[发明专利]载流摩擦磨损试验装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种载流摩擦磨损试验装置及其操作方法，包括底座、位于所述底座两端的支撑柱、位于两个所述支撑柱之间的试验机构以及与所述试验机构通信连接的数据采集机构；其成本低，体积小，试验过程稳定可靠，使用性能好，既能实现在滑动状态下的载流摩擦磨损性能研究，又能实现试验机构在特殊环境下载流摩擦磨损性能研究，操作可靠稳定。

技术领域

本发明涉及试验测试设备技术领域，具体涉及一种载流摩擦磨损试验装置及其操作方法。

背景技术

近年来，随着轨道交通的高速重载化、电力行业电力输送的高压化及控制行业的微型化，载流摩擦副不但服役条件日益苛刻，而且使用可靠性要求越来越高。从作用和功能来看，载流摩擦副不仅具备传动、承载等机械作用，而且兼具电能输送功能；其运行可靠性已成为交通、能源等行业技术进步的瓶颈。目前，工程实践中比较典型的载流摩擦副有轨道交通系统(包括受电弓和铁轨回流系统、接触靴和地面钢轨回流系统)、开关系统(包括高压开关和继电器)以及电刷系统。其中，轨道交通系统所用的受电弓和接触线受流系统是载流摩擦副中工作环境最恶劣的一种，正常工作时不仅要承载机械作用和电能输送作用，还需要承受恶劣环境下带来的腐蚀。

与传统摩擦相比，载流摩擦中电因素的介入使得摩擦副接触表面出现了一系列特有的载流摩擦学现象。从对摩擦副性能的作用来看，电因素与摩擦学因素之间是耦合作用。这类耦合作用表现为载流条件对摩擦磨损特性的作用以及摩擦学条件对导电载流特性的作用，总体表现为二者间的耦合效应。这种强烈的复杂耦合关系导致载流摩擦副的载流导电行为和摩擦学行为出现了许多特有的现象，采用传统的摩擦学与电接触学理论知识已经不能合理解释。

除此之外，载流摩擦磨损一般发生在复杂的大气环境(雨、雪、风、沙、雾、霜、雷等)条件下，多变的大气环境会给摩擦副材料的摩擦磨损特性带来不确定影响，摩擦副接触表面观察到的现象将比普通的载流摩擦磨损情况更加复杂。在各类大气环境中，降雨是最普遍的一种天气。研究降雨环境的载流摩擦磨损现象具有普适性和一定的工程实践价值。现有的关于潮湿条件下的载流摩擦磨损行为、摩擦副表面的水膜电解对载流摩擦磨损性能的影响等研究较少。因此，有必要对特殊环境特别是降雨环境的载流摩擦学行为进行研究和分析。目前，常用于轨道交通系统的载流摩擦磨损试验装置体积庞大、成本昂贵、耗能大、不易改造、无法模拟特殊环境、模拟效果差、易受经济等因素限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载流摩擦磨损试验装置及其操作方法，以解决现有试验装置成本昂贵、无法模拟在降雨等特殊环境下摩擦磨损的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：载流摩擦磨损试验装置，包括底座、位于所述底座两端的支撑柱、位于两个所述支撑柱之间的试验机构以及与所述试验机构通信连接的数据采集机构；

所述试验机构包括设置在底座上且位于两个所述支撑柱之间的平移升降组件、设置在所述平移升降组件上端的压力传感组件、位于压力传感组件上端的试验块组件、位于两个所述支撑柱之间且与所述试验块组件相接触的接触线组件以及与所述接触线组件通信连接的控制台，所述试验块组件的上方对应设置有环境模拟组件，且所述压力传感组件还与所述数据采集机构通信连接，所述数据采集机构通信连接有终端设备。

进一步，所述平移升降组件包括设置在所述底座上且位于两个所述支撑柱之间的直线往复运行滑台、设置在所述直线往复运行滑台上的升降台以及设置在所述升降台上方的施压件，所述压力传感组件设置在所述施压件上。

进一步，所述直线往复运行滑台包括第一滑台以及与所述第一滑台相交设置的第二滑台，所述第一滑台与所述第二滑台位于同一平面内且相交呈“十字形”结构。

进一步，所述压力传感组件包括设置在所述施压件上的法向力传感器以及位于所述法向力传感器上方的切向力传感器，且所述法向力传感器和切向力传感器之间设置有隔板。