温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械技术领域，涉及一种摩擦磨损试验系统，尤其是针对实际摩擦条件下智能控制的一种温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统。
【背景技术】
[0002]摩擦与磨损是材料失效的三种主要形式(磨损、腐蚀和断裂)之一，材料的失效往往会造成巨大的损失，很多情况下为了减少零部件之间的摩擦磨损会选择油润滑等方式，使得相互接触和相对运动的表面之间建立起油膜，从而减小摩擦力，降低磨损。因此，摩擦磨损的研究在诸多领域都有着重要的意义，而摩擦磨损现象、理论、影响因素以及减磨耐磨材料的研究离不开摩擦磨损试验系统。摩擦磨损性能对接触条件非常敏感，润滑条件以及润滑剂的温度是摩擦磨损实验的两项重要指标。目前国内很多老式摩擦磨损试验机由于受到通用性的制约，不能模拟很多零件的实际摩擦条件，在实验过程中油液飞溅严重且不能对油液的温度进行有效控制从而实现油膜的建立。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有摩擦磨损试验系统的不足，提供一种温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统，该温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统不仅可以智能控制油液的温度以建立试件间的油膜，而且稳定性好，可以测量材料在高压或者高转速下的摩擦性能。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统，包括转速调节装置、温度可控的封闭油盒、转矩测量装置、温度调节的液压控制系统、液压加载系统、控制器、热电偶传感器、加热电阻、机架等；其中，
[0005]所述转速调装置包括上试件夹具、主轴、皮带轮、同步带和伺服电机；上试件夹具固定连接在主轴的一端，皮带轮固定连接在主轴的另一端；皮带轮和伺服电机之间设置同步带；伺服电机安装在机架上；
[0006]所述温度可控的封闭油盒包括下油盒、上油盒；下油盒和上油盒固定连接，上油盒的上部开有主轴孔，主轴穿设在上油盒上；上油盒的中部开有进油口，用于输入冷油液；下油盒的底部外壁开有力矩轮安装孔；下油盒的底部内壁开有温度采集孔和定位销孔，温度采集孔内设置热电偶传感器，定位销孔用于固定下试件；下油盒的左下部开有回油孔，中部开有加热电阻孔，加热电阻孔上布置有加热电阻；
[0007]所述力矩测量装置包括力矩轮、第一压力传感器、第二压力传感器、钢丝绳、推力球轴承、轴承座；力矩轮通过力矩轮安装孔与下油盒连接；力矩轮与推力球轴承的轴圈相连；推力球轴承的座圈安装在轴承座上；轴承座安装在机架上；轴承座的底部布置第二压力传感器；钢丝绳的一端与力矩轮的轮圈相连，另一端与第一压力传感器相连；第一压力传感器安装在机架上；
[0008]所述温度调节的液压控制系统包括第一油箱、进油过滤器、第一栗电机组、第一溢流阀、风冷却器、电磁比例节流阀和回油过滤器；进油过滤器一端与第一油箱连接，另一端与第一栗电机组的进油口连接；第一栗电机组的出油口分别与电磁比例节流阀的进油口和第一溢流阀进油口连接；第一溢流阀出油口与第一油箱连接；电磁比例节流阀的出油口与上油盒上的进油口相连；风冷却器的一端与第一油箱相连，另一端与回油过滤器的一端相连；回油过滤器的另一端与下油盒上的回油孔相连；
[0009]所述液压加载系统包括柱塞液压缸、节流阀、电磁卸荷阀、负荷保持阀、电磁加载阀、第二溢流阀、第二栗电机组、过滤器、第二油箱；过滤器的一端与第二油箱相连，另一端与第二栗电机组的进油口相连；第二栗电机组的处油口均与第二溢流阀的进油口、节流阀的一端、电磁卸荷阀的第一油口和电磁加载阀的第一油口相连；第二溢流阀的出油口与第二油箱相连；节流阀的另一端与柱塞液压缸的进油口相连，柱塞液压缸的出油口与电磁卸荷阀的第二油口相连；电磁加载阀的第二油口与负荷保持阀的一端相连，负荷保持阀的另一端与第二油箱相连；
[0010]所述风冷却器、电磁比例节流阀、伺服电机、热电偶传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、加热电阻、电磁卸荷阀、电磁加载阀均与控制器相连。
[0011]进一步地，所述温度可控的封闭油盒还包括O型密封圈、轴部密封圈；所述O型密封圈设置在下油盒和上油盒之间；轴部密封圈设置在上油盒和主轴之间。
[0012]进一步不地，所述下油盒和上油盒通过螺栓固定连接。
[0013]本发明的有益效果主要表现在:本温度可控的油润滑摩擦磨损试验系统采用液压自动加载、温度智能控制的方式，方便、简单、易操作而且稳定性好，可以减少材料摩擦磨损的损耗更符合零部件的实际摩擦磨损工况。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的系统图；
[0015]图2是本发明的温度可控的封闭油盒的放大图；
[0016]图3是本发明控制器结构图；
[0017]图4是本发明系统控制流程图；
[0018]图中，第一油箱1、进油过滤器2、第一栗电机组3、控制器4、第一溢流阀5、风冷却器6、电磁比例节流阀7、回油过滤器8、回油孔9、下油盒10、0型密封圈11、上油盒12、进油口 13、伺服电机14、上试件夹具15、同步带16、皮带轮17、主轴18、轴部密封圈19、加热电阻孔20、定位销孔21、温度采集孔22、力矩轮23、轴承座24、柱塞液压缸25、节流阀26、电磁卸荷阀27、负荷保持阀28、电磁加载阀29、第二溢流阀30、第二栗电机组31、过滤器32、第二油箱33。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0020]如图1-2所示，本发明试验系统包括转速调节装置、温度可控的封闭油盒、转矩测量装置、温度调节的液压控制系统、液压加载系统、控制器、热电偶传感器(图中未示出)、机架(图中未示出)；其中，
[0021]所述转速调装置包括上试件夹具15、主轴18、皮带轮17、同步带16和伺服电机14 ;上试件夹具15固定连接在主轴18的一端，皮带轮17固定连接在主轴8的另一端；皮带轮17和伺服电机14之间设置同步带16 ;伺服电机14安装在机架上。
[0022]所述温度可控的封闭油盒包括下油盒10、O型密封圈11、上油盒12、轴部密封圈19 ;下油盒10和上油盒12通过螺栓固定连接，两者之间设置O型密封圈11 ;上油盒12的上部开有主轴孔，主轴8穿设在上油盒12上；在上油盒12和主轴18之间设置轴部密封圈19，使得油盒形成一个温度可控封闭空间；上油盒12的中部开有进油口 13，用于输入流量可调的冷油液；下油盒10的底部外壁开有力矩轮安装孔；下油盒10的底部内壁开有温度采集孔22和定位销孔21，温度采集孔22内设置热电偶传感器，定位销孔21用于固定下试件；下油盒10的左下部开有回油孔9，中部开有加热电阻孔20，加热电阻孔20上布置有加热电阻，根据实时监测的温度进行加热；
[0023]所述力矩测量装置包括力矩轮23、第一压力传感器(图中未示出)、第二压力传感器(图中未示出)、钢丝绳(图中未示出)、推力球轴承(图中未示出)、轴承座24;力矩轮23通过力矩轮安装孔与下油盒10连接；力矩轮23与推力球轴承的轴圈相连，推力球轴承的座圈安装在轴承座24上；轴承座24的底部布置第二压力传感器，轴承座24安装在机架上；钢丝绳的一端与力矩轮23的轮圈相连，另一端与第一压力传感器相连；第一压力传感器安装在机架上；下试件通过定位销将转矩传递给油盒，油盒将转矩传递给与力矩轮23的轮圈相连的钢丝绳，使得钢丝绳发生变形，从而使得与钢丝绳相连的第一压力传感器产生压力信号，从而实现力矩的测量。
[0024]所述温度调节的液压控制系统包括第一油箱1、进油过滤器2、第一栗电机组3、第一溢流阀5、风冷却器6、电磁比例节流阀7和回油过滤器8 ;进油过滤器2 —端与第一油箱I连接，另一端与第一栗电机组3的进油口连接，进油过滤器2的作用是为过滤液压油中的杂质颗粒保证液压元件正常运行；第一栗电机组3为系统提供压力油液；第一栗电机组3的出油口分别与电磁比例节流阀7的进油口和第一溢流阀5进油口连接；第一溢流阀5出油口与第一油箱I连接，第一溢流阀5保证系统的安全；电磁比例节流阀7的出油口与上油盒12上的进油口 13相连；风冷却器6的一端与第一油箱I相连，另一端与回油过滤器8的一端相连；回油过滤器8的另一端与下油盒10上的回油孔9相连；回油过滤器8的作用是为过滤润滑油中掺杂的磨肩和杂质；电磁比例节流阀7根据实时监测的温度进行流量的准确控