[發(fā)明專利]真空環(huán)境下波紋管密封式軸承摩擦磨損試驗(yàn)的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011631605.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112782020A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉必卿;李蒙正;單曉杭;李研彪;曹鴻淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/56
• 分類號(hào): G01N3/56
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種真空環(huán)境下波紋管密封式軸承摩擦磨損試驗(yàn)的裝置，其特征在于：包括真空系統(tǒng)和加載系統(tǒng)；

所述真空系統(tǒng)，提供摩擦磨損試驗(yàn)所需的真空環(huán)境和放置試驗(yàn)樣品的平臺(tái)；

所述加載系統(tǒng)，提供摩擦磨損試驗(yàn)所需的加載平臺(tái)；

所述真空系統(tǒng)包括真空罐、摩擦磨損機(jī)構(gòu)、抽氣裝置和波紋管組件；

所述真空罐的罐蓋上開設(shè)四個(gè)加載端口，所述加載端口用于連接所述加載系統(tǒng)，所述加載端口上安裝所述波紋管組件，所述波紋管組件的下端安裝所述試驗(yàn)樣品，所述波紋管組件用于傳遞所述加載系統(tǒng)提供的加載力給所述試驗(yàn)樣品，并對(duì)所述加載端口起到真空密封的作用，所述真空罐的罐蓋上還開設(shè)一個(gè)觀察窗，所述觀察窗用于觀察摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)所述真空罐內(nèi)的實(shí)際情況，以方便工作人員對(duì)試驗(yàn)做進(jìn)一步的調(diào)整，所述真空罐的罐蓋上還開設(shè)電連接輸入端口，所述電連接輸入端口用于連接外部設(shè)備的輸入電纜，所述真空罐的罐壁上開設(shè)電連接輸出端口，所述電連接輸出端口用于連接外部設(shè)備的輸出電纜，所述真空罐的罐壁上還開設(shè)抽氣端口，所述抽氣端口用于連接所述抽氣裝置；

所述抽氣裝置通過抽氣管上的法蘭與所述抽氣端口連接，通過所述抽氣裝置抽取所述真空罐內(nèi)的氣體并達(dá)到摩擦磨損試驗(yàn)所需的真空條件；

所述摩擦磨損機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)的上端面設(shè)置摩擦區(qū)域，并在試驗(yàn)時(shí)與所述試驗(yàn)樣品的表面直接接觸，所述旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)的下端面固定連接承載臺(tái)，所述承載臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸穿過軸承組與磁流體密封軸的輸出端固定連接，所述軸承組安裝在所述真空罐的底部中心通孔中，所述軸承組用于支撐所述承載臺(tái)，所述磁流體密封軸固定安裝在所述真空罐的底部中心外圍，所述磁流體密封軸的輸入端固定連接第一聯(lián)軸器，所述磁流體密封軸用于常壓和真空環(huán)境下的力矩傳遞，所述第一聯(lián)軸器的另一端連接扭矩傳感器的輸出端，所述扭矩傳感器固定安裝在扭矩傳感器支架上，所述扭矩傳感器的輸入端連接第二聯(lián)軸器，所述扭矩傳感器用于反饋摩擦磨損試驗(yàn)中摩擦磨損機(jī)構(gòu)實(shí)際提供的旋轉(zhuǎn)力矩，所述扭矩傳感器支架固定安裝在驅(qū)動(dòng)底板上，所述驅(qū)動(dòng)底板固定安裝在所述加載系統(tǒng)上，所述第二聯(lián)軸器的另一端連接減速器的輸出軸，所述減速器安裝在減速器支架上，所述減速器支架安裝在所述驅(qū)動(dòng)底板上，所述減速器的輸入端固定連接伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)提供摩擦磨損機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力；

所述加載系統(tǒng)包括加載機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；

所述加載機(jī)構(gòu)中的承載盤共有四個(gè)并與所述真空罐的四個(gè)所述加載端口一一對(duì)應(yīng)，所述承載盤上端面中心位置處固定安裝導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿的另一端安裝在導(dǎo)桿支座上，所述導(dǎo)桿能夠在所述導(dǎo)桿支座上進(jìn)行軸向移動(dòng)，所述導(dǎo)桿支座固定安裝在所述升降機(jī)構(gòu)的升降板上，在摩擦磨損試驗(yàn)的加載過程中，進(jìn)行加載的砝碼順著所述導(dǎo)桿加載到所述承載盤上，所述承載盤的下端面中心位置處固定安裝力傳感器，所述力傳感器的探頭位置與所述加載端口上的所述波紋管組件中心位置對(duì)應(yīng)，所述力傳感器的探頭通過接觸所述波紋管組件來傳遞加載力并反饋摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)的實(shí)際加載力；

所述升降機(jī)構(gòu)的機(jī)架的底板下表面固定安裝所述摩擦磨損機(jī)構(gòu)的所述驅(qū)動(dòng)底板，所述機(jī)架的底板上表面固定安裝所述真空罐，所述機(jī)架的頂板上表面固定安裝拉力機(jī)，所述拉力機(jī)的傳動(dòng)桿通過傳動(dòng)桿支座連接所述升降板，所述傳動(dòng)桿支座固定安裝在所述升降板上，所述升降板位于所述機(jī)架的頂板下方，所述拉力機(jī)驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)桿帶動(dòng)所述升降板進(jìn)行豎直方向的移動(dòng)；

所述波紋管組件包括壓盤、壓盤導(dǎo)桿、波紋管、試件盒和連接軸，四根所述壓盤導(dǎo)桿圍繞所述加載端口中心均勻固定安裝在所述加載端口上，所述壓盤開設(shè)四個(gè)通孔，用于連接所述壓盤導(dǎo)桿，所述壓盤能夠順著所述壓盤導(dǎo)桿進(jìn)行豎直方向的移動(dòng)，所述壓盤的下端面固定連接所述波紋管的一端，所述波紋管的另一端固定連接所述加載端口，所述波紋管起到真空密封的作用，所述壓盤的下端面中心位置處開設(shè)一根圓柱，通過加載端口后固定連接所述試件盒，所述試件盒的開口朝下并通過所述連接軸連接所述試驗(yàn)樣品；在試驗(yàn)過程中，所述壓盤的上端面接受所述加載系統(tǒng)的加載力，所述壓盤的下端圓柱傳遞加載力給所述試件盒，并通過所述連接軸傳遞加載力給所述試驗(yàn)樣品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空環(huán)境下波紋管密封式軸承摩擦磨損試驗(yàn)的裝置，其特征在于：所述砝碼呈圓盤狀。