[實用新型]適用于低溫真空條件下的摩擦實驗裝置

有效

• 申請號: 202023314686.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN214174114U
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 李蒙正;葉必卿;張利
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本實用新型公開了一種適用于低溫真空條件下的摩擦實驗裝置，包括驅動裝置、加載裝置、傳動裝置、第二隔熱聯軸器、可控溫真空箱、常溫箱和測試件，所述常溫箱設置在可控溫真空箱內，測試件和傳動裝置設置在可控溫真空箱內，加載裝置通過傳動裝置連接測試件的加載輸入端，驅動裝置通過第二隔熱聯軸器連接測試件的驅動端；本實用新型可以將伺服電機置于由常溫箱通過螺絲與常溫箱端蓋固定形成常溫箱，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

本實用新型涉及低溫真空條件下的摩擦打滑測試領域，更具體的說，尤其涉及一種適用于低溫真空條件下的摩擦實驗裝置。

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低溫真空環境，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，需要設計一種低溫真空條件下的驅動加載平臺，該種低溫真空條件下的驅動加載平臺需要完成的測試有：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.不同溫度下的加載測試。

目前，地面真空驅動加載設備通常采用真空電機提供轉速和轉矩，但真空電機可以提供的轉速和轉速有限并且雖然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，真空電機難以滿足實驗需求，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，尚無在低溫真空的環境內設置常溫箱的設計。在低溫真空環境內，主要考慮常溫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適用于低溫真空條件下的摩擦實驗裝置。

實用新型內容

本實用新型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，提出了傳動鏈短、同軸度高、所需場地小、實現良好隔熱且加載速度快的一種適用于低溫真空條件下的摩擦實驗裝置。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：一種適用于低溫真空條件下的摩擦實驗裝置，包括驅動裝置、加載裝置、傳動裝置、第二隔熱聯軸器、可控溫真空箱、常溫箱和測試件，所述測試件設置有加載輸入端和驅動端，加載輸入端和驅動端為測試件上同一根軸的兩端；所述常溫箱設置在可控溫真空箱內，常溫箱內部底面上設置有水平安裝的隔熱安裝板，驅動裝置和加載裝置安裝在常溫箱內，常溫箱內部的隔熱安裝板上還設置有溫度傳感器和加熱片，測試件和傳動裝置設置在可控溫真空箱內，加載裝置通過傳動裝置連接測試件的加載輸入端，驅動裝置通過第二隔熱聯軸器連接測試件的驅動端；