可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机制造技术

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。电化学联合测试。电化学联合测试。

【技术实现步骤摘要】
可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机


[0001]本申请涉及材料摩擦磨损和腐蚀领域，尤其涉及一种可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机。

技术介绍

[0002]随着社会和科技的发展，机械设备的应用领域不断扩展。和在一般环境下相比，材料在不同温度、压力、介质和气氛环境下的摩擦磨损和腐蚀性质通常表现出不同的规律，影响机械设备的性能，因此需要对材料在不同环境下的摩擦磨损和腐蚀性能开展实验研究。然而目前常用的摩擦磨损试验机通常只能开展常温、常压、大气环境下的摩擦磨损实验，不能满足对压力、温度、介质和气氛环境的需求，也无法开展摩擦和电化学联合测试。
[0003]个别试验机具有一定的压力、介质环境的控制能力，但是无法控制温度、气氛等，也无法开展在该环境下的电化学测试。例如，申请号为US15838326，公开号为US20180202912A1的美国专利申请提到了具有环境控制模块的摩擦磨损试验机，具有在一定温度、一定湿度的大气、真空、气体、液体环境下开展摩擦磨损试验的能力，但是无法控制温度和压力环境，无法开展电化学测试。申请号为CN201910198034.9，公开号为CN109883870A的中国专利申请提出了一种海水环境下的摩擦磨损试验机，能够开展压力和介质环境下的摩擦磨损实验，但是无法控制温度和气氛，无法开展电化学测试。
[0004]参考文献1提出了一种模拟海水环境的摩擦磨损试验机，能够模拟压力和介质环境，但无法控制温度，也无法开展电化学测试。
[0005]参考文献2提出了一种模拟海水环境的摩擦磨损试验机，同样无法控制温度和气氛，无法开展电化学测试。
[0006]参考文献3提出了一种针对海水泵的模拟海水环境的摩擦磨损试验机，能够模拟压力和介质环境，但摩擦副种类和形式受限，无法控制温度和气氛，也无法开展电化学测试。
[0007]参考文献4提出了一种模拟海水环境的摩擦磨损试验机，能够模拟压力和介质环境，但无法控制温度，采用机械传动存在泄露的问题。
[0008]参考文献：
[0009]参考文献1：陈松.水环境中材料摩擦学性能研究[D].机械科学研究总院,2014.
[0010]参考文献2：LIU H,WANG J,JIANG P,et al.Accelerated degradation of polyetheretherketone and its composites in the deep sea[J].Royal Society Open Science,2018,5(4):171775.
[0011]参考文献3：张齐.高背压多功能海水液压摩擦磨损试验台研发[D].中国海洋大学,2014.
[0012]参考文献4：VERICHEV S N,MISHAKIN V V,NUZHDIN D A,et al.Experimental study of abrasive wear of structural materials under the high hydrostatic pressure[J].Ocean Engineering,2015,99:9
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13.

技术实现思路

[0013]为了改善或解决
技术介绍
提到的至少一个问题，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。
[0014]本申请提供的可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机用于第一试样和第二试样的摩擦磨损试验，所述可控环境的摩擦磨损与电化学联合试验机包括：
[0015]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和端盖，所述端盖抵接于所述腔体，所述腔体用于提供试验环境；
[0016]摩擦系统，所述摩擦系统用于固定所述第一试样和所述第二试样；
[0017]驱动系统，所述驱动系统包括主轴，所述主轴的一端穿过所述端盖，所述主轴的另一端伸入所述腔体，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向所述第一试样和所述第二试样施加载荷；
[0018]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、循环管路和油浴槽，所述油浴槽设置于所述腔体外侧，所述油浴槽用于容纳换热介质，所述循环管路的一端连通于所述油浴槽，所述循环管路的另一端连通于所述温度控制器，所述温度控制器能够通过所述循环管路控制所述油浴槽中的换热介质的温度；
[0019]电化学测试系统，所述电化学测试系统包括电化学工作站和连接于所述电化学工作站的电极体系，所述电化学工作站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伸入所述腔体中，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。
[0020]在至少一个实施方式中，所述压力系统包括加压装置，所述加压装置包括多通管、进气阀和排空阀，所述多通管用于连通于外界的压力源，所述多通管连通于所述进气阀，所述进气阀和所述排空阀通过管道连接所述腔体。
[0021]在至少一个实施方式中，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、爆破阀和压力变送器，所述压力测量装置通过穿过所述端盖的管道连接于所述腔体，所述压力表用于显示所述腔体内的压力数值，所述爆破阀用于实现所述腔体的紧急释压，所述压力变送器用于将压力数据转换为电信号。
[0022]在至少一个实施方式中，所述控制系统包括控制台，所述控制台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，
[0023]所述压力变送器用于将压力数据传到所述控制台。
[0024]在至少一个实施方式中，所述摩擦系统包括固定装置，所述固定装置固定于所述腔体的内面上，所述固定装置用于固定第二试样，
[0025]所述摩擦系统还包括加载装置，所述加载装置固定于所述主轴，所述加载装置用于连接第一试样，
[0026]通过所述主轴轴向移动或周向旋转，所述加载装置带动所述第一试样压向所述第二试样或在所述第二试样上移动。
[0027]在至少一个实施方式中，所述驱动系统包括电机、传动件和磁力传动装置，
[0028]所述电机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、密封体和内环，
[0029]所述密封体具有圆柱形空腔，所述密封体能够密封所述主轴的暴露出所述端盖的部分，
[0030]所述外环安装于所述密封体的外侧，所述内环安装于所述密封体的内侧，且所述内环安装在所述主轴上，所述外环和所述内环之间磁力耦合，所述电机能够通过所述传动件带动所述外环绕所述密封体的轴向转动，所述外环带动所述内环绕所述密封体的轴向转动，所述内环带动所述主轴旋转，从而实现所述加载装置的旋转，实现所述第一试样在所述第二试样上的移动。
[0031]在至少一个实施方式中，所述驱动系统包括升降与转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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和第二试样的摩擦磨损试验，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和端盖，所述端盖抵接于所述腔体，所述腔体用于提供试验环境；摩擦系统，所述摩擦系统用于固定所述第一试样和所述第二试样；驱动系统，所述驱动系统包括主轴，所述主轴的一端穿过所述端盖，所述主轴的另一端伸入所述腔体，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向所述第一试样和所述第二试样施加载荷；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、循环管路和油浴槽，所述油浴槽设置于所述腔体外侧，所述油浴槽用于容纳换热介质，所述循环管路的一端连通于所述油浴槽，所述循环管路的另一端连通于所述温度控制器，所述温度控制器能够通过所述循环管路控制所述油浴槽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和连接于所述电化学工作站的电极体系，所述电化学工作站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伸入所述腔体中，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、进气阀和排空阀，所述多通管用于连通于外界的压力源，所述多通管连通于所述进气阀，所述进气阀和所述排空阀通过管道连接所述腔体。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、爆破阀和压力变送器，所述压力测量装置通过穿过所述端盖的管道连接于所述腔体，所述压力表用于显示所述腔体内的压力数值，所述爆破阀用于实现所述腔体的紧急释压，所述压力变送器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，所述控制台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，所述压力变送器用于将压力数据传到所述控制台。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：商宏飞，王鸣鹤，邵天敏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：