[发明专利]轴向柱塞泵织构化滑靴副热力学特性测试装置

说明书

本发明涉及轴向柱塞泵织构化滑靴副热力学特性测试装置，其润滑油膜温度测试平台主要包括K型热电偶传感器、织构化滑靴。液压泵为润滑润滑油膜温度测试平台提供动力源；流量控制阀控制测试平台的输入流量；K型热电偶传感器通过螺纹固定在被测织构化滑靴的试验件上，且两个温度传感器180°对称安装，用于测量不同工况和不同表面织构形式下滑靴副油膜温度特性，溢流阀控制测试平台的最高输入压力、亿恒数据采集系统能够收集测试平台在不同工况下的油膜温度数据，完成对实验数据的分析和处理等工作。

技术领域

本发明涉及轴向柱塞泵织构化滑靴副热力学特性测试装置。

背景技术

目前，轴向柱塞泵滑靴副热力学性能的试验研究，国内外研究机构提出了一些的试验方案，大多数以平面滑靴副为研究对象，测试滑靴副油膜特性。常用的测试方法有两种，一种是简化或改制柱塞泵的结构，模拟柱塞泵运动，进行局部的内部参数测量，这种方案设计加工简单易实现，但在功能上与实际柱塞泵的差别较大，测试结果存在一定的误差；另一种为模型泵方案，是在实际柱塞泵的结构基础上，通过改造局部结构，在泵内部布置传感器，对柱塞泵内摩擦副特性进行测试，由于保持泵的原有结构，模型泵保留了泵的实际功能，且测试结果较为真实，但考虑到实际柱塞泵往往结构非常紧凑，对于模型泵试验装置的设计和加工都具有较大难度。

滑靴副作为轴向柱塞泵的关键摩擦副之一，频繁承受周期性压力冲击，且运动速度较高，接触比压较大，导致滑靴副极易产生润滑失效，甚至严重磨损，影响柱塞泵的使用寿命。因此，轴向柱塞泵滑靴副的润滑性能设计，不仅有利于提高柱塞泵的工作性能，而且有利于提高其使用寿命。

发明内容

本发明解决了现有技术中采用现有模拟装置无法测试柱塞泵中织构化滑靴副油膜温度的性能参数，测试结果存在误差，而在实际柱塞泵往往结构非常紧凑，滑靴的性能参数测试存在传感器安置困难、实验装置的加工难度较大、测试信号的外界振动干扰显著等问题。

表面织构技术是一种以改善表面界面性能为目的工程技术，通过微/纳加工方法在表面获取图案化的非光滑表面(表面织构)，主要以凹坑、沟槽等微结构单元构成材料表面的微结构阵列，其微结构单元具有0.01-0.03 mm的深度和宽度，与传统的加工表面相比，材料表面的微结构单元具有独特的润滑减摩特性。

为了达到上述目的，本发明采用液压泵、流量控制阀、溢流阀、亿恒数据采集系统和润滑油膜温度测试平台，构成轴向柱塞泵织构化滑靴副热力学特性检测装置，其中：

润滑油膜温度测试平台主要包括K型热电偶传感器、滑靴、斜盘、驱动轴和电动机。液压泵为润滑润滑油膜温度测试平台提供动力源；流量控制阀控制测试平台的输入流量；溢流阀控制测试平台的最高输入压力、亿恒数据采集系统能够收集测试平台在不同工况下的油膜温度数据，完成对实验数据的分析和处理等工作。

液压泵、流量控制阀和溢流阀构成液压动力系统，变频电机控制液压泵的转速。液压泵的高压油口分别与流量控制阀和溢流阀的进油口相联，流量控制阀的出油口与织构化滑靴副测试装置的进油口相连，并在测试装置的进油口处安装压力传感器。测试装置中被测滑靴的密封带处设置测量孔，测量孔的直径为0.5-1mm，在测量孔处安装K型热电偶传感器，并将测试装置的泄漏油口与流量传感器相连接。溢流阀的出油口依次与回油过滤器、散热器相连接。

润滑油膜温度测试平台包括：织构化滑靴副测试装置的底座和端盖固定，将被测织构化滑靴的试验件与调整平板连接，并通过调整螺钉固定在端盖上，四个调整螺钉成90°等分，对称分布在调整平板的两侧，斜盘与驱动轴连接，通过螺钉固定在驱动轴上，并与推力轴承紧密配合。圆锥滚子轴承与端盖孔配合，K型热电偶传感器通过螺纹固定在被测织构化滑靴的试验件上，两个温度传感器180°对称安装在滑靴上面。变频调速电机与联轴器相连接，联轴器的另一端与织构化滑靴副测试装置的驱动轴相连接，变频电机的控制线与变频电机相连接。