[发明专利]测量低温、真空、强电磁环境下摩擦系数的装置

说明书

技术领域

    本发明涉及用于电物理装置的低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑结构摩擦性能测试领域，具体涉及一种用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置。

背景技术

    为了进行科学研究和应对全球所面临的能源危机等问题，近年来世界上许多国家以常规与超导电物理装置积极开展生物、医疗、新材料、高能物理、磁约束核聚变等科学研究。可滑动的支撑作为电物理装置冷却介质与工作电源连接过渡段中的重要部件，不仅起到支撑冷质部件和承受电流传输母线产生的电磁力矩，还需通过滑动运动方式补偿冷质部件热胀冷缩产生的位移。与常温状态下的摩擦行为有所不同，通过在摩擦表面使用润滑材料减小摩擦系数很难实现，而低温、真空、强电磁环境下的摩擦属于干摩擦，没有可靠、成熟的研究成果可以用来指导工程应用，因此，开展用于低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数测试设备的研制具有重要的科学意义。

为了测试用于低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数，无现成的设备可以利用，这为该支撑的摩擦系数测试提出了一个难题，在国内相关研究领域中，难以找出可用于低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的测试设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，来解决低温、真空状态下由于温度变化产生的位移补偿问题。

本发明的技术方案如下：

一种测量低温、真空、强电磁环境下摩擦系数的装置，包括有端面为弧形曲面的工作台，其特征在于：所述的工作台上固定有真空容器，所述真空容器的底部设有抽真空口，所述的真空容器内设有二个滑轨，所述的二个滑轨上通过滑动配合安装有滑板，所述的滑板与二个滑轨接触的表面上固定有低摩擦系数的铜片，所述的滑板上固定连接有筒体，所述的筒体中间部位有冷屏支撑，所述的冷屏支撑上安装有高热导率的可滑动冷屏，所述的筒体上部固定安装有瓦形块，所述的瓦形块上压置有作为载荷的重物。

所述真空容器的上端设有四个开孔，有二条冷却管分别穿过所述的四个开孔并延伸到真空容器的上方，所述筒体中间部位的冷屏上表面与二条冷却管水平段的管壁之间分别通过多组金属柔性编织带导热；包括有前、后拉杆、波纹管、真空容器和V形块的支撑座，所述真空容器一端的封盖上设有小孔，围绕小孔的四周在真空容器的外壁上焊接有波纹管，所述后拉杆的后端固定连接在瓦形块的一端，所述后拉杆的前端依次从真空容器封盖上的小孔和波纹管中穿出，所述波纹管的另一端与后拉杆的前端之间采用封盖焊接密封；所述工作台的一侧设有支撑座，所述的支撑座上固定有V型块，所述前拉杆的前端穿过V型块的V型槽可沿V型槽前后移动，所述前拉杆的后端与后拉杆的前端之间固定连接有力传感器。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述的真空容器采用真空杜瓦。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述抽真空口通过管道外接抽真空泵。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述的二条冷却管由漏热较小的双层杜瓦管和漏热较大的单层冷却管组成，每条冷却管中均通有循环流动的制冷介质。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述的多组金属柔性编织带具有较高的导热系数。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述前拉杆的前端具有挂钩，前拉杆的后端固定安装有限位块。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述V型块的高度可以调节。

所述的用于测量低温、真空、强电磁环境下可滑动的支撑摩擦系数的装置，其特征在于：所述V型块的V型槽的槽壁上涂有润滑材料。

本发明的有益效果：

本发明具有结构简单、成本低的特点，以波纹管实现真空密封，还以V型块定位实现前、后拉杆沿水平方向运动，保证了被测试工件受到的拉力沿着滑动导轨的方向；在V型块和力传感器之间的限位块能够实现拉杆行程的限制，从而保证了波纹管处于安全的伸长范围内；冷却管采用漏热较小的双层杜瓦管和漏热较大的单层管复合结构，不仅能够实现被测试支撑的有效冷却，还能够减小冷却介质的消耗，在低温技术、真空技术、高能物理技术、聚变堆技术领域都有参考意义。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图。