[实用新型]基于压电促动器的微动磨损测试装置

说明书

本实用新型公开了一种基于压电促动器的微动磨损测试装置，包括基座、压电促动器、检测组件和待测液压元件，所述压电促动器、检测组件和待测液压元件均设于所述基座上；所述压电促动器用于对所述待测液压元件施加加载力，以激励所述待测液压元件产生高频交变载荷；所述检测组件位于所述压电促动器和所述待测液压元件之间，用于将所述加载力传递至所述待测液压元件，并用于检测所述加载力的大小。本实用新型提供的微动磨损测试装置的体积小、结构精简，不仅能够为待测元件提供高频交变载荷，大大提高了微动磨损测试的效率和准确度，还可以模拟试验零件在试验介质中的试验工况，以实现高频小位移的加载工况要求，有利于待测元件的带介质试验要求。

技术领域

本实用新型涉及磨损测试技术领域，尤其涉及一种基于压电促动器的微动磨损测试装置。

背景技术

缸内直喷技术是燃油汽车供油的一个新技术，该技术能使燃油喷射量更精确，达到更好的经济性、动力性和环保性，是未来汽油汽车技术的发展趋势之一。在缸内直喷技术发展过程中，提高喷油压力，能使燃油雾化效果更好，燃烧更充分，故缸内直喷技术的高压化是燃油汽车供油系统的一个重要发展方向。

高压情况下，部分液压元件出现结构损伤问题，尤其是高压泵中球型卸压阀，其阀球和阀座的接触部分容易出现环形损伤，导致球阀无法实现正常保压、卸压功能。针对汽油直喷高压泵液压元件损伤问题，结合理论和仿真研究的结果认为该损伤是由于阀球和固定座之间的微动磨损造成的。

微动磨损是接触部件之间由于剪切力振荡和较小的相对滑动幅度(通常在5～100μm范围内)发生微动导致的材料损失，要研究针对液压元件微动损伤的优化设计方案，需要进行相应的试验来进行测试和验证。而进行微动磨损的测试最为关键的就是如何产生高频小位移的交变载荷，现有的试验验证方案大多使用液压驱动和电机驱动方式，但其对于小位移高频率的载荷控制精度较低，试验周期很长，对优化设计方案的验证带来很大的时间成本，以及试验载荷的偏差也易带来验证结果的不确定性。

而压电促动器作为一种可以提供高频小位移的元件，目前广泛应用于光学、物理及生物医学等方面研究，利用压电促动器响应快、位移精确的优点，可以实现对阀球加载力的精确控制和及时调整，并且能够实现两倍于原型加载频率的提升。

但是，现有的磨损测试中应用的压电促动器系统，尚未有针对带试验介质的微动磨损测试的具体实现，对于微动磨损高频、小位移带来的高温对试验的影响也并未提出合理的解决方案，且中国专利202020205620.X、201910642339.4、CN109507058A、CN204008348U、CN206223585U、CN212363971U公开的压电陶瓷促动器驱动装置均不适用于解决汽油直喷高压泵卸压阀阀球微动磨损测试的问题，因此需要设计一种能够解决汽油直喷高压泵卸压阀阀球微动磨损测试问题的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于压电促动器的微动磨损测试装置，以解决现有技术中液压元件微动磨损的测试方案多使用液压驱动和电机驱动方式，对于小位移高频率的载荷控制精度较低，试验周期很长，易导致验证结果的不确定性的问题。

本实用新型的另一目的在于解决现有的磨损测试中，压电促动器系统尚未有针对带试验介质的微动磨损测试的具体实现的问题，以及微动磨损高频小位移带来的高温对试验的影响也尚并未提出合理的解决方案的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于压电促动器的微动磨损测试装置，所述微动磨损测试装置包括基座、压电促动器、检测组件和待测元件，所述压电促动器、所述检测组件和所述待测元件均设于所述基座上；

所述压电促动器用于对所述待测元件施加加载力，以激励所述待测元件产生高频交变载荷；

所述检测组件位于所述压电促动器和所述待测元件之间，用于将所述加载力传递至所述待测元件，并用于检测所述加载力的大小。