技术特征：
1.一种水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，包括：上驱动部件(1)、下支撑部件(2)、控制器(3)，以及温度传感器(304)；其中，上驱动部件(1)和下支撑部件(2)通过4根引导杆(201)和对应设置的4个引导筒(110)对中安装，并通过上插销、下插销将上驱动部件(1)和下支撑部件(2)的整体安装结构安装在水平安定面作动器性能试验台上；所述上驱动部件(1)的上顶板(104)底部端面由上到下依次安装有齿轮箱、扭矩仪(109)和上摩擦块(112)，所述下支撑部件(2)的下底板(204)顶部端面固定安装有油池(203)和固定放置于油池(203)中的下摩擦块(202)；所述上驱动部件(1)的齿轮箱的输出轴(106)连接到驱动电机(106)，用于通过驱动电机(106)带动齿轮箱输出轴(106)运动，从而带动上摩擦块(112)运动后置于油池(203)内；所述温度传感器(304)放置于油池(204)，用于记录试验过程中润滑油的温度；所述控制器(3)分别与驱动电机(116)、扭矩仪(109)和温度传感器(304)电连接，用于在开展摩擦盘的磨损性能试验过程中，控制驱动电机(116)运动以带动上摩擦块(112)向下运动形式，以对下摩擦块(202)和上摩擦块(112)施加压力，并实时采集扭矩仪(109)和温度传感器(304)的试验数据，并用于执行试验数据的处理、显示、储存和导出。2.根据权利要求1所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述上驱动部件(1)包括：2个上接头(101)、上顶板(104)、输出轴(106)、上联轴器(107)、扭矩仪(109)、4个引导筒(110)、下联轴器(111)、上摩擦块(112)、扭矩仪安装座(114)、夹板(115)、驱动电机(116)、下齿轮箱壳体(118)、上齿轮箱壳体(119)；其中，2个平行设置上接头(101)分别通过螺钉垂直安装在上顶板(104)的顶部端面上，上顶板(104)四角各设置有一个螺纹孔，用于一一对应的与4个引导筒(110)的顶端螺杆固定连接，且所述4个引导筒(110)的底端与下支撑部件(2)中对应位置的4根引导杆(201)固定连接；所述上齿轮箱壳体(119)与下齿轮箱壳体(118)相对设置，将齿轮箱安装于所形成的安装腔体内，上齿轮箱壳体(119)通过螺钉安装在上顶板(104)的底部端面上，齿轮箱的输出轴(106)通过上联轴器(107)与位于其下方的扭矩仪(109)连接，扭矩仪(109)通过下联轴器(111)与位于其下方的上摩擦块(112)连接；所述扭矩仪(109)通过螺钉安装在扭矩仪安装座(114)上，扭矩仪安装座(114)通过夹板(115)与两个引导筒(110)固定连接；驱动电机(116)通过螺钉安装在下齿轮箱壳体(118)一侧底部；齿轮箱内输入齿轮组件(121)和驱动电机(116)输出轴通过一对内外花键连接；所述驱动电机(116)内置转速传感器，用于将驱动电机的转速上传至控制器(3)。3.根据权利要求2所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述齿轮箱外部由相对设置的上齿轮箱壳体(119)和下齿轮箱壳体(118)通过螺钉连接；所述齿轮箱内部设置有依次啮合的齿轮箱输入齿轮组件(121)、二级齿轮组件(122)、三级齿轮组件(123)、输出齿轮组件(126)，各齿轮组件中的轴通过轴承安装在齿轮箱内部，相互啮合形成三级减速直齿轮系；其中，所述输入齿轮组件(121)与所述驱动电机(106)的输出轴连接，输出齿轮组件(126)中的输出轴(106)设置为阶梯轴结构，其上端通过深沟球轴承(124)和平面推力轴承
(125)安装在上齿轮箱壳体(119)中，下端通过平面推力轴承(125)和深沟球轴承(124)安装在下齿轮箱壳体(118)中。4.根据权利要求2所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述上摩擦块(112)的顶端设置为圆轴结构，其顶端通过下联轴器(111)与扭矩仪(109)连接；所述上摩擦块(112)的下端面的硬度、材料和外径尺寸根据待试水平安定面作动器中摩擦盘的实际情况设置。5.根据权利要求1所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述下支撑部件(2)包括：4根引导杆(201)，下摩擦块(202)，油池(203)，下底板(204)，2个下接头(205)；其中，2个平行设置下接头(205)分别通过螺钉垂直安装在下底板(204)的底部端面上，下底板(204)四角各设置有一个螺纹孔，用于一一对应的与4根引导杆(201)的底端螺杆固定连接，且所述4个引导筒(110)的底端与下支撑部件(2)中对应位置的4根引导杆(201)固定连接；所述下底板(204)中部设置有方形凸台，该方形凸台的中央有一个安装槽，所述安装槽用于配合支撑油池(203)，且将油池(203)的底部凸台嵌入安装槽内，并且限制油池(203)的旋转；所述下摩擦块(202)固定设置于油池(203)中，所述温度传感器(304)放置在油池(203)中，用于记录试验过程中润滑油的温度。6.根据权利要求5所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述油池(203)内设置有一个圆形凸台，圆形凸台的圆周形成一圈花键；所述油池(203)的深度保证灌满润滑油后被试摩擦盘全部浸入油液且不会有液体飞溅出油池；所述下摩擦块(202)的底部设置有内花键孔，可以放入油池(203)内部圆形凸台的花键上；且所述下摩擦块(202)的上端面的硬度、材料和外径尺寸按照待试水平安定面作动器摩擦盘的实际情况设置。7.根据权利要求6所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述磨损性能试验装置的油池(203)设置为可替换式油池，且所述油池的内径根据水平安定面作动器中用于安装摩擦盘的壳体内径进行设置。8.根据权利要求1～7中任一项所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，其特征在于，所述磨损性能试验装置中，上驱动部件(1)中的上接头(101)和下支撑部件(2)的下接头(205)均设置为双耳结构；且所述上接头(101)和下接头(205)根据水平安定面作动器的实际接头尺寸进行设置。9.根据权利要求1～7中任一项所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置，所述控制器(3)包括：数据采集卡(301)、工控机(302)和电机驱动器(303)；其中，所述数据采集卡(301)分别连接温度传感器(304)和扭矩仪(109)，用于实时采集温度传感器(304)和扭矩仪(109)的数据并解调后传输给工控机(302)用于数据显示；所述电机驱动器(303)，用于控制驱动电机(116)按照要求的速度转动并反馈电机实际转速给工控机(302)；
所述工控机(302)内置控制软件，用于提供人机交互界面使得试验人员执行各种试验操作，包括：试验启动、试验停止、试验中断、试验过程记录、试验转速和试验时间设置；还用于实时显示试验实际转速曲线、试验实际摩擦力矩，以及数据的记录和导出。10.一种水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验方法，其特征在于，采用如权利要求1～9中任一项所述的水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置执行所述磨损性能试验方法，所述磨损性能试验方法包括：s1：将磨损性能试验装置安装在对应的水平安定面作动器性能试验台上，移动水平安定面作动器性能试验台的横梁，保证磨损性能试验装置中有足够的操作空间；s2：将被试摩擦定盘和被试摩擦动盘安装在磨损性能试验装置上；s3：在油池中倒入水平安定面作动器实际使用的润滑油；s4：操纵水平安定面作动器性能试验台，将试摩擦定盘和被试摩擦动盘相互贴合并施加相应的挤压力；s5：通过控制器操作控制驱动电机，设置驱动电机的转速和运转时间，然后启动电机；通过控制器自动监测和记录扭矩仪的摩擦力矩和油池中的温度；s6：待电机运行达到设置的时间后，电机自动停止；操纵水平安定面作动器性能试验台，使得被试摩擦定盘和被试摩擦动盘脱离接触；s7：拆卸被试摩擦定盘和被试摩擦动盘，并检测磨损量；s8：更换润滑油；s9：更换被试摩擦定盘和被试摩擦动盘；s10：重复开展s3-s5的试验工作。
技术总结
本发明公开一种水平安定面作动器摩擦盘的磨损性能试验装置及方法，其中的上驱动部件和下支撑部件通过引导杆和引导筒对中安装，且上驱动部件和下支撑部件安装在水平安定面作动器性能试验台上；上驱动部件的上顶板底部依次安装有齿轮箱、扭矩仪和上摩擦块，下支撑部件的下底板顶部固定安装有油池和固定放置于油池中的下摩擦块；齿轮箱的输出轴连接到驱动电机，通过驱动电机带动齿轮箱输出轴运动；温度传感器放置于油池，控制器分别与驱动电机、扭矩仪和温度传感器电连接。本发明实施例解决了现有摩擦盘磨损性能试验的试验成本极高，且难以对磨损量进行方便的测量，难以更换试验件进行多组不同载荷的对比研究等问题。进行多组不同载荷的对比研究等问题。进行多组不同载荷的对比研究等问题。
技术研发人员：夏天翔 池渊 周华闯 柯兵 付剑
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/3/14