专利名称：一种载流摩擦磨损试验夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种载流摩擦磨损试验夹具。
背景技术：
铁道机车的牵引接触网通常采用架空式接触网和第三轨两种形式。20世纪90年代的上海、广州地铁均采用架空式接触网，北京、天津地铁采用低碳钢的第三轨。然而从上世纪70年代起，国外发达国家就已经开始用钢铝复合轨代替低碳钢第三轨，目前已形成了一套成熟可靠的加工工艺，并广泛应用于地铁和轻轨的供电系统中。钢铝复合轨是采用特殊的机械工艺使不锈钢和铝合金型材紧密地结合到一起，使它具有导电性好、电流容量大、 重量轻、易安装、耐腐蚀、韧性好、经济效益好、寿命长等优点。至今我国正在应用钢铝复合轨的只有武汉轻轨一期和广州地铁四号线等工程，钢铝复合轨第三轨供电系统的国产化率只有30%，正处于开发研究初期，对其综合性能的研究，特别是载流摩擦学性能的研究更缺乏试验依据。如图1所示，第三轨是平行于基本轨的一条独立的供电轨道，一定的法向压力使得受电靴与第三轨的不锈钢带相接触，供电系统与周围环境的安全绝缘由绝缘护罩和绝缘子来保证。由剖面图可见，第三轨的顶层是不锈钢带，下方是铝合金型材。目前国内生产的MG200销盘摩擦磨损试验机，能完成销盘之间的摩擦磨损试验， 但不能弓I入电流和磁场，且摩擦副之间的相对运动速度较低。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种载流摩擦磨损试验夹具。采用如下技术方案一种载流摩擦磨损试验机夹具，包括上试样盘和下试样盘，上试样盘设置销座，销座下端固定连接销试样，上试样盘和上绝缘盘固定连接，上绝缘盘和加载轴固定连接，通过加载轴向销试样施加法向压力。所述的载流摩擦磨损试验机夹具，还包括电流引入装置，所述电流引入装置包括电刷、浮动支架、弹簧、导向套筒，电刷设置在浮动支架上端，浮动支架设置在导向套筒内部，电刷与下试样盘良好电接触。所述的载流摩擦磨损试验机夹具，所述销试样周围安装磁场装置。所述的载流摩擦磨损试验机夹具，所述磁场装置为螺线圈。该新型载流摩擦磨损试验夹具能够保证复合轨的不锈钢带试件和受电靴试件的装夹合理，有效引入法向力、电流和磁场，以及与供电回路外的机构绝缘，保证销试样与环试样形成相对运动，较真实地模拟第三轨与受电靴的载流摩擦运动，为我国高速地铁钢铝复合式第三轨供电系统的实际应用提供实验依据，必将促进我国快轨技术的高速发展。该设计方案不仅弥补了前述三种技术方案中无法进行直流载流试验，受电靴与第三轨接触压力低，销径、盘径小，无法模拟高速运行工况等诸多缺点，而且通过在销试件周围安置能够产生磁场的螺线圈，还可以进行在更加复杂电磁场环境下的载流摩擦磨损试验。
图1为本实用新型载流摩擦磨损试验机夹具结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。如图1所示为本实用新型载流摩擦磨损试验机夹具结构示意图，包括上试样盘 13和下试样盘22，上试样盘13设置销座12，销座12下端有沉孔，沉孔内固定连接销试样 15 (为受电靴材料)，上试样盘13和上绝缘盘12固定连接，上绝缘盘12和加载轴11固定连接，通过加载轴11可以向销试样15施加法向压力；下试样盘22上表面固定环试样21 (环状)，下表面固定连接下绝缘盘23，下绝缘盘M固定连接高速轴24，高速轴M在电机带动下高速旋转，从而带动环试样21高速旋转；还包括电流引入装置，所述电流引入装置包括电刷30、浮动支架32、弹簧31、导向套筒33，电刷30设置在浮动支架32上端，浮动支架32 设置在导向套筒33内部，在弹簧31弹力作用下，电刷30可随浮动支架32在导向套筒内部上下浮动，同时电刷30与高速旋转的下试样盘22良好电接触，在浮动支架32加载直流电源一极，销座12加载直流电源的另一极，此时通过加载轴11向销试样15施加法向压力，销试样15与环试样21接触，这样，浮动支架32、电刷30、下试样盘22、销试样15、销座12与直流电源一起构成电流回路，调速电机带动高速轴M旋转，使销试样15与环试样21形成相对运动，模拟实际工况下钢铝复合轨与受电靴之间的相对运动，可完成载流摩擦磨损试验。进一步的，在销试样15周围安装磁场装置14，例如能够产生磁场的螺线圈，能在摩擦副之间产生磁场。较好地保证了复合轨的不锈钢带试件(即环试样21)和受电靴试件(销试样15) 的合理装夹，法向压力和电流的有效引入，以及与供电回路之外的机构相绝缘。法向压力可以由砝码通过杠杆传到加载轴，推动销试样15可沿垂直轴线自由滑动。在上装夹盘与加载轴以及下装夹盘与高速轴之间均设置了绝缘盘。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种载流摩擦磨损试验机夹具，包括上试样盘和下试样盘，其特征在于，上试样盘设置销座，销座下端固定连接销试样，上试样盘和上绝缘盘固定连接，上绝缘盘和加载轴固定连接，通过加载轴向销试样施加法向压力。
2.根据权利要求1所述的载流摩擦磨损试验机夹具，其特征在于，还包括电流引入装置，所述电流引入装置包括电刷、浮动支架、弹簧、导向套筒，电刷设置在浮动支架上端，浮动支架设置在导向套筒内部，电刷与下试样盘良好电接触。
3.根据权利要求1所述的载流摩擦磨损试验机夹具，其特征在于，所述销试样周围安装磁场装置。
4.根据权利要求3所述的载流摩擦磨损试验机夹具，其特征在于，所述磁场装置为螺线圈。
专利摘要本实用新型公开了一种载流摩擦磨损试验机夹具，包括上试样盘和下试样盘，上试样盘设置销座，销座下端固定连接销试样，上试样盘和上绝缘盘固定连接，上绝缘盘和加载轴固定连接，通过加载轴向销试样施加法向压力。该新型载流摩擦磨损试验夹具能够保证复合轨的不锈钢带试件和受电靴试件的装夹合理，有效引入法向力、电流和磁场，以及与供电回路外的机构绝缘，保证销试样与环试样形成相对运动，较真实地模拟第三轨与受电靴的载流摩擦运动，为我国高速地铁钢铝复合式第三轨供电系统的实际应用提供实验依据，必将促进我国快轨技术的高速发展。
文档编号G01N3/56GK201945502SQ201120059580
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者朱业清, 李传喜, 李珂, 王和顺, 董霖, 郑峰成 申请人:西华大学