[发明专利]一种滚动载流摩擦磨损试验机

说明书

本发明公开了一种滚动载流摩擦磨损试验机，包括法向加载部件、动轴滚动平台、定轴滚动部件、液体导电部件、无线测温部件、冷却润滑系统和气氛箱。本发明以伺服电机作为动力源，提供法向加载闭环控制，精确控制法向负载；用伺服电机控制旋转轴转动，两转轴转速可分别精确控制；旋转组件全绝缘设计，用液体导电技术给摩擦副加载电流，使加载电流精确可控；配置冷却润滑系统，防止旋转轴温度过高，有效延长试验测试时间；配置气氛箱，可模拟不同的实验环境。采用下位机采集存储全部实时数据，配合同步高速摄像，可精确分析试验过程中的各种数据变化，研究载流摩擦的机理。

技术领域

本发明涉及一种摩擦磨损试验机，尤其涉及一种滚动载流摩擦磨损试验机。

背景技术

滚动接触是载流摩擦副运行的重要形式之一。铁路牵引供电系统担负着为机车及附属设备供电的重要任务，主要由牵引变电所、接触网和回流系统组成，其中回流系统大多采用钢轨回流的方式，机车运行时轮轨处于典型的滚动载流接触状态。在风电机组等采用滚动轴承的大中型高压电机设备中，轴交变磁通和静电荷将导致较高的轴电压，当电机转轴、轴承、定子基座与大地构成了闭合回路时将产生轴电流，使轴承处于载流滚动状态。轴电流放电将导致接触区域发生严重的电蚀，所产生的硬质微粒和高温会导致轴承磨损或润滑失效。

滚动载流摩擦是最近几年才兴起的一个重要的基础研究问题，目前已有这方面的研究报道，但尚未见有专用的研究设备。本专利正是基于这种需求，发明了一种滚动载流摩擦磨损试验机，实现对滚动载流环境的模拟，用于滚动载流摩擦磨损机理的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚动载流摩擦磨损试验机和试验方法，解决现有技术存在的缺憾。

本发明采用如下技术方案实现：

一种滚动载流摩擦磨损试验机，其特征在于，包括法向加载部件、动轴滚动平台、定轴滚动部件、液体导电部件、无线测温部件、冷却润滑系统和气氛箱，其中：

所述法向加载部件用于给摩擦副加载法向力；

所述动轴滚动平台用于传送法向力到第一摩擦副，装配第一摩擦副、带动第一摩擦副旋转并给第一摩擦副加载电流；

所述定轴滚动部件上设置有旋转轴和导电轴，所述旋转轴上装配有第二摩擦副，并带动第二摩擦副旋转，定轴滚动部件与所述液体导电部件相连，用于给第二摩擦副加载电流，所述导电轴与所述液体导电部件相连，用于构成电流加载回路，在定轴滚动部件上设置有动态扭矩传感器，用于测试摩擦力；

所述液体导电部件用于与旋转轴、摩擦副一起构成电流回路，实现电流加载功能；

所述无线测温部件用于测试摩擦过程中摩擦副温度的变化情况；

所述冷却润滑系统用于防止实验过程中旋转轴温度升高；

所述气氛箱内设置有温湿度传感器，用于测试模拟环境的真实温湿度数据。

进一步的，所述法向加载部件具有一个滚珠丝杆，所述滚珠丝杆与一个加载组件相连，所述加载组件能够在法向加载部件伺服电机的带动下沿滑轨前进或后退，实现法向力的加载或卸除。

进一步的，还包括一个缓冲框，所述缓冲框为金属材质的矩形框体，缓冲框的一端与所述加载组件相连，另一端与法向力传感器相连，缓冲框的强度与法向力传感器的量程相匹配，用于防止摩擦过程中的瞬时冲击造成对法向力传感器的损伤。