[实用新型]一种用于摩擦磨损试验机的多种气氛精确比例控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于摩擦磨损试验机技术领域，主要涉及的是一种用于摩擦磨损试验机的多种气氛精确比例控制装置。

背景技术

多气氛精确比例控制是环境测试领域的关键技术。随着多气氛混合试验环境应用越来越多，对两种及两种以上气氛比例混合精确要求也越来越高。现有的气体比例混合设备已用于食品气调保鲜用气、金属冶炼保护气、气体保护焊用气、气焰切割用气、气相反应和医学等领域，为社会创造了巨大经济效益和社会效益。气体比例混合的方法主要有两种：一种是流量法，采用流量阀对气体作节流比例混合；一种是压力法，通过控制混合气体中各种气体成分的分压使气体按比例混合。多数气氛混配装置有气路系统、电器控制系统和机械结构系统组成，设备庞大而昂贵，装置的精度和效益无法兼顾。另外，其中一些气氛比例混合装置在气氛混配过程中不能实现连续不间断供气，其使用范围受到限制。

目前，试验用高温气氛摩擦磨损试验机大多是自制设备，没有适用于高温摩擦磨损试验机的通用气氛混配控制装置。现有的各种气氛比例精确混合控制装置都存在不同程度的局限性，如有的仅适用于常温状态，有的不能连续不间断供气。由于高温气氛摩擦磨损试验机的环境气室存在摩擦配副运动的驱动装置，因此，在技术上实现试验环境气室的全密封几乎是不可能的，要保证试验环境气室气氛精确比例是困难的。高温气氛摩擦磨损试验机的多气氛精确比例用气需具备以下条件，首先，满足摩擦磨损试验机长时间试验工作要求的稳定且连续不间断的气流；其次，要求保证气氛按比例精确混合后，通到半封闭试验环境气室，试验环境气室气氛精确比例不受影响；再次，实现对试验环境气室气氛温度的控制。精确的控制气氛比例、正确的试验操作方法及温度控制精度等都会影响高温摩擦磨损试验环境与实际工况环境的接近程度，从而影响摩擦副在模拟工况状态下摩擦磨损规律的准确性，进而导致错误的判断。

发明内容

本实用新型的任务即由此产生，公开一种用于摩擦磨损试验机的多种气氛精确比例控制装置。可实现多气氛比例混合和试验环境温度的精确控制，能满足连续不间断摩擦磨损试验用气要求，同时装置结构简单，操作安全可靠，达到了多气氛比例及温度精确控制和成本较低的目的。

为完成上述任务，本实用新型采取的技术方案是：该装置由若干个气体输入支路、气氛混配箱、试验机主体、控温机构及冷却机构组成，气体输入支路的若干个气源分别经输气管进入气氛混配箱的储气瓶内进行充分混合，气氛混配箱主要由减压阀、多个质量流量控制器、流量计、气体分析仪及储气瓶组成，混合气氛进气管经气体接头送入试验机主体上的环境气室内，环境气室为半封闭结构，由密封盖密闭，在环境气室外设置有可对环境气室内气氛进行加热的炉体，在炉体的外壁上设置有对其进行冷却降温的冷却机构；在试验机主体上设置有交流电机、主轴、加载杆及支撑杠杆，主轴的上端与设置在环境气室内的下试样放置盘固连、下端经传动机构与交流电机带动的主轴连接；加载杆由砝码盘、压簧、上试样及顶杆组成，加载杆的下端位于环境气室内，砝码盘和压簧设置在加载杆上，加载杆与支撑杠杆连接。

本实用新型克服了传统气氛精确比例控制装置气氛控制精度不高和性价比高的缺点，能满足连续不间断摩擦磨损试验用气要求，可实现多气氛比例混合和试验环境温度的精确控制。该试验机气氛混配比例精度可达1％以内，混合气氛输入流量为500ml/min，环境温度控制范围为室温(23℃)～700℃，环境温度控制精度为1％FS。气氛比例显示及控制都可在气氛混配箱面板上的显示屏及按钮实现，炉体温度与试验环境气室温度在温控仪面板上都有显示。炉体温度与环境气室温度有少量温差，经测试，炉体温度200℃时，环境气室温度为185℃，炉内温度为300℃时，试验环境气室温度为280℃。实现了多气氛比例混合和对环境气室温度的精确控制，并达到了控制精度和效益兼顾的目的。试验装置控制精度较高，操作简便，可实现不同环境气氛中进行球/盘或销/盘摩擦副的试验，试验结果与实际高温气氛环境有良好的相关性，达到了模拟各种试验环境的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1交流电机；2试验机主体；3主轴；4冷却水箱；5气氛混配箱；6气源；7输气管；8混合气氛进气管；9冷却水管；10冷却水进口；11.炉体；12气体接头；13环境气室；14密封盖；15砝码盘；16.加载杆；17压簧；18砝码；19上试样；20下试样；21支撑杠杆。

具体实施方式

下面用实施例的方式对本实用新型的技术方案做进一步阐述：