[发明专利]可实现销盘差温分布并自适应调节的摩擦磨损试验装置

权利要求书

1.可实现销盘差温分布并自适应调节的摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述摩擦磨损试验装置包括高温加热腔和冷却销，高温加热腔通过螺钉固定于水平安装的移动底板上，冷却销轴线与移动底板表面垂直，冷却销从高温加热腔的保温盖板的中孔伸入高温加热腔内与摩擦试样盘接触，高温加热腔的摩擦试样盘底部空间封闭并布置有电阻加热盘，利用电阻加热方式将固定于高温加热腔内部的摩擦试样盘加热到试验温度，冷却销内部布置有冷却循环水道，通过冷却循环水道中的冷却介质调节冷却销的上试样底部的温度，布置于高温加热腔的测温槽的热电偶实时监控摩擦试样盘的试验温度，布置于冷却销的测温孔中的热电偶实时监控上试样的试验温度；

所述高温加热腔包括保温盖板、摩擦试样盘、压块、支撑板、陶瓷盘、电阻加热盘、保温纤维材料、支承壳体、保温壳体、隔热底座、支承垫块、测温槽、底座和移动底板，其中，电阻加热盘上布置有电阻丝，摩擦试样盘通过压块固定在支撑板的方形凹槽内，压块通过螺钉与支撑板连接，支撑板通过螺钉与支承壳体连接，支撑板下表面与陶瓷盘上表面接触，陶瓷盘布置于电阻加热盘上表面，陶瓷盘外壁与支承壳体内壁接触，保温壳体底部通过螺钉与隔热底座侧壁连接，支承壳体通过螺钉与隔热底座连接，保温壳体与支承壳体通过螺栓连接，支承垫块通过螺钉布置于隔热底座的方形凹槽中，隔热底座通过螺钉与底座连接，底座通过螺钉与移动底板连接，电阻加热盘安装于隔热底座的阶梯面与支承垫块上平面，陶瓷盘与支撑板均在摩擦试样盘正下方区域布置有通孔，电阻加热盘通过陶瓷盘和支撑板的表面热传导以及通孔热辐射加热摩擦试样盘，加热效率提高且由于空间狭小而加热能耗较小；

所述冷却销包括上试样夹具、上试样、铜管、进水口、出水口、测温孔，其中上试样布置有长度为10~12mm、直径为2mm的放置热电偶的测温孔，测温孔轴线与上试样底面夹角为60~70°，测温孔底面圆心位置与上试样底面的垂直距离在3~4mm，上试样夹具中布置有阶梯孔，阶梯孔直径由上往下逐渐增大，分别称为小孔、中孔和螺纹孔，小孔底面与上试样夹具上端面距离为20~30mm，螺纹孔长度为20~25mm，中孔底面与螺纹孔底面距离为30~40mm，上试样中布置有直孔，直孔底面与上试样下端面距离为5~8mm，上试样的连接头部布置有长度为20~25mm的螺纹，上试样螺纹部分和阶梯孔的螺纹孔通过螺纹连接，安装时利用防水生胶带防止漏水现象，上试样夹具与上试样阶梯面配合起到拧紧与限位作用，铜管与上试样夹具的小孔内壁过盈配合连接，进水口与小孔连通，布置于距离上试样夹具的小孔底面20~25mm的上试样夹具外壁上，出水口与中孔连通，布置于上试样夹具中孔底面位置的上试样夹具外壁上，上试样直孔内壁与铜管外壁有2~3mm间隙空腔，铜管下端面与上试样直孔底面形成高度为4~5mm的底部空腔，铜管内部是进水水道，底部空腔、间隙空腔和上试样夹具的螺纹孔、中孔形成出水水道，并且进水口、进水水道、出水水道、出水口以及外部冷却设备形成对上试样底部冷却的冷却循环水道。

2.如权利要求1所述的可实现销盘差温分布并自适应调节的摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述的摩擦试样盘为长方形板料，表面与冷却销轴线垂直，摩擦试样盘的四条边在压块的法向力作用下可防止试验过程中的翘曲现象，降低摩擦试样盘导致的试验误差。

3.如权利要求1所述的可实现销盘差温分布并自适应调节的摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述的高温加热腔内部温度可达到900℃，摩擦试样盘温度可达到850℃，支撑板下表面布置有放置热电偶的测温槽，测温槽长度为60~70mm，深度和宽度均为2mm，另外，支承壳体和保温壳体的中间部分以及隔热底座的凹槽空隙放置保温纤维材料，电阻加热盘上的电阻丝采用平铺方式排布，保证对所述摩擦试样盘的快速加热，支承壳体、保温壳体、隔热底座和支承垫块均为隔热和耐高温金属材料，防止内部热量的散发，支撑板为导热和耐高温金属材料，陶瓷盘为绝缘耐高温陶瓷材料，保证电阻丝和线路的安全运行，防止触电的发生。

4.如权利要求1所述的可实现销盘差温分布并自适应调节的摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述冷却循环水道降低高温加热腔可将上试样的温度降低至200℃，所述冷却循环水道的冷却路径是： 1）冷却介质通过冷却设备调节初始温度；2）冷却介质通过进水口进入上试样夹具内部；3）冷却介质通过铜管的进水水道到达上试样底部空腔；4）冷却介质通过上试样间隙空腔和上试样夹具阶梯孔的出水水道到达出水口，返回到外部冷却设备。