[發明專利]熱真空環境的摩擦實驗裝置

在審

• 申請號: 202011631614.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112782171A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 葉必卿;李蒙正;單曉杭;李研彪;張利
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種熱真空環境的摩擦實驗裝置，包括可控溫真空箱、加載箱、總安裝底板、加載端磁流體密封軸、第三隔熱聯軸器、扭矩傳感器、第一隔熱聯軸器、測試件、第二隔熱聯軸器、驅動端磁流體密封軸、驅動端常溫常壓箱、驅動裝置和加載裝置，本發明可以將伺服電機置于由常溫常壓箱的開口端面通過螺栓與常溫常壓箱端蓋14固定形成常溫常壓箱，在既可以滿足大扭矩高轉速測試要求的情況下，無需真空罐外驅動和加載，使得完成測試時無需定制專用真空罐只需可放下安裝平臺即可且極大程度的縮短了傳動鏈長度，易于保證同軸度。

技術領域

本發明涉及熱真空環境下的驅動加載測試領域，更具體的說，尤其涉及一種熱真空環境的摩擦實驗裝置。

背景技術

現有一適用于航天領域的制動器，設備的目的是使得旋轉軸減速直至停止轉動。該種制動器的主要工作環境是熱真空環境，它的主要原理是：利用制動器內的摩擦副產生與阻止旋轉軸旋轉的扭矩，從而使得目標軸減速直至停止轉動。為了研究該制動器在不同工況、不同環境、不同轉向下的性能、壽命等特性需要在地面進行相應的模擬測試。

為完成該制動器的地面模擬測試，需要設計一種熱真空環境的摩擦實驗裝置，該種熱真空環境的摩擦實驗裝置需要完成的測試有：1.不同轉速下的制動器打滑測試，該測試中要求達到的轉速極高、扭矩較大；2.不同轉向下的打滑測試；3.不同溫度下的打滑測試。

目前，地面真空驅動加載設備使用真空電機提供的轉速和轉速，但其提供的轉速和轉矩有限且其可以在真空環境工作但工作的溫度區間有限。當實驗需要高轉速和高扭矩時，難以滿足需求，需要將測試件置于真空箱內，在真空箱上的兩側均安裝磁流體密封軸，在真空箱外部使用高轉速大扭矩的伺服電機與一側磁流體相連，從而驅動測試件；另一側磁流體密封軸與磁滯制動器等連接，從而對測試件加載。這種方法，勢必導致傳動鏈很長，其同軸度難以保證，且所需場地較大；需要定制專用的真空箱，以配合合適的磁流體密封軸，經濟效益低。

目前，進行加載打滑實驗時，大多采用磁滯制動器提供加載，但是磁滯制動器的原理導致其加載和卸載具有延遲，無法完成瞬間的加載和卸載，從而可能會影響實驗的準確性。

目前，尚無在熱真空的環境內設置常溫常壓箱的設計。在熱真空環境內，主要考慮常溫常壓箱的溫度會對測試件的測試環境溫度產生影響，從而影響實驗的精確度。在真空環境內無法產生熱對流，主要的熱傳遞方式是熱傳導和熱輻射，只需要抑制這兩種熱傳遞的方式，可以極大程度的提高實驗精確度。

現欲實現制動器的地面模擬測試，需求可以實現大扭矩高轉速條件下的實驗、傳動鏈短易于保證較高同軸度、加載和卸載的速度快、無需定制真空箱且實驗所需場地較小。而現有的地面真空驅動加載設備真空電機無法滿足所需的轉速和扭矩，而真空箱外部驅動加載所需傳動鏈長，同軸度難以保證，所需場地大，加載和卸載具有一定的延遲，需要定制相應的真空箱。進而提供一種傳動鏈短、同軸度高、所需場地小、實現良好隔熱且加載速度快的一種熱真空環境的摩擦實驗裝置。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的地面真空驅動加載設備真空電機存在無法滿足實驗所需的轉速、扭矩和工作溫度的問題，而采用真空箱外部驅動加載所需傳動鏈長，同軸度難以保證，所需場地大，加載和卸載具有一定的延遲，需要定制相應的真空箱等問題，提出了一種傳動鏈短、同軸度高、所需場地小、實現良好隔熱且加載速度快的熱真空環境的摩擦實驗裝置。