[發明專利]一種柱式導電滑環摩擦特性測試裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202010503100.1
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111638181B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 武紅劍;馬明;張亞男;李涵;崔冠東;劉炳彤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 李全旺

本發明提供一種柱式導電滑環摩擦特性測試裝置及其使用方法，測試裝置包括柱式導電滑環運動裝置、安裝平臺、三維位移裝置和測試裝置，柱式導電滑環運動裝置包括電動轉臺、絕緣柱和金屬環，金屬環安裝在絕緣柱上，絕緣柱固定在電動轉臺上，電動轉臺旋轉帶動金屬環轉動；安裝平臺包括光學隔震臺和光學面包板，光學面包板通過支架安裝在光學隔震臺上；三維位移裝置包括調節微調位移平臺、滑臺Ⅰ和滑臺Ⅱ，滑臺Ⅰ固定在所述光學面包板上，實現y方向的移動；滑臺Ⅱ固定在所述滑臺Ⅰ上，實現z方向的移動；微調位移平臺裝在所述滑臺Ⅱ上，實現x方向的微調；測試裝置包括支架Ⅰ和支架Ⅱ，支架Ⅰ上安裝有LVDT位移傳感器Ⅰ，支架Ⅱ上安裝有LVDT位移傳感器Ⅱ。

技術領域

本發明屬于摩擦測試技術領域，涉及一種摩擦磨損測試裝置，特別涉及一種柱式導電滑環摩擦特性測試裝置及其使用方法。

背景技術

導電滑環是實現兩個相對轉動機構的信號及電流傳遞的精密輸電裝置,其主要由金屬環、刷絲束、組合支架、精密軸承、防塵罩及其它輔助件等組成，它是各種精密轉臺、離心機和慣導設備的關鍵器件。隨著其生產標準化和批量化發展，導電滑環已被廣泛應用于安防、工廠自動化、電力、金融、儀表、航空、軍事、運輸、建筑等機電設備上。

現有技術中，導電滑環結構主要分為柱式和盤式，柱式導電滑環的環道是均勻排列在同一個圓柱面上，而盤式導電滑環的環道是同心的，目前大部分采用柱式導電滑環。導電滑環的金屬環表面經多層貴金屬鍍覆處理，刷絲束采用合金絲材制成，借助刷絲束的彈性壓力與金屬環滑動接觸來實現信號或電流的傳遞，其具有安全、可靠和穩定等特點。

導電滑環的主要技術指標包括環路額定電流、通道數、動靜態接觸電阻和工作轉速等。在導電滑環的使用過程中會出現金屬環與刷絲束之間載流狀態下的摩擦磨損以及接觸電阻不穩等問題，這些嚴重影響了導電滑環的使用性能。因此設計出專門的載流摩擦磨損測試裝置，對導電滑環的載流摩擦磨損特性進行研究具有重要意義。

目前，雖然已有一些摩擦磨損試驗設備，但有關電接觸滑動摩擦磨損試驗設備的設計和研制極少，尤其是柱式導電滑環的摩擦磨損試驗設備設計和制造方面的研究尚存諸多研究空白。

綜上，如何提供一種能夠模擬柱式導電滑環工作狀態的金屬環與刷絲束摩擦副的載流摩擦特性檢測單元，方便柱式導電滑環摩擦磨損狀態的檢測分析，滿足工作參數調節范圍寬、操作方便以及適合于加速壽命試驗的需求，已經成為亟需解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術存在的一系列缺陷，本發明的目的在于針對上述問題，提供一種柱式導電滑環摩擦特性測試裝置，包括柱式導電滑環運動裝置、安裝平臺、三維位移裝置和測試裝置，其特征在于，

所述柱式導電滑環運動裝置包括電動轉臺1、絕緣柱2和金屬環5，所述金屬環5安裝在所述絕緣柱2上，所述絕緣柱2通過螺栓固定在所述電動轉臺1上，通過所述電動轉臺1的旋轉帶動所述金屬環5轉動；

所述安裝平臺包括光學隔震臺3和光學面包板4，所述光學面包板4通過支架安裝在所述光學隔震臺3上；

所述三維位移裝置包括微調位移平臺6、滑臺I 7和滑臺Ⅱ 8，所述滑臺I 7固定在所述光學面包板4上，實現y方向的移動；所述滑臺Ⅱ 8固定在所述滑臺I 7上，實現z方向的移動；所述微調位移平臺6安裝在所述滑臺Ⅱ 8上，實現x方向的微調；

所述測試裝置包括支架I 9和支架Ⅱ 12，所述支架I 9上安裝有LVDT位移傳感器I10，所述支架Ⅱ 12上安裝有LVDT位移傳感器Ⅱ 11。

優選的，所述微調位移平臺6上固定有安裝塊15，所述安裝塊15設置有兩個螺栓孔和凹槽，所述凹槽中插接有懸臂梁14，所述懸臂梁14的一端與所述安裝塊15固定連接，且其另一端固定有第一刷絲束13，所述第一刷絲束13與所述懸臂梁14之間設置有絕緣介質。