一种可变环境的胶辊摩擦磨损试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种胶辊磨损的实验装置，具体涉及一种可变环境的胶辊摩擦磨损试验装置。
【背景技术】
[0002]在冷轧薄板生产方面，为了结合酸洗线、镀锡线、镀铬线等薄板生产线，能适应耐化学腐蚀、耐老化、耐热、耐油等各种恶劣条件，主要使用的胶辊种类有氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)及氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)。对于这些类型胶辊，有的要求其各方面性能均衡，硬度可调范围广，抗拉与抗压强度高，耐磨性出众，耐油与吸震性能同样出色；有的要求其耐热性好，能胜任湿热环境工作；有的要求其拥有良好的耐化学腐蚀性使其在酸碱介质中发挥出色。所述的胶辊均采用高分子橡胶材料，胶辊在工作过程中不断发生滚动滑动摩擦，胶辊的疲劳性能除了与材料种类有关之外，高分子材料具有粘弹性，力学性能对温度、应变率和时间有依赖性。橡胶的摩擦与粘弹性参数tan δ和弹性模量有直接关系，弹性模量随温度的升高而降低，tanS则随温度的升高先上升后下降(极值点温度低于0°C)，因此，摩擦系数随温度的升高先上升后下降，极值点与tan δ的极值点和弹性模量随温度升高而降低的速率有关。随温度的升高，橡胶的弹性模量下降，磨损斑纹间距增大。高温条件下，由于橡胶老化严重，撕裂强度降低，使得磨损率显著增加，并且磨损率呈周期性大范围变化。在橡胶材料的动态疲劳中，频率对疲劳寿命也有较大的影响。随着频率增加，不同高分子材料的扩展速率可下降、保持恒定或增加。一般而言，提高动态疲劳的平率将导致Nf的降低。因为在低频率下，试样温度升高可通过热传递与环境温度达到热平衡；而高频率下，由于橡胶的不良导热性，致使内部温度升高不能及时传递，热能的积累促进了热老化的进程和热降解，必然降低Nf。同时胶辊一直处于循环载荷作用下，因此必定会影响到橡胶材料的疲劳性能，其中的影响因素主要有平均应力、应力幅值及加载频率对材料疲劳损伤的影响。
[0003]由此可见，胶辊在使用过程中的磨损与多种因素有关，如果想要全面模拟胶辊在使用过程中的磨损，则在对胶辊试样进行摩擦磨损试验时，需要不同的温度、转速及张紧力的条件进行模拟试验。
[0004]然而，目前市场上常规的橡胶摩擦磨损试验装置，是利用橡胶盘与对偶件摩擦磨损的试验装置，这种装置并不能很好地模拟如上描述的现实使用情况。并且，在模拟环境中，这些装置也很少能同时模拟温度、张紧力及频率的变化对橡胶疲劳性能的影响。
[0005]因此，有需要提供一种新的胶辊摩擦磨损试验装置，可以全面模拟胶辊的现场工作环境及状态，例如温度、张紧力、转速、环境介质等条件，为之后工艺流程的合理制定、提高后续工艺的产品生产质量提供可靠的数据。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种能够全面模拟胶辊工作环境的胶辊磨损试验装置，可以在不同温度下、不同载荷下、不同频率下及不同工作介质中对橡胶材料进行的摩擦磨损试验。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供一种可变环境的胶辊磨损试验装置，具有一机架，所述可变环境的胶辊磨损试验装置还包括:驱动组块、传动组块、加载组块、水箱组块及数据采集箱；其中，
所述机架包括:一第一机架平台、一第二机架平台、一第三机架平台和一第四机架平台；
所述驱动组块包括:一电机；
所述传动组块包括:一第一传动轴、一第二传动轴、一第三传动轴、一主动轮及一加载轮；所述
所述加载组块包括:一 U型座、一螺杆配合块、一螺杆、一螺杆支撑架及一螺杆转柄； 所述水箱组块包括:一水箱、一水箱加热器及一温度传感器；
其中，
所述电机固定安装于所述第一机架平台上；
所述第一传动轴设置于所述第二机架平台上，所述第二传动轴设置于所述第一机架平台上，所述第三传动轴放置于所述U型座上，所述主动轮与所述第一传动轴的一端键联接，所述加载轮通过所述第三传动轴安装于所述U型座上；
所述螺杆配合块固定安装于所述U型座上，所述螺杆支撑架固定安装于所述第三机架平台上；所述螺杆的一端与所述螺杆配合块连接，另一端穿过所述螺杆支撑架与所述螺杆转柄连接；
所述水箱加热器及温度传感器都设置于所述水箱内，所述水箱固定安装于所述第一机架平台靠近所述第二传动轴的一侧，并且，所述第二传动轴穿过所述水箱的一侧壁而进入所述水箱的内部；以及
所述数据采集箱固定安装于所述第四机架平台上，所述水箱加热器及所述温度传感器分别与所述数据采集箱导电连接。
[0008]在本发明一实施例中，所述电机为三相异步电动机。
[0009]在本发明一实施例中，所述第一传动轴通过一第一轴承座和一第二轴承座固定安装于所述第二机架平台上；所述第二传动轴通过一第三轴承座和一第四轴承座固定安装于所述第一机架平台上。
[0010]在本发明一实施例中，所述主动轮、第二传动轴及加载轮通过一平皮带连动。
[0011]在本发明一实施例中，所述螺杆的一端通过一拉力传感器与所述螺杆配合块连接，所述拉力传感器与所述数据采集箱导电连接。
[0012]在本发明一实施例中,所述电机通过一 V带与所述第一传动轴连接。
[0013]在本发明一实施例中，所述V带通过一第一 V带带轮和一第二 V带带轮连接所述电机与所述第一传动轴，其中，所述第一 V带带轮与所述电机的输出轴键联接，所述第二 V带带轮与所述第一传动轴的一端键联接，所述V带套在所述第一 V带带轮与第二 V带带轮上。
[0014]在本发明一实施例中，所述第一传动轴和第三传动轴处于同一水平高度，并且，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴平行固定。
[0015]在本发明一实施例中，所述加载组块还包括:至少一导轨和至少一滑块；其中，所述导轨固定安装于所述第三机架平台上； 所述滑块与所述导轨相配合，可以在所述导轨上滑动，并且，所述U型座固定安装在所述滑块上；
所述螺杆转柄内加工有内螺纹，所述内螺纹与螺杆配合，可以通过转动所述螺杆转柄带动所述螺杆与所述U型座沿所述导轨滑动。
[0016]在本发明一实施例中，所述加载组块包括两根导轨和至少两个滑块，所述两根导轨相互平行。
[0017]在本发明一较优实施例中，提供一种可变环境的胶辊磨损试验装置，具有一机架，所述可变环境的胶辊磨损试验装置还包括:驱动组块、传动组块、加载组块、水箱组块及数据采集箱；其中，
所述的机架包括:一第一机架平台、一第二机架平台、一第三机架平台和第四机架平台;
所述的驱动组块包括:一三相异步电机、一第一 V带带轮、一 V带和一第二 V带带轮；
所述的传动组块包括:一第一传动轴、一第一轴承座、一第二轴承座、一主动轮、一平皮带、一第二传动轴、一第三轴承座、一第四轴承座、一加载轮、一第三传动轴、一第一加载轮端盖、一第二加载轮端盖、一第一深沟球轴承、一第二深沟球轴承、一第一骨架式油封和一第二骨架式油封；
所述的加载组块包括:一 U型座、一第一扣板、一第二扣板、一第一导轨、一第二导轨、一第一滑块、一第二滑块、一第三滑块、一第四滑块、一螺杆配合块、一螺杆、一螺杆支撑架、一第一推力球轴承、一第三深沟球轴承和一螺杆转柄；
所述的水箱组块包括:一水箱、一水箱加热器、一温度传感器、一法兰盖和一第三骨架式油封；
其中，
所述第一机架平台固定于所述机架的下层平台，所述第二机架平台固定于所述机架的上层平台的左侧，所述第三机架平台和第四机架平台固定于所述机架的上层平台右侧；所述三相异步电机固定于所述第一机架平台之上，所述第一 V带带轮与所述三相异步电动机的输出轴键联接，所述第二 V带带轮与所述第一传动轴键联接，所述V带连接所述第一 V带带轮和第二 V带带轮；
所述第一轴承座和第二轴承座固定在所述第二机架平台上，所述第一传动轴与所述第一轴承座及所述第二轴承座同轴涨紧联接，所述主动轮与所述第一传动轴键联接；所述第三轴承座和第四轴承座固定在所述第一机架平台上，所述第二传动轴与所述第三轴承座及所述第四轴承座同轴涨紧联接，所述第二传动轴穿过水箱，所述第三传动轴穿过所述加载轮，所述加载轮的两端分别与所述第一深沟球轴承和第二深沟球轴承外圈涨紧联接，所述第三传动轴分别与所述第一深沟球轴承和第二深沟球轴承内圈涨紧联