一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置，活塞、加载装置壳体、加载顶杆、连接顶杆，加载装置壳体设置在活塞顶部，加载装置壳体里设置弹簧组件安装孔，弹簧组件安装孔里安装弹簧组件，所述弹簧组件包括外侧弹簧卡具、内侧弹簧卡具、弹簧，弹簧位于外侧弹簧卡具和内侧弹簧卡具的中空结构里，加载顶杆一端与外侧弹簧卡具相连，另一端与活塞环相接触，加载装置壳体中部伸出螺杆，螺杆上安装调节螺母，连接顶杆的一端连接内侧弹簧卡具，另一端与调节螺母相接触。本实用新型可对活塞环整环进行加载，既实现了对活塞环周向均匀连续定量加载，同时也保证了活塞环与缸套间的相对的弹性接触。
【专利说明】
一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是一种试验装置，具体地说是发动机零部件的加载装置。
【背景技术】
[0002]活塞环-缸套是发动机最重要的摩擦副之一，其摩擦磨损性能的好坏直接影响发动机的使用性能。目前，活塞环与缸套摩擦磨损性能评价的主要方法有试样试验法、台架实验法和零部件模拟实验法三种。其中试样实验法的试验参数较易控制，重复性和稳定性相对较好，但与活塞环-缸套实际情况相差较大，模拟性较差；台架试验法采用模拟负载进行点火试验，条件可控性好，对发动机的实际工况模拟性较好，但试验周期长，成本高。
[0003]零部件模拟实验法是介于试样试验和台架试验之间的一种方法，与实际工况有较好的模拟性，有缩短试验周期、减少试验成本、提高试验参数的可控性等优点，但目前行业内所使用的摩擦磨损试验机均是针对切割的活塞环和缸套进行试验，试件被切割后，由于二者的力学性能不同，导致试样曲率发生不同的变化，二者之间的不再是完全接触，这必然会对实验结果产生一定的影响。
[0004]整缸套摩擦磨损试验机可以有效地解决这一缺陷，但对装置的设计方案、技术要求却提出了更高的要求，其中活塞环的固定和加载就是关键技术之一。传统的摩擦磨损试验机由于活塞环试件仅为一段环3(约3-4cm)，一般采用滑块端部固定，等效重力加载的方式(重物1、平衡质量块5)，如图1。专利申请号为200820237523.8公开的一种活塞环-缸套摩擦磨损试验机以及专利申请号为201110041655.X公开的高频率高比压大行程可温控往复摩擦测试装置等均是针对切割的样件进行试验，这就不可避免的会出现上述活塞环和缸套接触问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供针对活塞环进行径向均匀连续加载，为整缸套摩擦磨损试验机设计与研发提供一定技术支持的一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:
[0007]本实用新型一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置，其特征是:活塞、加载装置壳体、加载顶杆、连接顶杆，活塞的壁面上开设活塞环槽，活塞环槽里安装活塞环，加载装置壳体设置在活塞顶部，加载装置壳体里设置弹簧组件安装孔，弹簧组件安装孔里安装弹簧组件，所述弹簧组件包括外侧弹簧卡具、内侧弹簧卡具、弹簧，外侧弹簧卡具和内侧弹簧卡具均为开口且中空的结构，内侧弹簧卡具的开口端位于外侧弹簧卡具的开口端里，弹簧位于外侧弹簧卡具和内侧弹簧卡具的中空结构里，弹簧的两端分别顶在外侧弹簧卡具内壁和内侧弹簧卡具内壁上，加载顶杆一端与外侧弹簧卡具相连，另一端与活塞环相接触，加载装置壳体中部伸出螺杆，螺杆上安装调节螺母，连接顶杆的一端连接内侧弹簧卡具，另一端与调节螺母相接触。
[0008]本实用新型还可以包括:
[0009]1、所述的调节螺母为锥形结构，连接顶杆与调节螺母的锥面相接触。
[0010]2、加载装置壳体上的弹簧组件安装孔包括8个，相邻弹簧组件安装孔夹角为45度，其对应的弹簧组件、加载顶杆以及连接顶杆也有8组。
[0011 ]本实用新型的优势在于:首先，该装置可对活塞环整环进行加载，这是设计研发整缸套摩擦磨损试验机的关键技术之一;其次，本加载装置与活塞连为一体，通过弹簧进行加载，既实现了对活塞环周向均匀连续定量加载，同时也保证了活塞环与缸套间的相对的弹性接触。
【附图说明】
[0012]图1为传统摩擦机活塞环固定及加载方式；
[0013]图2a是本实用新型的安装不意图，图2b为加载装置壳体不意图；
[0014]图3是本实用新型剖视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0016]结合图1-3，活塞8是固定活塞环和活塞环加载装置的主要部件，活塞加载装置壳体9固定在加载装置安放槽7内。活塞加载装置壳体9上有8个沿径向45度均匀分布的弹簧组件安放孔10。
[0017]结合图3，活塞环12装配在缸套11和活塞环槽6之间，顶杆14贯穿于活塞环槽6与加载装置安放槽7之间的通孔。顶杆14左端与活塞环接触，用于对活塞环12施加载荷，另一端与左侧弹簧卡具15连接，弹簧16位于左右两端弹簧卡具15之间，右端弹簧卡具与顶杆17左端相连，顶杆17右端与调节螺母18相接触，调节螺母18与螺杆19通过螺纹连接，螺杆19通过螺纹固定在加载装置安放槽7底部。
[0018]当调节螺母18下行时，顶杆17与调节螺母18之间的距离变小，右端的弹簧卡具15左移，压缩弹簧16，弹力增大，并通过顶杆14传递到活塞环12。由于调节螺母18的椎角已知，可以通过建立起调节螺母18在螺杆19上一定的距离与弹簧16压缩量之间的关系，进而实现定量连续加载。
[0019]本实用新型一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置属于摩擦磨损测试技术领域，是一种针对活塞环整环的机械式径向加载装置。通过调节螺母，改变顶杆与调节螺母之间的距离进而改变弹簧压缩量，改变弹力大小，并通过顶杆传递到活塞环。根据调节螺母的椎角，建立调节螺母在螺杆移动距离与弹簧压缩量之间的关系，进而实现定量连续加载。该实用新型通过弹簧对活塞环整环进行加载，既实现了对活塞环周向均匀连续定量加载，同时也保证了活塞环与缸套间的相对的弹性接触，为整缸套摩擦磨损试验机设计与研发提供一定的技术支持。
【主权项】
1.一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置，其特征是:活塞、加载装置壳体、加载顶杆、连接顶杆，活塞的壁面上开设活塞环槽，活塞环槽里安装活塞环，加载装置壳体设置在活塞顶部，加载装置壳体里设置弹簧组件安装孔，弹簧组件安装孔里安装弹簧组件，所述弹簧组件包括外侧弹簧卡具、内侧弹簧卡具、弹簧，外侧弹簧卡具和内侧弹簧卡具均为开口且中空的结构，内侧弹簧卡具的开口端位于外侧弹簧卡具的开口端里，弹簧位于外侧弹簧卡具和内侧弹簧卡具的中空结构里，弹簧的两端分别顶在外侧弹簧卡具内壁和内侧弹簧卡具内壁上，加载顶杆一端与外侧弹簧卡具相连，另一端与活塞环相接触，加载装置壳体中部伸出螺杆，螺杆上安装调节螺母，连接顶杆的一端连接内侧弹簧卡具，另一端与调节螺母相接触。2.根据权利要求1所述的一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置，其特征是:所述的调节螺母为锥形结构，连接顶杆与调节螺母的锥面相接触。3.根据权利要求1或2所述的一种可连续变化的活塞环整环机械加载装置，其特征是:加载装置壳体上的弹簧组件安装孔包括8个，相邻弹簧组件安装孔夹角为45度，其对应的弹簧组件、加载顶杆以及连接顶杆也有8组。
【文档编号】G01N19/02GK205719911SQ201620427972
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】卢熙群, 马旋, 郭宜斌, 李玩幽, 张成凯, 王东华, 马壬联, 李舒, 率志君, 李彤阳
【申请人】哈尔滨工程大学