[发明专利]一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置和方法

权利要求书

1.一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：包括试验装置主体、操作控制台以及供气气源，所述试验装置主体分别与操作控制台、供气气源连接；

所述试验装置主体包括试验台、试验箱、旋转驱动组件以及气压压紧组件，所述旋转驱动组件、试验箱、气压压紧组件均安装于试验台上，所述旋转驱动组件一端伸入试验箱内且与试验箱之间可转动连接，位于所述试验箱内的旋转驱动组件端部上固定连接有摩擦盘；

所述气压压紧组件一端固定连接于试验台上，所述气压压紧组件另一端可往复移动连接于试验箱内且与摩擦盘相对，所述气压压紧组件与摩擦盘相对端部上固定有非金属材料试样块体，所述气压压紧组件分别与供气气源、操作控制台连接，所述旋转驱动组件与操作控制台连接；

所述矿用非金属材料摩擦火花试验装置还包括甲烷测定器、测温装置、点火器，测温装置、点火器均设置于试验箱内；测温装置、点火器均与操作控制台连接，甲烷测定器与试验箱内部连通，甲烷测定器用于实时测量试验箱内甲烷与空气混合气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述试验台设置有第一安装台架、第二安装台架、第三安装台架，第一安装台架、第二安装台架、第三安装台架由上至下连接于试验台上；所述旋转驱动组件包括驱动电机、小皮带轮、传动皮带、大皮带轮、第一轴承座、第二轴承座、第一联轴器、扭矩转速传感器、第二联轴器、推力轴承、主轴；驱动电机设置于第三安装台架上，驱动电机的动力输出轴端连接小皮带轮；第一轴承座、大皮带轮、第二轴承座、第一联轴器、扭矩转速传感器、第二联轴器依次设置于第一安装台架上并通过主轴连接在一起，主轴与试验箱之间通过推力轴承连接，小皮带轮与大皮带轮之间通过传动皮带连接，气压压紧组件一端固定安装于试验台顶部且与旋转驱动组件相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述试验箱固定安装于第二安装台架上，试验箱上设置有第一轴安装孔、第二轴安装孔、杆安装孔，第二安装台架上还设置有混合风机，混合风机的动力输出轴端穿过第二轴安装孔至试验箱内并连接有风扇，第一轴安装孔上固定安装推力轴承，推力轴承两侧通过锁止环与护板固定安装于试验箱的第一轴安装孔上，杆安装孔上连接气压压紧组件的另一端。

4.根据权利要求3所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述气压压紧组件包括气缸、压力传感器、顶杆以及顶杆套，顶杆套固定连接于试验箱内侧的杆安装孔位置处，顶杆穿接于杆安装孔及顶杆套中并能在其中往复移动，气缸固定连接于试验台顶部，气缸与顶杆之间连接压力传感器，顶杆与摩擦盘相对，顶杆与摩擦盘相对端部上开设有放置槽，放置槽内固定有非金属材料试样块体。

5.根据权利要求4所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述气缸还连接有气缸用电磁阀，气缸用电磁阀固定安装于第一安装台架上，气缸用电磁阀连接于气缸与供气气源之间，气缸用电磁阀还与操作控制台连接，通过气缸用电磁阀控制气缸的往复运动，从而实现带动顶杆运动。

6.根据权利要求3所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述试验箱包括密闭箱体、翻盖，翻盖密封盖设于密闭箱体上端，密闭箱体内部设置测温装置、点火器，测温装置采用热电偶，热电偶均匀布设于密闭箱体内，密闭箱体的箱壁上开设有点火器孔、测温探头线引出孔，热电偶上连接的测温探头线经过测温探头线引出孔引出密闭箱体并与操作控制台电连接，点火器上连接的点火控制线经过点火器孔引出密闭箱体并与操作控制台电连接。

7.根据权利要求6所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述密闭箱体顶部为开口，翻盖一端铰接于密闭箱体顶部开口上，翻盖的另一端与密闭箱体之间通过盖锁密封连接，翻盖上设置有泄压口，泄压口与试验箱内部相通，泄压口采用塑料膜覆盖并扎紧_。

8.根据权利要求6所述的一种矿用非金属材料摩擦火花试验装置，其特征在于：所述密闭箱体的箱壁上还设置有观察窗口、检测气嘴、排空气嘴、充气气嘴，检测气嘴与甲烷测定器相连。