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专利号: 2020116316029
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:包括真空系统(1)和加载系统(2),所述真空系统(1)提供摩擦磨损试验所需的真空环境和放置试验样品(3)的平台,所述加载系统(2)提供摩擦磨损试验所需的加载平台;

所述加载系统(2)包括加载机构(20)和升降机构(21);所述升降机构(21)包括升降机架(214)、中间连接板、拉力机(210)、传动杆支座(212)和升降板(213),所述拉力机(210)固定在所述升降机架(214)顶部,升降板(213)设置在拉力机(210)下方,拉力机(210)的传动杆(211)通过传动杆支座(212)连接升降板(213),拉力机(210)工作时通过传动杆(211)驱动升降板(213)的升降;所述中间连接板水平固定在升降板(213)下方的升降机架(214)上,摩擦磨损机构(11)设置在中间连接板下方,真空罐(2)固定安装在中间连接板的上表面上;

所述加载机构(20)包括第一承载盘(205)、第二承载盘(206)、力传感器(207)、砝码防护外壳(202)、导杆(200)、导杆支座(201)、加载砝码(208)和长圆柱销(203),所述导杆(200)设置有三根,导杆支座(201)设置有三个且三个导杆支座(201)均固定在在升降机构(21)的升降板(213)上,三根导杆(200)均竖直设置,三根导杆(200)围绕所述承载盘的中心均匀分布,三根导杆(200)的下端固定在第一承载盘(205)上,第一承载盘(205)的下端通过力传感器(207)连接第二承载盘(206),第二承载盘(206)的下表面放置在加载机构(20)的上方加载端上,三个导杆(200)的上端穿过三个导杆支座(201);多个加载砝码(208)依次套装在三根导杆(200)上,砝码防护外壳(202)套装在导杆(200)和加载砝码(208)外侧,砝码防护外壳(202)的上端与三个导杆支座(201)固定连接,砝码防护外壳(202)的侧面设置有与加载砝码(208)数量一致且位置一一对应的通孔,长圆柱销(203)穿过砝码防护外壳(202)上的通孔并将加载砝码(208)依次固定在砝码防护外壳(202)上;所述导杆(200)在相邻两块加载砝码(208)之间开设有通孔,圆柱销(204)穿过导杆(200)上的通孔将上下的加载砝码(208)分隔开;

所述真空系统(1)包括真空罐(2)、摩擦磨损机构(11)、抽气装置(12)和加载组件(13);

所述真空罐(2)包括真空罐体,真空罐体上设置有加载端口(100)、观察窗(101)、电连接输入端口(102)、电连接输出端口(103)、抽气端口(104)和底部通孔,所述真空罐体的顶部罐盖上绕其中心均匀开设有四个加载端口(100),观察窗(101)设置在真空罐体的顶部罐盖上并用于观察摩擦磨损实验时真空罐(2)内实际情况,电连接输入端口(102)设置在真空罐体的顶部罐盖中部并用于连接外部设备的输入电缆,所述电连接输出端口(103)设置有两个,两个电连接输出端口(103)均设置在真空罐体的侧面,电连接输出端口(103)用于连接外部设备的输出电缆,所述抽气端口(104)设置在真空罐体的侧面,抽气端口(104)通过抽气管连接抽气装置(12),抽气装置(12)抽取所述真空罐(2)内的气体并达到摩擦磨损试验所需的真空条件;

所述加载组件(13)设置有四个,四个加载组件(13)安装在四个加载端口(100)上;所述加载组件(13)包括第二磁流体密封轴(130)、试件盒(131)和连接轴(132),第二磁流体密封轴(130)通过法兰固定安装在所述真空罐(2)的加载端口(100)上,第二磁流体密封轴(130)的输出轴上端为加载组件(13)的加载端,第二磁流体密封轴(130)的输出轴上端设置在加载机构(20)的第二承载盘(206)下表面上,第二磁流体密封轴(130)的输出轴下端穿过加载端口(100)后连接设置在真空罐(2)内的试件盒(131),试验样品(3)通过连接轴(132)安装在试件盒(131)上;

所述摩擦磨损机构(11)包括旋转实验平台(110)、承载台(111)、第一磁流体密封轴(112)、第一联轴器(113)、扭矩传感器(114)、第二联轴器(115)、减速器(116)、伺服电机(117)、减速器支架(118)、扭矩传感器支架(119)和驱动底板(1110),所述旋转实验平台(110)固定在承载台(111)上,加载组件(13)连接的试验样品(3)下表面压在旋转实验平台(110)的上表面上;所述承载台(111)的底面中心连接第一磁流体密封轴(112)的上端,第一磁流体密封轴(112)的下端依次连接第一联轴器(113)、扭矩传感器(114)、第二联轴器(115)和减速器(116),所述减速器(116)的输入端连接伺服电机(117);所述第一磁流体密封轴(112)的上端设置在固定在真空罐(2)底部的中心部位,第一磁流体密封轴(112)的上表面覆盖真空罐(2)的底部通孔;所述伺服电机(117)固定在减速器(116)上,减速器(116)通过减速器支架(118)固定在驱动底板(1110)上,所述扭矩传感器(114)通过扭矩传感器支架(119)固定在驱动底板(1110)上,所述驱动底板(1110)固定在升降机构(21)的升降机架(214)上;

所述第一磁流体密封轴(112)和第二磁流体密封轴(130)均为输出轴能够在第一磁流体密封轴(112)和第二磁流体密封轴(130)内部上下运动的磁流体密封轴。

2.根据权利要求1所述的一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述加载砝码(208)呈圆盘状。

3.根据权利要求2所述的一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述加载砝码(208)表面围绕其中心开设有三个通孔,三个导杆(200)分别穿过加载砝码(208)上的三个通孔。

4.根据权利要求3所述的一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述砝码防护外壳(202)呈圆筒状,砝码防护外壳(202)的上下两端口均不封闭。

5.根据权利要求4所述的一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述砝码防护外壳(202)的圆周外侧面在竖直方向上开设有与加载砝码(208)数量相同的通孔,并在各个通孔同一高度上围绕所述砝码防护外壳(202)的中心在开设两个通孔。

6.根据权利要求1所述的一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述第一磁流体密封轴(112)的上端真空罐(2)的底部通孔通过O型密封圈密封。

7.根据权利要求1所述的一种带有磁流体密封轴的轴承摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述真空罐体的加载端口(100)、观察窗(101)、电连接输入端口(102)、电连接输出端口(103)、抽气端口(104)和底部通孔与外界的连接均为密封连接。