[发明专利]硫磺摩擦试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于研究硫磺在摩擦条件下发生着火的试验装置，具体涉及一种在相对密闭的环境下监测在硫磺摩擦过程中摩擦面的近表面温度、摩擦力的变化、试样的磨损量及产生的气体的试验仪器，即一种硫磺摩擦试验装置。

背景技术

硫磺是石油石化企业生产中的一种重要的产品，是一种易燃易爆的物体。在实际硫磺生产储运中，存在众多摩擦副，硫磺在摩擦副的作用下会发生着火，然而，这种现象一直以来被人们所忽略。硫磺在摩擦条件下发生着火的机理是怎样的，与硫磺遇明火发生燃烧是否相同基本没有人去研究。

目前还没有系统的对硫磺在摩擦条件下的着火进行研究。

综上所述，现有技术中存在以下问题：没有用于硫磺摩擦着火机理研究的设备。

发明内容

本发明提供一种硫磺摩擦试验装置，对摩擦试样表面的温度场、摩擦力等参数进行在线监测，为进行硫磺摩擦着火机理试验提供可靠的条件、依据。

为此，本发明提出一种硫磺摩擦试验装置，所述硫磺摩擦试验装置包括：摩擦机构、加料机构、加载机构、密封结构、检测系统、传动机构和底座；所述传动机构、密封结构及加载机构均位于底座之上；

所述密封结构包括：密封腔体和包围在所述密封腔体之外的密封罩；

所述摩擦机构位于所述密封腔体内部；所述摩擦机构包括：摩擦上试样和位于所述摩擦上试样之下的摩擦下试样，摩擦上试样的底面与摩擦下试样的顶面形成一对摩擦面；

加料机构，从所述密封罩外伸入到所述密封腔体之内并与所述摩擦上试样的底面连通；

所述加载机构与所述摩擦机构连接并对所述摩擦机构施加压力；

所述检测系统包括：扭矩传感器和温度传感器，所述扭矩传感器连接所述加载机构，所述温度传感器位于所述密封腔体中；

所述传动机构连接所述摩擦机构，使得摩擦上试样的底面与摩擦下试样的顶面之间形成滑动摩擦。

进一步地，所述摩擦上试样采用止推式环状结构，所述摩擦下试样采用盘状结构，所述摩擦上试样固定在所述密封腔体内部，所述摩擦下试样与所述传动机构连接。

进一步地，所述摩擦上试样的轴向设有与所述加料机构连接的进料孔，所述摩擦上试样的底面为环形平面，所述摩擦上试样设有多个环绕在所述进料孔周围的出料槽，所述出料槽与所述进料孔连通，并且所述出料槽倾斜向下延伸到所述摩擦上试样的底面，沿着所述摩擦上试样的径向方向，所述出料槽从所述摩擦上试样的中心到边缘逐渐收缩。

进一步地，所述传动机构包括：伺服电机、行星减速器和旋转盘，所述伺服电机与行星减速器同轴连接，所述行星减速器输出轴通过带轮及同步带与旋转盘连接，带动旋转盘旋转；所述旋转盘的转轴从下至上穿过所述密封罩的底部并连接到位于所述密封罩中所述摩擦下试样上。

进一步地，所述加载机构包括：横杆、吊杆、压头及支撑架，所述支撑架设置在所述底座上，所述横杆水平设置在所述密封罩上方，所述压头穿过所述密封罩的顶部并连接在所述横杆与所述摩擦上试样之间，所述吊杆和支撑架分别连接在所述横杆的两侧。

进一步地，所述压头的底部之外套设有测温托盘，温度传感器固定在测温托盘上并位于所述摩擦上试样的上方，所述温度传感器的探头距离摩擦上试样的底面小于等于4mm。

进一步地，所述压头为杆状结构，所述压头的底部连接在所述摩擦上试样的顶部，所述压头的底部设有透气孔，所述透气孔连通到所述压头的底面并且与所述摩擦上试样的进料孔连通。

进一步地，所述透气孔包括：沿所述压头轴向设置的盲孔，和侧向设置的侧孔，所述盲孔延伸到所述压头的底面，所述侧孔延伸到所述压头的侧面,所述盲孔和所述侧孔连通。

进一步地，所述硫磺摩擦试验装置还包括：

滑杆，竖直设置在所述密封罩的顶部；

滑套，能上下移动的设置在所述滑杆上；

锁紧装置，设置在所述滑杆，对所述滑套定位；

其中，所述扭矩传感器固定在所述滑套上并连接在所述压头的顶部。

进一步地，所述摩擦下试样的顶面为环状，从所述摩擦下试样的顶面的中央向上凸出有一个圆锥台，所述圆锥台具有倾斜的外锥面，所述外锥面连接在所述出料槽与所述摩擦下试样的顶面之间。