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专利摘要

本申请提供了一种可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机。所述可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机包括：压力系统，压力系统包括压力容器，压力容器包括腔体(7)和端盖(4)；摩擦系统，摩擦系统用于固定第一试样(11)和第二试样(12)；驱动系统，驱动系统包括主轴(9)；控制系统，控制系统包括温度控制器(16)、循环管路(17)和油浴槽(14)；电化学测试系统，电化学测试系统包括电化学工作站(2)和连接于电化学工作站(2)的电极体系，电极体系包括工作电极、参比电极、辅助电极中的至少工作电极，电极体系的电极从端盖(4)伸入腔体(7)中，实现可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机的摩擦和电化学联合测试。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110420043.5
申请日期:
2021-04-19
专利申请人:
清华大学
分类号:
G01N3/56 ; G01N17/02 ; G01N3/02
发明/设计人:
商宏飞，王鸣鹤，邵天敏
权利要求: 1.一种可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，所述可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机用于第一试样(11)和第二试样(12)的摩擦磨损试验，其特征在于，所述可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机包括：压力系统，所述压力系统包括压力容器，所述压力容器包括腔体(7)和端盖(4)，所述端盖(4)抵接于所述腔体(7)，所述腔体(7)用于提供试验环境；摩擦系统，所述摩擦系统用于固定所述第一试样(11)和所述第二试样(12)；驱动系统，所述驱动系统包括主轴(9)，所述主轴(9)的一端穿过所述端盖(4)，所述主轴(9)的另一端伸入所述腔体(7)，所述可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机通过所述主轴(9)向所述第一试样(11)和所述第二试样(12)施加载荷；控制系统，所述控制系统包括温控装置，所述温控装置包括温度控制器(16)、循环管路(17)和油浴槽(14)，所述油浴槽(14)设置于所述腔体(7)外侧，所述油浴槽(14)用于容纳换热介质，所述循环管路(17)的一端连通于所述油浴槽(14)，所述循环管路(17)的另一端连通于所述温度控制器(16)，所述温度控制器(16)能够通过所述循环管路(17)控制所述油浴槽(14)中的换热介质的温度；电化学测试系统，所述电化学测试系统包括电化学工作站(2)和连接于所述电化学工作站(2)的电极体系，所述电化学工作站(2)用于接收分析所述电极体系传来的信号，所述电极体系包括工作电极、参比电极、辅助电极中的至少工作电极，所述电极体系的电极从所述端盖(4)伸入所述腔体(7)中，实现所述可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机的摩擦和电化学联合测试。2.根据权利要求1所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述压力系统包括加压装置，所述加压装置包括多通管(5)、进气阀(6)和排空阀(32)，所述多通管(5)用于连通于外界的压力源(8)，所述多通管(5)连通于所述进气阀(6)，所述进气阀(6)和所述排空阀(32)通过管道连接所述腔体(7)。3.根据权利要求1所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述压力系统包括压力测量装置，所述压力测量装置包括压力表(20)、爆破阀(21)和压力变送器(22)，所述压力测量装置通过穿过所述端盖(4)的管道连接于所述腔体(7)，所述压力表(20)用于显示所述腔体(7)内的压力数值，所述爆破阀(21)用于实现所述腔体(7)的紧急释压，所述压力变送器(22)用于将压力数据转换为电信号。4.根据权利要求3所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述控制系统包括控制台(1)，所述控制台(1)包括实时显示压力容器内部压力、实时显示压力容器内部温度、设定报警温度和压力、超温超压自动报警、实时显示温度压力曲线、显示最近一段时间的温度压力曲线、保存温度压力曲线数据中的至少一项功能，所述压力变送器(22)用于将压力数据传到所述控制台(1)。5.根据权利要求1所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述摩擦系统包括固定装置(13)，所述固定装置(13)固定于所述腔体(7)的内面上，所述固定装置(13)用于固定第二试样(12)，所述摩擦系统还包括加载装置(10)，所述加载装置(10)固定于所述主轴(9)，所述加载装置(10)用于连接第一试样(11)，通过所述主轴(9)轴向移动或周向旋转，所述加载装置(10)带动所述第一试样(11)压向所述第二试样(12)或在所述第二试样(12)上移动。6.根据权利要求5所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述驱动系统包括电机(19)、传动件和磁力传动装置，所述电机(19)通过传动件连接所述磁力传动装置，所述磁力传动装置包括外环(26)、密封体(24)和内环(27)，所述密封体(24)具有圆柱形空腔，所述密封体(24)能够密封所述主轴(9)的暴露出所述端盖(4)的部分，所述外环(26)安装于所述密封体(24)的外侧，所述内环(27)安装于所述密封体(24)的内侧，且所述内环(27)安装在所述主轴(9)上，所述外环(26)和所述内环(27)之间磁力耦合，所述电机(19)能够通过所述传动件带动所述外环(26)绕所述密封体(24)的轴向转动，所述外环(26)带动所述内环(27)绕所述密封体(24)的轴向转动，所述内环(27)带动所述主轴(9)旋转，从而实现所述加载装置(10)的旋转，实现所述第一试样(11)在所述第二试样(12)上的移动。7.根据权利要求5所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述驱动系统包括升降与转动装置，所述升降与转动装置包括液压升降器(31)、旋转臂(30)和悬挂装置，所述旋转臂(30)连接于所述液压升降器(31)，所述液压升降器(31)用于实现所述旋转臂(30)沿所述端盖(4)的轴向的升降，且所述旋转臂(30)能够围绕所述液压升降器(31)的轴线旋转，所述悬挂装置的一端连接于所述旋转臂(30)，所述悬挂装置的另一端连接于所述端盖(4)，通过所述升降与转动装置能够实现所述端盖(4)的升降与旋转。8.根据权利要求7所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述悬挂装置包括连接杆(28)和连接头(29)，所述连接杆(28)的一端连接于所述端盖(4)，所述连接杆(28)的另一端连接于所述连接头(29)，所述连接头(29)能够绕着所述连接头(29)的轴线旋转。9.根据权利要求1所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述温控装置包括测温探头(3)，所述控制系统包括控制台(1)，所述控制台(1)包括实时显示压力容器内部压力、实时显示压力容器内部温度、设定报警温度和压力、超温超压自动报警、实时显示温度压力曲线、显示最近一段时间的温度压力曲线、保存温度压力曲线数据中的至少一项功能，所述测温探头(3)穿过所述端盖(4)伸入所述腔体(7)中，所述测温探头(3)用于将所述腔体(7)中的温度信息传递给所述控制台(1)。10.根据权利要求1所述的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机，其特征在于，所述主轴(9)具有阶梯状凸起，所述阶梯状凸起位于所述主轴(9)的位于所述腔体(7)一端，所述阶梯状凸起抵接于所述端盖(4)。