠、軸承平面墊圈II從下至上依次相連，軸承平面墊圈II與軸承座II的下端配合；