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。于下试样。于下试样。
【技术实现步骤摘要】
同轴摩擦磨损装置
[0001]本申请涉及材料摩擦磨损领域，尤其涉及一种同轴摩擦磨损装置。
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，一些特殊工作环境中的机械设备承受着高温或低温、压力、腐蚀介质和气氛等的影响。和在一般环境下相比，材料在这些环境下的摩擦磨损性能通常表现出不同的规律，因此需要对材料在这些环境下的摩擦磨损性能开展实验研究。
[0003]高温或低温、压力、腐蚀介质和气氛环境下的摩擦磨损研究通常是在耐腐蚀的压力容器中开展的。
[0004]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，其压力容器具有两侧端盖，中间为贯穿的腔体，以一侧端盖的轴作为运动端，外界通过磁力传动输入旋转运动，轴和摩擦副之一固连；以另一侧端盖作为静止端，用以固定另一摩擦副，采用磁力加载。该装置能够模拟一定压力的海水环境，并进行销盘摩擦磨损实验。但其采用的磁力加载方式存在一定问题，加载力经过内外磁体、轴等传递到试样上，传递路径过长，载荷的摩擦损耗较大，外部加载力难以代表真实的载荷。这种方案需要负责加载和传动的两根轴，需要结构更为复杂的压力容器，加工和密封更为困难，同时增加了产品成本，上下试样不同轴，容易出现同轴度误差和安装误差。
[0005]参考文献1提出了一种模拟海水环境的摩擦磨损装置，采用一端加载、一端传动的方式，压力容器需要两侧端盖，且采用外部接触式加载的方式，载荷的损耗较大且存在泄露的问题。
[0006]参考文献2提出了一种模拟海水环境的摩擦磨损装置，采用重物加载，载荷范围有限且难以方便调节，采用双销
‑
盘摩擦副，容易产生摩擦面偏斜的问题。
[0007]参考文献3提出了一种模拟高压环境的摩擦磨损装置，采用重物加载，载荷范围有限且难以方便调节，并且无法应用于海水等介质环境。
[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：S
·
N
·
维里切夫,V
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V
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米沙金,D
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A
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奴日丁等人,高静水压下结构材料的摩粒磨损试验研究[J].海洋工程,2015,99:9
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13.(VERICHEVSN,MISHAKINVV,NUZHDINDA,etal.Experimentalstudyofabrasivewearofstructuralmaterialsunderthehighhydrostaticpressure[J].OceanEngineering,2015,99:9
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13.)
[0011]参考文献3：V
·
L
·
拉蒂亚,D
·
张,M
·
J
·
卡灵顿等人,在模拟压水堆水环境中温度对自配钴基合金司太立6滑动摩损的影响[J].摩擦,2019,420
‑
421:215
‑
225.(RATIAVL,ZHANGD,CARRINGTONMJ,etal.Theeffectoftemperatureonslidingwearofself
‑
mated HIPed Stellite 6in a simulated PWR water environment[J].Wear,2019,
420
‑
421:215
‑
225.)
[0012]目前的压力容器内的摩擦磨损装置存在载荷传递路径长、摩擦损耗大；上下试样不同轴使得需要两端分别固定、结构复杂、容易产生倾斜度和同轴度误差，载荷不均匀；装置体积大、占用空间大；无法应用于高低温、压力、介质和气氛环境下等问题。
技术实现思路
[0013]为了改善或解决
技术介绍
中提到的至少一个问题，本申请提供了一种同轴摩擦磨损装置。
[0014]本申请提供的同轴摩擦磨损装置用于开展上试样和下试样的摩擦磨损试验，所述同轴摩擦磨损装置包括：
[0015]压力容器，所述压力容器包括端盖、腔体和主轴，所述端盖用于抵接密封所述腔体，所述主轴的一部分伸入所述腔体内，所述主轴的另一部分穿过所述端盖；
[0016]下试样固定装置，所述下试样固定装置包括下试样托盘，所述下试样托盘固定于所述主轴，所述下试样托盘用于固定所述下试样；
[0017]上试样固定装置，所述上试样固定装置包括引导盘和定位轴，所述引导盘安装在所述主轴上且所述引导盘与所述主轴之间沿所述主轴的轴向相对静止，所述主轴相对于所述引导盘能转动，所述定位轴连接于所述引导盘且所述定位轴与所述引导盘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，
[0018]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，所述上试样抵接于所述下试样。
[0019]在至少一个实施方式中，所述主轴包括轴向连接的第一主轴和第二主轴，所述第一主轴抵接于所述端盖，所述第二主轴具有外螺纹，所述下试样托盘和所述引导盘安装于所述第二主轴。
[0020]在至少一个实施方式中，所述同轴摩擦磨损装置包括引导盘固定螺母，
[0021]所述下试样固定装置包括下试样固定螺母和定位套筒，
[0022]所述下试样托盘设置于所述引导盘固定螺母和所述下试样固定螺母之间，所述下试样托盘通过所述引导盘固定螺母和所述下试样固定螺母固定于所述主轴，
[0023]所述定位套筒设置于所述引导盘固定螺母和所述下试样固定螺母之间，且所述定位套筒抵接于所述下试样托盘。
[0024]在至少一个实施方式中，所述上试样固定装置包括滚珠花键轴承、轴承定位块、弹簧、上试样夹具和作为所述定位轴的花键轴，
[0025]所述滚珠花键轴承过渡配合于所述花键轴，所述滚珠花键轴承和所述上试样夹具之间设置有所述弹簧，所述轴承定位块连接于所述滚珠花键轴承和所述引导盘。
[0026]在至少一个实施方式中，所述滚珠花键轴承具有环状凸缘，
[0027]所述轴承定位块呈空心套筒状，所述轴承定位块包括供所述花键轴穿过的轴承定位块中心通孔、轴承定位块顶面和轴承定位块底面，
[0028]所述轴承定位块顶面抵接于所述滚珠花键轴承的所述环状凸缘的底面，所述轴承定位块底面抵接于所述引导盘的顶面，所述轴承定位块顶面和所述轴承定位块底面上具有轴承定位块偏心螺纹孔，所述滚珠花键轴承的所述环状凸缘和所述引导盘的相应位置具有
通孔，
[0029]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的相应位置的通孔和拧入所述轴承定位块偏心螺纹孔实现所述滚珠花键轴承、所述轴承定位块和所述引导盘的固定。
[0030]在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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和下试样的摩擦磨损试验，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、腔体和主轴，所述端盖用于抵接密封所述腔体，所述主轴的一部分伸入所述腔体内，所述主轴的另一部分穿过所述端盖；下试样固定装置，所述下试样固定装置包括下试样托盘，所述下试样托盘固定于所述主轴，所述下试样托盘用于固定所述下试样；上试样固定装置，所述上试样固定装置包括引导盘和定位轴，所述引导盘安装在所述主轴上且所述引导盘与所述主轴之间沿所述主轴的轴向相对静止，所述主轴相对于所述引导盘能转动，所述定位轴连接于所述引导盘且所述定位轴与所述引导盘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，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，所述上试样抵接于所述下试样。2.根据权利要求1所述的同轴摩擦磨损装置，其特征在于，所述主轴包括轴向连接的第一主轴和第二主轴，所述第一主轴抵接于所述端盖，所述第二主轴具有外螺纹，所述下试样托盘和所述引导盘安装于所述第二主轴。3.根据权利要求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，所述下试样固定装置包括下试样固定螺母和定位套筒，所述下试样托盘设置于所述引导盘固定螺母和所述下试样固定螺母之间，所述下试样托盘通过所述引导盘固定螺母和所述下试样固定螺母固定于所述主轴，所述定位套筒设置于所述引导盘固定螺母和所述下试样固定螺母之间，且所述定位套筒抵接于所述下试样托盘。4.根据权利要求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、轴承定位块、弹簧、上试样夹具和作为所述定位轴的花键轴，所述滚珠花键轴承过渡配合于所述花键轴，所述滚珠花键轴承和所述上试样夹具之间设置有所述弹簧，所述轴承定位块连接于所述滚珠花键轴承和所述引导盘。5.根据权利要求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...
【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：
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