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专利摘要

本申请提供了一种同轴摩擦磨损装置。该同轴摩擦磨损装置包括：压力容器，其包括端盖、腔体和主轴，端盖用于抵接密封腔体，主轴的一部分伸入腔体内，主轴的另一部分穿过端盖；下试样固定装置，其包括下试样托盘，下试样托盘固定于主轴，下试样托盘用于固定下试样；上试样固定装置，其包括引导盘和定位轴，引导盘安装在主轴上且引导盘与主轴之间沿主轴的轴向相对静止，主轴相对于引导盘能转动。定位轴通过滚珠花键轴承、轴承定位块连接于引导盘，定位轴与滚珠花键轴承之间为过渡配合，且可以实现滚动摩擦。定位轴与引导盘在轴向上能够相对移动，定位轴用于固定上试样，下试样固定装置和上试样固定装置安装于压力容器后，上试样抵接于下试样。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110430777.1
申请日期:
2021-04-21
专利申请人:
清华大学
分类号:
G01N3/56 ; G01N3/02
发明/设计人:
商宏飞，王鸣鹤，邵天敏
权利要求: 1.一种同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述同轴摩擦磨损装置用于开展上试样(18)和下试样(19)的摩擦磨损试验，所述同轴摩擦磨损装置包括：压力容器，所述压力容器包括端盖(1)、腔体(2)和主轴(4)，所述端盖(1)用于抵接密封所述腔体(2)，所述主轴(4)的一部分伸入所述腔体(2)内，所述主轴(4)的另一部分穿过所述端盖(1)；下试样固定装置，所述下试样固定装置包括下试样托盘(20)，所述下试样托盘(20)固定于所述主轴(4)，所述下试样托盘(20)用于固定所述下试样(19)；上试样固定装置，所述上试样固定装置包括引导盘(11)和定位轴，所述引导盘(11)安装在所述主轴(4)上且所述引导盘(11)与所述主轴(4)之间沿所述主轴(4)的轴向相对静止，所述主轴(4)相对于所述引导盘(11)能转动，所述定位轴连接于所述引导盘(11)且所述定位轴与所述引导盘(11)在所述轴向上能够相对移动，所述定位轴用于固定所述上试样(18)，所述下试样固定装置和所述上试样固定装置安装于所述压力容器后，所述上试样(18)抵接于所述下试样(19)。2.根据权力要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述主轴(4)包括轴向连接的第一主轴(41)和第二主轴(42)，所述第一主轴(41)抵接于所述端盖(1)，所述第二主轴(42)具有外螺纹，所述下试样托盘(20)和所述引导盘(11)安装于所述第二主轴(42)。3.根据权力要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述同轴摩擦磨损装置包括引导盘固定螺母(24)，所述下试样固定装置包括下试样固定螺母(25)和定位套筒(16)，所述下试样托盘(20)设置于所述引导盘固定螺母(24)和所述下试样固定螺母(25)之间，所述下试样托盘(20)通过所述引导盘固定螺母(24)和所述下试样固定螺母(25)固定于所述主轴(4)，所述定位套筒(16)设置于所述引导盘固定螺母(24)和所述下试样固定螺母(25)之间，且所述定位套筒(16)抵接于所述下试样托盘(20)。4.根据权力要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述上试样固定装置包括滚珠花键轴承(6)、轴承定位块(10)、弹簧(14)、上试样夹具和作为所述定位轴的花键轴(8)，所述滚珠花键轴承(6)过渡配合于所述花键轴(8)，所述滚珠花键轴承(6)和所述上试样夹具之间设置有所述弹簧(14)，所述轴承定位块(10)连接于所述滚珠花键轴承(6)和所述引导盘(11)。5.根据权力要求4所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述滚珠花键轴承(6)具有环状凸缘，所述轴承定位块(10)呈空心套筒状，所述轴承定位块(10)包括供所述花键轴(8)穿过的轴承定位块中心通孔(30)、轴承定位块顶面(32)和轴承定位块底面(33)，所述轴承定位块顶面(32)抵接于所述滚珠花键轴承(6)的所述环状凸缘的底面，所述轴承定位块底面(33)抵接于所述引导盘(11)的顶面，所述轴承定位块顶面(32)和所述轴承定位块底面(33)上具有轴承定位块偏心螺纹孔(31)，所述滚珠花键轴承(6)的所述环状凸缘和所述引导盘(11)的相应位置具有通孔，通过螺钉插入所述环状凸缘的相应位置的通孔及所述引导盘(11)的相应位置的通孔和拧入所述轴承定位块偏心螺纹孔(31)实现所述滚珠花键轴承(6)、所述轴承定位块(10)和所述引导盘(11)的固定。6.根据权力要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述上试样固定装置包括一对推力轴承，在所述引导盘(11)的轴向两侧设置所述一对推力轴承。7.根据权力要求6所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述主轴(4)上具有卡位用台阶结构(29)，位于所述引导盘(11)上方的所述推力轴承抵接于所述卡位用台阶结构(29)。8.根据权力要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述同轴摩擦磨损装置包括引导盘限制装置，所述引导盘限制装置包括引导盘挡杆(5)、固定挡杆和固定器(23)，所述固定器(23)固定于所述腔体(2)的内壁，所述固定挡杆固定于所述固定器(23)，所述引导盘挡杆(5)安装于所述引导盘(11)，所述引导盘挡杆(5)能够接触所述固定挡杆，从而限制所述引导盘(11)的转动。9.根据权力要求8所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述固定挡杆包括抵接用挡杆(3)和支撑用挡杆(7)，所述抵接用挡杆(3)在所述轴向上连接于所述支撑用挡杆(7)，且所述抵接用挡杆(3)位于所述支撑用挡杆(7)的顶部，所述抵接用挡杆(3)的材质为轴承钢，或碳钢，或马氏体不锈钢，所述支撑用挡杆(7)的材质为不锈钢，或钛合金，或哈氏合金，所述引导盘挡杆(5)包括磁体，所述引导盘挡杆(5)能够依靠磁力贴合于所述抵接用挡杆(3)。10.根据权力要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述同轴摩擦磨损装置包括进气管(28)，所述进气管(28)穿过所述端盖(1)伸入所述腔体(2)，用于为所述同轴摩擦磨损装置提供气体和/或液体环境。