一种试验用点线面正交载流摩擦工装的制作方法

本发明涉及摩擦磨损试验装置，尤其涉及一种试验用点线面正交载流摩擦工装。

背景技术：

1、随着滑动电子连接器在核电、航空航天以及轨道交通领域中的广泛应用，电接触系统的稳定性已成为影响设备可靠运行的关键。在滑动电接触的过程中，由于接触界面存在热—电—力多场耦合作用，因此界面同时存在电流磨损和机械磨损的复合行为。为探究电接触界面的摩擦磨损行为及机理，需进行载流电接触的摩擦磨损试验。

2、现有技术的摩擦磨损试验装置，一般为单点、单线或单面接触摩擦试验，为了研究点、线、面的接触面摩擦试验，往往需要通过多次试验进行对比分析，严重影响了试验效率，同时由于在进行多次试验的过程中，试验工况会存在一定随机性，给试验结果带来一定的影响；在安装和更换摩擦试验介质（铜球、铜棒或铜块）过程中，需拆除固定头，固定头一般通过螺纹副连接，操作繁琐，每次更换后还需进行工装夹具的调平等准备工作，给试验过程带来了大量的辅助工作。并且现有试验装置不具备带电负载的功能，无法模拟连接器在带电负载的场合下的接触界面摩擦磨损行为。

3、为解决在现有摩擦磨损试验机上进行带电载流的点线面多维正交摩擦磨损试验研究，并能进行磨损介质的快速安装更换，本发明提出了一种点线面多维正交载流摩擦试验工装，通过可集成安装点、线、面三种结构试验介质的试验工装，可在满足带电载流试验的基础上，实现试验介质的快速安装更换。同时能进行点、线、面多维正交试验。

技术实现思路

1、本发明为实现上述目的，解决现有技术存在的无法适用于带电负载及拆装更换作业不方便的问题，本发明提供了点线面多维正交载流摩擦试验工装，通过双头正反向螺纹副结构驱动夹紧块的开、合状态来实现对摩擦介质（铜球、铜棒或铜块）的快速夹紧和拆卸；通过开口绝缘套实现带电负载情况下夹具与试验设备的绝缘；在夹具体上设置导线安装固定接口，以实现带电载流负载试验的需求；通过点、线、面三种不同的摩擦接触面形式，进行试验对象的正交组合，能有效扩展摩擦磨损试验研究的对象范围和试验效率，针对上述问题，提出一种试验用点线面正交载流摩擦工装。

2、一种试验用点线面正交载流摩擦工装。其特征在于，包括转接扩展支架，转接扩展支架通过四枚螺钉进行固定，其转接扩展支架内部以并排的方式固定有球夹具、棒夹具、块夹具，为满足三种摩擦试验介质的快速夹紧和拆卸的需求，分别设计了球夹具、棒夹具、块夹具三种夹具。

3、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，还包括球架具、棒夹具、块夹具由夹具主体与夹紧块拼接而成，二者间通过螺栓连接进行固定，夹具主体顶部为圆柱体，中部过圆心垂直切割为二分之一的圆柱体，底部为半圆锥，顶部对称设置有螺纹孔，底部设置有正旋螺纹孔夹紧块为大小形状与夹具主体对应的块状结构，顶部为斜边矩形，底部为半圆锥，与螺纹孔对应位置处设置有过孔，底部设置有左旋螺纹孔，上述三种夹具的基本原理和结构一致，区别在于夹头为了适应三种摩擦试验介质的结构有所差异，上述三种夹具主要由夹具主体、夹紧块、双头正反向螺栓、螺钉和开口绝缘套构成。

4、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，所述球夹具底部半圆锥的锥顶处开有大于二分之一圆的通槽。

5、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，所述棒夹具底部半圆锥的锥顶处开有二分之一圆的通槽。

6、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，所述块夹具底部半圆锥的锥顶处开有矩形通槽。

7、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，由夹具主体、夹紧块、双头正反向螺栓、螺钉和开口绝缘套构成，所述的压紧块通过螺钉固定在夹具主体上，夹具主体和夹紧块的头部上设置了半球槽或圆形槽或矩形槽，形成适用于固定铜球或铜棒或铜块的安装固定结构，在夹具主体和压紧块之间的安装面上设置了一定间隙，构成变形槽。

8、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，还包括球夹具、棒夹具、块夹具上端设置有柄部，柄部为圆柱形结构，其外侧套有开口绝缘套，开口绝缘套为圆柱形套环，底部设置有矩形环，圆柱形套环表面垂直设置有开口槽，夹具主体上设置了用于连接导线的安装孔，通过螺钉压紧连接导线；为避免外部接入的电流载荷对试验装置的影响，在本发明夹具的柄部与试验机设备安装孔之间设置了开口绝缘套，绝缘套采用绝缘材料，可有效将夹具与试验机之间的电流阻断，绝缘套的开口结构设计的目的是为了便于夹具安装。

9、进一步的，一种试验用点线面正交载流摩擦工装，所述转接扩展支架为矩形结构，其短边均进行倒角处理，转接扩展支架可沿中线一分为二，其中线上均匀分布有三个圆形通槽，圆形通槽半径大于柄部半径，矩形结构外侧设置有一弧形凸起，凸起顶部设置有一圆柱体，在夹具主体和压紧块靠近夹头的位置分别设置了正旋螺纹孔和反旋螺纹孔，双头正反向螺栓的两头分别设置了正旋外螺纹和反旋外螺纹，将双头正反向夹紧螺栓旋入上述螺纹孔后，正向拧转双头正反向夹紧螺钉，通过正反螺纹副的作用，驱动夹具主体和压紧块做夹紧变形动作，反向拧转双头正反向夹紧螺钉，通过正反螺纹副的作用，驱动夹具主体和压紧块做松开变形动作，进而达到快速夹紧和松开铜球的目的，实现对磨损介质的快速夹紧和拆卸。

10、本发明的有益效果：可进行点、线、面三种不同摩擦接触面型式的任意正交组合试验，能有效扩展摩擦磨损试验研究的对象范围和试验效率；本发明提出的三种夹具在安装或更换摩擦介质（铜球、铜棒、铜块）的过程中，无需进行夹头的拆卸，只许通过扳手拧转双头螺钉一圈即可实现摩擦介质的夹紧或松卸，由于不涉及夹头的拆卸，所以无需再进行设备的调平工作，提高了操作效率和精度；通过绝缘套和导线安装接口的设置，可解决在普通摩擦磨损试验机的上实现载流试验的需求，扩展了设备的使用功能。

技术特征：

1.一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，包括转接扩展支架（1），转接扩展支架（1）通过四枚螺钉（5）进行固定，其转接扩展支架（1）内部以并排的方式固定有球夹具（2）、棒夹具（3）、块夹具（4）。

2.根据权利要求1所述的一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，还包括球架具（2）、棒夹具（3）、块夹具（4）由夹具主体（201）与夹紧块（202）拼接而成，二者间通过螺栓连接进行固定，夹具主体（201）顶部为圆柱体，中部过圆心垂直切割为二分之一的圆柱体，底部为半圆锥，顶部对称设置有螺纹孔（20102），底部设置有正旋螺纹孔（20103）夹紧块（202）为大小形状与夹具主体（201）对应的块状结构，顶部为斜边矩形，底部为半圆锥，与螺纹孔（20102）对应位置处设置有过孔（20202），底部设置有左旋螺纹孔（20301）。

3.根据权利要求2所述的一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，所述球夹具（2）底部半圆锥的锥顶处开有大于二分之一圆的通槽。

4.根据权利要求2所述的一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，所述棒夹具（3）底部半圆锥的锥顶处开有二分之一圆的通槽。

5.根据权利要求2所述的一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，所述块夹具（4）底部半圆锥的锥顶处开有矩形通槽。

6.根据权利要求1所述的一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，还包括球夹具（2）、棒夹具（3）、块夹具（4）上端设置有柄部（20101），柄部为圆柱形结构，其外侧套有开口绝缘套（206），开口绝缘套（206）为圆柱形套环，底部设置有矩形环，圆柱形套环表面垂直设置有开口槽（20601）。

7.根据权利要求1所述的一种实验用点线面正交载流摩擦工装，其特征在于，所述转接扩展支架（1）为矩形结构，其短边均进行倒角处理，转接扩展支架（1）可沿中线一分为二，其中线上均匀分布有三个圆形通槽，圆形通槽半径大于柄部（20101）半径，矩形结构外侧设置有一弧形凸起，凸起顶部设置有一圆柱体。

技术总结
本发明公开了一种实验用点线面正交载流摩擦工装，包括转接扩展支架，转接扩展支架通过四枚螺钉进行固定，其转接扩展支架内部以并排的方式固定有球夹具、棒夹具、块夹具，为满足三种摩擦试验介质的快速夹紧和拆卸的需求，分别设计了球夹具、棒夹具、块夹具三种夹具，通过双头正反向螺纹副结构驱动夹紧块的开、合状态来实现对摩擦介质（铜球、铜棒或铜块）的快速夹紧和拆卸；通过开口绝缘套实现带电负载情况下夹具与试验设备的绝缘；在夹具体上设置导线安装固定接口，以实现带电载流负载试验的需求；通过点、线、面三种不同的摩擦接触面形式，进行试验对象的正交组合，能有效扩展摩擦磨损试验研究的对象范围和试验效率。

技术研发人员：梁建,王东伟,陶志强
受保护的技术使用者：成都天核科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15