一种活塞环槽-活塞环摩擦磨损试验机及试验方法技术

本发明专利技术提供一种活塞环槽

【技术实现步骤摘要】
一种活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机及试验方法


[0001]本专利技术涉及摩擦磨损试验
，具体而言，尤其涉及一种活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机及试验方法。

技术介绍

[0002]柴油机强化程度提高以后，活塞第一道活塞环槽与活塞环接触面需要承受更高爆发压力的持续冲击作用，容易造成高强化柴油机活塞环槽
‑
活塞环接触面出现磨损加剧等问题。为了提高活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损性能，很多厂家及研究者开展并加强了材料选型及加工工艺方面的研发，但是缺少零部件级活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损性能评价的试验机。
[0003]现有技术中，活塞环槽
‑
活塞环磨损试验一般利用零件装机台架试验完成，试验周期长，费用高，而且一些影响因素不能单独控制，使得试验数据分散，难以形成稳定可重复的评价方法。而往复式或回转式的试样级摩擦磨损试验机，是采用标准试样或者切割试样，无法考虑到活塞环槽
‑
活塞环的运行工况和运动形式，只能模拟部分工况条件。
[0004]相比于台架试验和试样试验，零部件试验直接采用实机的活塞和活塞环零部件，结果的重复性较好，精度高、周期较短、模拟性好，有利于加快活塞产品研发进程。因此，研制零部件级活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机，获得活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损性能评价方法，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]根据上述提出的活塞环槽
‑
活塞环磨损试验一般利用零件装机台架试验完成，试验周期长，费用高，而且一些影响因素不能单独控制，使得试验数据分散，难以形成稳定可重复的评价方法；而往复式或回转式的试样级摩擦磨损试验机，是采用标准试样或者切割试样，无法考虑到活塞环槽
‑
活塞环的运行工况和运动形式，只能模拟部分工况条件的技术问题。为了高效的进行活塞环槽
‑
活塞环磨损性能评价试验而提供一种活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机及试验方法。本专利技术主要通过旋转机构和冲击加载机构，能够模拟活塞环槽受到的冲击运动及周向旋转，旋转机构使活塞环槽
‑
活塞环接触区在冲击运动中带有相对运动，能够更好地模拟摩擦副的运动形式；同时能够营造高温、冲击、周向旋转等工况，更贴近实机；设计的定位销、定位盘以及缸套对活塞切割的两个部分进行定位，提高了试验的可靠性和稳定性，可避免偏磨现象，使活塞环槽
‑
活塞环的接触面完全贴合。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机，包括：缸套、安装在缸套中的活塞环和活塞下半部、定位盘、安装在定位盘上的活塞上半部、旋转机构、冲击加载机构、加热装置和润滑装置，所述活塞下半部与活塞上半部贴合形成活塞环槽，所述活塞环侧面与活塞下半部的活塞环槽面之间形成摩擦面；所述旋转机构通过连杆和活塞销与活塞下半部相连，用于驱动活塞下半部进行圆周旋转运动；所述冲击加载机构与定位盘相连，通过凸轮施加冲击载荷到活塞下半部的活塞环槽与活塞环接触区；所述加热装置布置到缸套外围，用于提供
活塞环槽与活塞环侧面摩擦区域的模拟温度；所述润滑装置用于将润滑油通入活塞环槽与活塞环侧面的摩擦区域。
[0008]进一步地，安装在位于底部的支撑平台上，其上设有密封壳体结构，所述缸套、活塞环、活塞下半部、定位盘、活塞上半部、旋转机构、冲击加载机构和加热装置均置于所述密封壳体结构内，其中旋转机构的一侧延伸出密封壳体结构外部，与驱动机构一相连，驱动机构一固定在密封壳体结构外壁；冲击加载机构的一侧延伸出密封壳体结构外部，与驱动机构二相连，驱动机构二固定在支撑平台上。
[0009]进一步地，所述驱动机构一包括联轴器一和调速电机一，所述调速电机一通过联轴器一与旋转机构相连，通过调速电机一和联轴器一驱动旋转机构运动，进而驱动活塞下半部做圆周旋转运动，保证活塞下半部活塞环槽与活塞环侧面之间的接触区存在相对运动；通过改变调速电机一的转速来控制活塞环槽与活塞环接触区的相对速度。
[0010]进一步地，所述冲击加载机构包括凸轮轴、滚轮、定位销和弹簧组，凸轮轴转动连接在密封壳体结构上，其伸出密封壳体结构的一端与驱动机构二相连，凸轮轴上方与滚轮接触连接，滚轮的上方通过定位销与弹簧组相连，弹簧组的上方与定位盘相连；
[0011]利用驱动机构二驱动凸轮轴转动，将载荷通过滚轮、定位销、弹簧组、定位盘和活塞上半部施加到活塞环槽与活塞环接触区；通过改变凸轮轴的凸轮型线来控制活塞环槽与活塞环接触区施加载荷的大小。
[0012]进一步地，所述驱动机构二包括联轴器二、齿轮组二和调速电机二，所述调速电机二依次通过齿轮组二和联轴器二与凸轮轴相连，利用调速电机二带动凸轮轴运动，进行施加载荷到活塞环槽与活塞环接触区；通过改变调速电机二的转速来控制活塞环槽与活塞环接触区施加载荷的频率。
[0013]进一步地，所述润滑装置由润滑油泵通过分油器供油到布置在缸套内壁的分支油管，并沿着缸套内壁靠重力分布到活塞环槽与活塞环侧面的摩擦区域。
[0014]本专利技术还提供了一种活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机的试验方法，包括如下步骤：
[0015]步骤一、将活塞环安装到缸套中；
[0016]步骤二、将活塞下半部安装到缸套中；
[0017]步骤三、将活塞上半部安装到定位盘中；
[0018]步骤四、将装有活塞环、活塞下半部的缸套放入到定位盘对应的活塞上半部位置上，这样活塞下半部与活塞上半部贴合后形成活塞环槽，则活塞环侧面与活塞下半部的活塞环槽面之间就形成了摩擦面；
[0019]步骤五、锁定缸套；
[0020]步骤六、试验开始前启动润滑油供给，保证润滑油向下沿着缸套的内壁流入到活塞环与活塞环槽的接触区域；
[0021]步骤七、启动活塞下半部连接的旋转机构，从而可以让润滑油均匀分布在活塞环槽与活塞环接触面；
[0022]步骤八、开启加热装置，并缓慢升温至预定温度；
[0023]步骤九、试验温度达到预定温度后，启动凸轮轴的冲击加载机构，开始计时磨损时间；
[0024]步骤十、试验时间达到规定时间停机，向下压缩弹簧组，降低定位盘的高度，依次关闭加热装置、润滑油泵，待试验机完全冷却至室温后，卸下缸套和活塞环，取出活塞下半部；
[0025]步骤十一、测量活塞环与活塞下半部之间的间隙变化量。
[0026]进一步地，所述步骤八中，加热温度可达到25
‑
300℃。
[0027]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0028]1、本专利技术提供的活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机及试验方法，能够模拟活塞环槽受到的冲击运动及周向旋转，所用活塞、活塞环、缸套均是实际内燃机现役零部件，装有旋转机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机，其特征在于，包括：缸套(8)、安装在缸套(8)中的活塞环(9)和活塞下半部(5)、定位盘(11)、安装在定位盘上的活塞上半部(10)、旋转机构(3)、冲击加载机构、加热装置和润滑装置，所述活塞下半部(5)与活塞上半部(10)贴合形成活塞环槽，所述活塞环(9)侧面与活塞下半部(5)的活塞环槽面之间形成摩擦面；所述旋转机构(3)通过连杆(4)和活塞销(7)与活塞下半部(5)相连，用于驱动活塞下半部(5)进行圆周旋转运动；所述冲击加载机构与定位盘(11)相连，通过定位盘(11)和活塞上半部(10)施加载荷到活塞环槽与活塞环接触区；所述加热装置(6)布置到缸套外围，用于提供活塞环槽与活塞环侧面摩擦区域的模拟温度；所述润滑装置用于将润滑油通入活塞环槽与活塞环侧面的摩擦区域。2.根据权利要求1所述的活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机，其特征在于，安装在位于底部的支撑平台(19)上，其上设有密封壳体结构，所述缸套(8)、活塞环(9)、活塞下半部(5)、定位盘(11)、活塞上半部(10)、旋转机构(3)、冲击加载机构和加热装置均置于所述密封壳体结构内，其中，旋转机构(3)的一侧延伸出密封壳体结构外部，与驱动机构一相连，驱动机构一固定在密封壳体结构外壁；冲击加载机构的一侧延伸出密封壳体结构外部，与驱动机构二相连，驱动机构二固定在支撑平台(19)上。3.根据权利要求2所述的活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机，其特征在于，所述驱动机构一包括联轴器一(2)和调速电机一(1)，所述调速电机一(1)通过联轴器一(2)与旋转机构(3)相连，通过调速电机一(1)和联轴器一(2)驱动旋转机构(3)运动，进而驱动活塞下半部(5)做圆周旋转运动，保证活塞下半部活塞环槽与活塞环侧面之间的接触区存在相对运动；通过改变调速电机一的转速来控制活塞环槽与活塞环接触区的相对速度。4.根据权利要求2所述的活塞环槽
‑
活塞环摩擦磨损试验机，其特征在于，所述冲击加载机构包括凸轮轴(15)、滚轮(14)、定位销(13)和弹簧组(12)，凸轮轴(15)转动连接在密封壳体结构上，其伸出密封壳体结构的一端与驱动机构二相连，凸轮轴(15)上方与滚轮(14)接触连接，滚轮(14)的上方通过定位销(13)与弹簧组(12)相连，弹簧组(12)的上方与定位盘(11)相连；利用驱动机构二驱动凸轮轴(15)转动，将载荷通过滚轮(14)、定位销(13)、弹簧组(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐久军，范君静，沈岩，刘志翔，李琦，黄若轩，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：