高压环境摩擦试验机的制作方法

本实用新型涉及高压环境摩擦试验技术领域，尤其涉及一种高压环境摩擦试验机。

背景技术：

为了达到高压密封的效果，高压环境摩擦试验机一般使用加厚的不锈钢高压釜作为试验腔，内部安装摩擦夹具用以安装摩擦试样，摩擦试样分为上摩擦试样和下摩擦试样，上摩擦试样与上摩擦试样驱动装置中的旋转主轴相连，下摩擦试样与下摩擦试样驱动装置中的下主轴相连，并通过伺服电动缸的伸、缩缸达到加载载荷的目的，上摩擦试样和下摩擦试样共同在高压釜中完成摩擦试验。

另一方面，每次摩擦试验前后需要对摩擦试样进行装夹或取出，对前次摩擦试验留下的冷冻机油(润滑油)进行更换，对整个试验腔进行清洗，由于该试验腔位于高压环境摩擦试验机框架内的中轴位置，即旋转主轴及下主轴所在的摩擦试验区域，直接操作十分不便，产生了以下问题：

1)试验腔在高压环境摩擦试验机框架内的中轴位置，操作距离远，操作不便；

2)由于不锈钢高压釜重量较大，手动装卸移出过于沉重，需要配备额外的升降和旋转装置辅助；

3)高压釜无法翻转，不便于清洗；

4)上述装置都要能满足高压环境摩擦试验机的设计空间，不能和其他设备相互干涉。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高压环境摩擦试验机，其解决了现有技术中在装夹或取出摩擦试样、更换润滑油以及清洗试验腔时，由于试验腔位于试验机框架内的中轴位置，而产生的操作不便的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高压环境摩擦试验机，其包括上摩擦试样驱动装置、下摩擦试样驱动装置、高压釜和转动机构，上摩擦试样和下摩擦试样分别与所述上摩擦试样驱动装置和所述下摩擦试样驱动装置连接，并在所述高压釜中进行摩擦试验，所述转动机构能够带动所述高压釜绕一固定轴转动。

进一步的，所述转动机构包括第一固定轴和第一连接杆，所述第一连接杆的一端具有第一轴套，所述第一轴套套设于所述第一固定轴上，并能够绕所述第一固定轴转动，所述第一连接杆的另一端与所述高压釜连接。

进一步的，所述第一固定轴的设置方向为竖向设置。

进一步的，所述第一连接杆还包括轴套连接杆和翻转机构，所述轴套连接杆的一端与所述第一轴套连接，另一端与所述翻转机构连接，所述翻转机构与所述高压釜连接。

进一步的，所述翻转机构包括安装块、翻转轴和旋转结构，所述安装块与所述轴套连接杆的另一端连接，所述翻转轴的一端设置于所述安装块中，所述旋转结构设置于所述翻转轴的另一端，并能够绕所述翻转轴转动，所述旋转结构与所述高压釜连接。

进一步的，所述翻转轴的设置方向与所述第一固定轴的设置方向相垂直。

进一步的，所述旋转结构包括旋转块和连接板，所述翻转轴的另一端设置于所述旋转块中，所述连接板设置于所述旋转块靠近所述高压釜的一侧，所述连接板与所述高压釜连接。

进一步的，所述高压环境摩擦试验机还包括升降机构，所述升降机构能够带动所述高压釜沿竖向移动。

进一步的，所述升降机构包括竖向设置的第二固定轴、第二轴套、第二连接杆和竖向设置的螺纹杆，所述第二轴套套设于所述第二固定轴上，并能够沿所述第二固定轴移动，所述第二连接杆的一端与所述第二轴套连接，所述第一固定轴设置于所述第二连接杆的另一端，所述螺纹杆穿设于所述第二连接杆中，并与所述第二连接杆螺纹连接。

进一步的，所述升降机构还包括电机，所述电机驱动所述螺纹杆旋转。

进一步的，所述第二固定轴和所述螺纹杆均设置于所述高压环境摩擦试验机的框架内。

进一步的，所述第二连接杆的另一端具有一凹槽，所述第一固定轴穿过所述凹槽，所述第一轴套和所述第一连接杆的一端均位于所述凹槽内。

进一步的，所述凹槽靠近所述第二固定轴的一面为其封闭面，其余面均为开放面。

进一步的，所述高压环境摩擦试验机还包括手动旋转摇杆，所述手动旋转摇杆设置于所述螺纹杆上。

进一步的，所述上摩擦试样驱动装置驱动所述上摩擦试样旋转，所述下摩擦试样驱动装置驱动所述下摩擦试样升降，所述高压釜与所述上摩擦试样驱动装置可拆卸式连接。

本实用新型还提供一种上述高压环境摩擦试验机的试验方法，其包括：

步骤一：将上摩擦试样和下摩擦试样分别与所述上摩擦试样驱动装置和所述下摩擦试样驱动装置连接；

步骤二：通过所述转动机构带动所述高压釜转动到摩擦试验所在区域，并连接所述高压釜与所述上摩擦试样驱动装置；

步骤三：通过所述上摩擦试样驱动装置驱动所述上摩擦试样旋转，同时通过所述下摩擦试样驱动装置带动所述下摩擦试样上升以加载载荷，使所述上摩擦试样与所述下摩擦试样在所述高压釜内进行摩擦试验；

步骤四：完成该次摩擦试验后，松开所述高压釜与所述上摩擦试样驱动装置之间的连接，同时所述下摩擦试样驱动装置带动所述下摩擦试样下降以离开所述高压釜；

步骤五：通过所述转动机构带动所述高压釜转动离开摩擦试验所在区域，工作人员拆下所述上摩擦试样或/和所述下摩擦试样，对该次摩擦试验留下的润滑油进行更换，并完成所述高压釜的清洗工作；

步骤六：重复步骤一至五，直至完成所有摩擦试样的摩擦试验。

进一步的，在所述步骤二和步骤五中还包括：利用所述升降机构调整所述高压釜的竖向位置，使所述高压釜在转动时避开障碍。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的高压环境摩擦试验机在现有技术的基础上增加了转动机构的利用，在需要装夹摩擦试样时或完成一次摩擦试验后，该转动机构能够带动高压釜转动并离开摩擦试验所在区域，以便工作人员进行摩擦试样的装夹或取出、前次摩擦试验留下的润滑油的更换以及高压釜的清洗等工作，提高了摩擦试验的完成效率，减少了工作人员更换摩擦试样、润滑油以及清洗试验腔的难度，另外，该转动机构不会与该高压环境摩擦试验机中的其他设备相互干扰。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机中转动机构及升降机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机中高压釜的旋转示意图。

在图1至3中，

1：上摩擦试样驱动装置；2：下摩擦试样驱动装置；3：高压釜；4：第一固定轴；5：第一轴套；6：轴套连接杆；7：安装块；8：翻转轴；9：旋转块；10：连接板；11：第二固定轴；12：第二轴套；13：第二连接杆；14：螺纹杆；15：凹槽；16：限位块；17：框架。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的高压环境摩擦试验机作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于，提供一种高压环境摩擦试验机，其在现有技术的基础上增加了转动机构的利用，在需要装夹摩擦试样时或完成一次摩擦试验后，该转动机构能够带动高压釜转动并离开摩擦试验所在区域，以便工作人员进行摩擦试样的装夹或取出、前次摩擦试验留下的润滑油的更换以及高压釜的清洗等工作，提高了摩擦试验的完成效率，减少了工作人员更换摩擦试样、润滑油以及清洗试验腔的难度，另外，该转动机构不会与该高压环境摩擦试验机中的其他设备相互干扰。

请参考图1至3，图1为本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机中转动机构及升降机构的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机中高压釜的旋转示意图。

如图1至3所示，本实用新型实施例提供一种高压环境摩擦试验机，其包括上摩擦试样驱动装置1、下摩擦试样驱动装置2、高压釜3和转动机构，上摩擦试样和下摩擦试样分别与所述上摩擦试样驱动装置1和所述下摩擦试样驱动装置2连接，并在所述高压釜3中进行摩擦试验，所述转动机构能够带动所述高压釜3绕一固定轴转动。

本实用新型实施例提供的高压环境摩擦试验机在现有技术的基础上增加了转动机构的利用，在需要装夹摩擦试样时或完成一次摩擦试验后，该转动机构能够带动高压釜3转动并离开摩擦试验所在区域，以便工作人员进行摩擦试样的装夹或取出、前次摩擦试验留下的润滑油的更换以及高压釜的清洗等工作，提高了摩擦试验的完成效率，减少了工作人员更换摩擦试样、润滑油以及清洗试验腔(即高压釜3)的难度，另外，该转动机构不会与该高压环境摩擦试验机中的其他设备相互干扰。

进一步的，所述转动机构包括第一固定轴4和第一连接杆，所述第一连接杆的一端具有第一轴套5，所述第一轴套5套设于所述第一固定轴4上，并能够绕所述第一固定轴4转动，所述第一连接杆的另一端与所述高压釜3连接，使所述高压釜3能够随所述第一轴套5一起绕所述第一固定轴4转动。

进一步的，所述第一固定轴的设置方向为竖向设置，以使所述高压釜3能够绕所述第一固定轴4在水平面内转动。

进一步的，所述第一连接杆还包括轴套连接杆6和翻转机构，所述轴套连接杆6的一端与所述第一轴套5连接，另一端与所述翻转机构连接，所述翻转机构与所述高压釜3连接。通过所述翻转机构能够将所述高压釜3翻转，以便工作人员进行高压釜3的清洗工作。

进一步的，所述翻转机构包括安装块7、翻转轴8和旋转结构，所述安装块7与所述轴套连接杆6的另一端连接，所述翻转轴8的一端设置于所述安装块7中，所述旋转结构设置于所述翻转轴8的另一端，并能够绕所述翻转轴8转动，所述旋转结构与所述高压釜3连接，以使高压釜3能够随所述旋转结构一起绕所述翻转轴8转动。

进一步的，所述翻转轴8的设置方向与所述第一固定轴4的设置方向相垂直，以使所述高压釜3能够绕水平轴翻转，便于工作人员的清洗工作。

进一步的，所述旋转结构包括旋转块9和连接板10，所述翻转轴8的另一端设置于所述旋转块9中，所述旋转块9能够绕所述翻转轴8转动，所述连接板10设置于所述旋转块9靠近所述高压釜3的一侧，所述连接板10与所述高压釜3连接，以增加第一连接杆与高压釜3的连接牢固性。

进一步的，所述高压环境摩擦试验机还包括升降机构，所述升降机构能够带动所述高压釜3沿竖向移动，以调整所述高压釜3的竖向位置，避免在高压釜3转动时碰到障碍而损伤该高压环境摩擦试验机。

进一步的，所述升降机构包括竖向设置的第二固定轴11、第二轴套12、第二连接杆13和竖向设置的螺纹杆14，所述第二轴套12套设于所述第二固定轴11上，并能够沿所述第二固定轴11移动，所述第二连接杆13的一端与所述第二轴套12连接，所述第一固定轴4设置于所述第二连接杆13的另一端，所述螺纹杆14穿设于所述第二连接杆13中，并与所述第二连接杆13螺纹连接。通过转动所述螺纹杆14，便能够通过螺纹的配合使第二连接杆13带动高压釜3实现竖向移动，所述第二固定轴11用于引导第二连接杆13沿竖向移动，提高了高压釜3移动的精确性。

进一步的，所述升降机构还包括电机(图中未示)，所述电机驱动所述螺纹杆14旋转，以实现高压釜3的升降。在本实施例中，所述电机设置于所述下摩擦试样驱动装置所在的机箱内，以使该高压环境摩擦试验机更具整体性。可以想到的是，所述电机还可设置于该机箱外，其亦能够达到其作用，故本实用新型也意图包含该技术方案在内。

进一步的，所述第二固定轴11和所述螺纹杆14均设置于所述高压环境摩擦试验机的框架17内，该设计降低了升降机构及转动机构的空间占有率，使整个高压环境摩擦试验机的结构更为紧凑。

进一步的，所述第二连接杆13的另一端具有一凹槽15，所述第一固定轴4过所述凹槽15，所述第一轴套5和所述第一连接杆的一端均位于所述凹槽15内。该连接结构简单，易于制造，并能够提高整体结构的牢固性。

进一步的，所述凹槽15靠近所述第二固定轴11的一面为其封闭面，其余面均为开放面。该设计增加了高压釜3的转动范围，有利于工作人员对高压釜3进行清洗工作。

进一步的，所述高压环境摩擦试验机还包括手动旋转摇杆16，所述手动旋转摇杆16设置于所述螺纹杆14上。所述手动旋转摇杆16的设置便于现场的工作人员对其操作，当旋转所述手动旋转摇杆16时，所述螺纹杆14随其一起旋转，从而通过螺纹配合带动高压釜3沿螺纹杆14及第二固定轴11升降。

进一步的，所述上摩擦试样驱动装置1驱动所述上摩擦试样旋转，所述下摩擦试样驱动装置2驱动所述下摩擦试样升降，所述高压釜3与所述上摩擦试样驱动装置1可拆卸式连接。该结构设计能够保证摩擦试样的高压试验环境的前提下完成摩擦试样的摩擦试验。

本实用新型实施例还提供一种上述高压环境摩擦试验机的试验方法，其包括：

步骤一：将上摩擦试样和下摩擦试样分别与所述上摩擦试样驱动装置1和所述下摩擦试样驱动装置2连接；

步骤二：通过所述转动机构带动所述高压釜3转动到摩擦试验所在区域，并连接所述高压釜3与所述上摩擦试样驱动装置1；

步骤三：通过所述上摩擦试样驱动装置1驱动所述上摩擦试样旋转，同时通过所述下摩擦试样驱动装置2带动所述下摩擦试样上升以加载载荷，使所述上摩擦试样与所述下摩擦试样在所述高压釜3内进行摩擦试验；

步骤四：完成该次摩擦试验后，松开所述高压釜3与所述上摩擦试样驱动装置1之间的连接，同时所述下摩擦试样驱动装置2带动所述下摩擦试样下降以离开所述高压釜3；

步骤五：通过所述转动机构带动所述高压釜3转动离开摩擦试验所在区域，工作人员拆下所述上摩擦试样或/和所述下摩擦试样，对该次摩擦试验留下的润滑油进行更换，并完成所述高压釜3的清洗工作；

步骤六：重复步骤一至五，直至完成所有摩擦试样的摩擦试验。

进一步的，在所述步骤二和步骤五中还包括：利用所述升降机构调整所述高压釜3的竖向位置，使所述高压釜3在转动时避开障碍，以提高整个结构的工作精度及安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。