[发明专利]一种卧式载流摩擦电弧试验机

说明书

一种卧式载流摩擦电弧试验机，涉及一种电弧试验机，包括一个试样装夹驱动装置，用于带动一圆柱状试样绕其自身中轴线做旋转运动，一个能够实现在沿圆柱状试样的轴向和垂直于圆柱状试样的轴向上同时有运动的两向移动载台，用于带动其上面垂直于圆柱状试样轴向装夹的探针运动，以使探针的触头离开或接触圆柱状试样的圆周面，以及一个能够使呈接触状态的探针和圆柱状试样之间形成封闭电回路的电流加载装置，电流加载装置通过一个与圆柱状试样同轴设置的顶针将电流传输至圆柱状试样，顶针的圆锥状针头与圆柱状试样一端开设的圆锥形针槽紧密接触配合。本发明能保证试样高速旋转时电流稳定传导，可实现载流摩擦副脱离时单纯由电弧引起的烧蚀和导电品质的研究。

技术领域

本发明涉及载流摩擦电弧试验机技术领域，具体地说是涉及一种研究电弧燃弧过程、载流品质和烧蚀的试验机。

背景技术

电动机碳刷和高速铁路弓网等载流摩擦副在接触时传递电流，但在脱离或接触瞬间会出现载流电弧，电弧高温会烧蚀材料，电弧导电性能会保持电能传递的连续，电弧的烧蚀程度和导电品质与电弧的燃弧过程和燃弧特性有关，所以有必要对其研究。

目前的研究主要是在销盘式或线块式试验机上保持载流摩擦副接触状态下的载流摩擦磨损性能研究，载流摩擦副损伤是在摩擦热，电阻热和电弧热综合作用下造成的，导电品质是接触导电和电弧导电共同作用的结果，试验结果中也反映出电弧的影响占主导作用。但是，目前的载流试验机不能实现对单纯由电弧引起的损伤和导电性能的研究，并且其只能对销试样的烧蚀面进行研究，盘试样质量较大不便截取，不利于其烧蚀机理研究；另外，目前的销盘式试验机为实现电流的传导通常采取一个盘两个销进行配合或销盘间通过水银来导电，由于销盘式试验机的盘高速旋转，销和盘之间的电流传导不稳定，影响电弧性能的研究。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有电弧试验机的上述不足，提供了一种试样拆卸方便并便于截取，且能够保证试样高速旋转时电流稳定传导的卧式载流摩擦电弧试验机，其可以用于滑动接触状态下的载流摩擦磨损性能研究，也可以实现载流摩擦副脱离时单纯由电弧引起的烧蚀和导电品质的研究。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种卧式载流摩擦电弧试验机，包括一个试样装夹驱动装置，用于带动一圆柱状试样绕其自身中轴线做旋转运动，一个能够实现在沿圆柱状试样的轴向和垂直于圆柱状试样的轴向上同时有运动的两向移动载台，用于带动其上面垂直于圆柱状试样轴向装夹的探针运动，以使探针的触头离开或接触圆柱状试样的圆周面，以及一个能够使呈接触状态的探针和圆柱状试样之间形成封闭电回路的电流加载装置，电流加载装置通过一个与圆柱状试样同轴设置的顶针将电流传输至圆柱状试样，顶针的圆锥状针头与圆柱状试样一端开设的圆锥形针槽紧密接触配合。

进一步地，所述探针装夹在两向移动载台上设置的螺柱Ⅰ内，螺柱Ⅰ由圆柱状本体部分和端部的锥台状夹头部分组成，锥台状夹头部分被沿其轴向开设的十字槽分割为四瓣，十字槽的中心开设有延伸至圆柱状本体部分的探针孔，锥台状夹头部分的外部套设一个夹紧套，夹紧套将锥台状夹头部分被十字槽分割成的四瓣紧固在一起，以使锥台状夹头部分将装夹在探针孔内的探针夹紧。

所述夹紧套的内孔由直孔段和锥孔段相接而成，夹紧套的直孔段螺纹连接在螺柱Ⅰ的圆柱状本体部分上，锥孔段将螺柱Ⅰ的锥台状夹头部分夹紧。

所述顶针装夹在螺柱Ⅱ上设置的安装孔内，螺柱Ⅱ螺纹连接在支座上，通过旋转螺柱Ⅱ以带动顶针在圆柱状试样中轴线方向上前进或后退。

所述螺柱Ⅰ和顶针上分别设有电夹头Ⅰ和电夹头Ⅱ，圆柱状试样依次通过顶针和电夹头Ⅱ与电源的一个电极电连接，探针依次通过螺柱Ⅰ和电夹头Ⅰ与电源的另一个电极电连接。

有益效果：

圆柱状试样与顶针同轴设置且两者在圆柱状试样线速度较低的中轴线位置处紧密接触配合，实现了试样在高速旋转时电流的稳定传输。