[实用新型]真空低温摩擦磨损试验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验设备，具体地涉及一种用于真空、低温试验环境的摩擦磨损试验仪。

背景技术

随着航、航天及先进制造技术等工业的迅速发展，迫切需要研究极端条件下材料摩擦性能，例如高承载、高速度、高真空、超低温、强辐射及各种外力场作用下的材料摩擦性能。在高真空、超低温下，由于材料变脆和润滑剂固化，如何在真空低温下检验材料的摩擦性能和试验润滑剂用于此环境的效果是一个需要进一步研究的问题。而在这个领域开展研究工作就需要有相应的试验设备。目前，常规的摩擦磨损试验仪仅仅适用于常温、常压环境，少量经过改装的试验仪也仅用于高温加热条件下的试验，因此需要提供一种适合于高真空、超低温环境的摩擦磨损试验设备。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种真空低温摩擦磨损试验仪，该设备主要用于模拟航天、航空等特殊超低温、高真空或不同气氛环境下，金属合金、陶瓷材料和复合材料的摩擦性能研究。该设备的工作方式可为无润滑干摩擦或有润滑剂的摩擦。

本实用新型的一种真空低温摩擦磨损试验仪，包括：试验台、试验台转轴、伺服电机、传动轴、压头、加载轴、压头夹具、砝码、砝码盘、摩擦力传感器、低温真空室、冷箱、真空保温箱、液氮罐、机械真空泵、分子真空泵、加载外磁铁轴套、加载轴磁铁、传动轴外磁铁、转轴磁铁、挡片，低温真空室大部分被冷箱包围，冷箱被真空保温箱包裹在内，低温真空室与真空保温箱正面设置透明材料的观察窗；

其特征在于：伺服电机的传动轴上端设置传动轴外磁铁，试验台转轴上端设置试验台、下端设置转轴磁铁，转轴磁铁插入传动轴外磁铁内，砝码被固定在砝码盘上，砝码盘固定在加载外磁铁轴套顶端、加载轴上端的加载轴磁铁位于加载外磁铁轴套内，加载轴下端压头夹具夹持压头，液氮罐通过设置有阀门的管道分别与冷箱、低温真空室连接，机械真空泵通过设置有阀门的管道分别与低温真空室、真空保温箱连接，分子真空泵通过设置有阀门的管道与低温真空室连接，挡片固定设置在加载外磁铁轴套外侧壁上，加载外磁铁轴套传动使挡片触动摩擦擦力传感器。

本实用新型的上述真空低温摩擦磨损试验仪，其特征在于：加载外磁铁轴套的磁铁为磁环、加载轴磁铁为磁柱。

本实用新型的上述真空低温摩擦磨损试验仪，其特征在于：加载外磁铁轴套下端通过支撑轴承安置在加载支架一端上，加载支架另一端上设有调节砝码。

本实用新型的上述真空低温摩擦磨损试验仪，其特征在于：低温真空室通过设置有阀门的气源管道连接惰性气体气源，低温真空室安装有气压表。

本实用新型的上述真空低温摩擦磨损试验仪具有进行高真空、超低温环境下测试样品材料摩擦力和测试各种润滑剂效果的功能，也可以进行特殊气体、低温环境下测试。

附图说明

图1为本实用新型的真空低温摩擦磨损试验仪的主要结构的示意图；

图2为本实用新型的真空低温摩擦磨损试验仪的内部主要结构的示意图；

图3为本实用新型试验仪所用磁力耦合的加载外磁铁和加载轴组配结构的示意图

图4为本实用新型试验仪所用磁力耦合的传动轴外磁铁与转轴磁铁组配结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的真空低温摩擦磨损试验仪结构及工作方式。各个附图中附图标记表示的部件为：1试验台、2试验台转轴、3伺服电机、4传动轴、5压头、6加载轴、7压头夹具、8砝码、9砝码盘、10摩擦力传感器、11低温真空室、12冷箱、13真空保温箱、14液氮罐、15机械真空泵、16分子真空泵、17加载外磁铁轴套、18挡片、19加载轴磁铁、20传动轴外磁铁、21转轴磁铁、22液氮管道、23真空管道、24加载支架、25调节砝码、26气压表、27加热丝、28气源管道、29支撑轴承、30观察窗。

如图1、2所示，低温真空室大部分被冷箱包围，而冷箱又被真空保温箱包裹起来，低温真空室和真空保温箱正面均设置透明材料的观察窗，便于对试验过程进行观察。低温真空室与真空保温箱均有抽真空用的真空管道连通机械真空泵和分子真空泵，各个真空管道均设有阀门。冷箱与低温真空室均有液氮管道与液氮罐连同，液氮管道均设有阀门。低温真空室还连同气源管道，当需要在特殊气体环境下进行摩擦试验时，通过气源管道向室内输入例如氩气、氦气等惰性气体。低温真空室通过管道连通气压表，表示试验过程中的室内气压。

参照图1、2描述本实用新型真空低温摩擦磨损试验仪的工作方式。