[发明专利]一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置

权利要求书

1.一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置，其特征在于，包括转动模拟装置(1)、侵入模拟装置(2)、应力测量装置(3)、温度测量装置(4)和计算机(30)；其中，

转动模拟装置(1)包括伺服电机控制器(6)、联轴器(7)、转轴(8)、转盘(11)和转盘底座(10)，以及安装在转盘底座(10)的伺服电机(5)，伺服电机(5)由伺服电机控制器(6)控制转速，并通过联轴器(7)与转轴(8)一端连接，转轴(8)另一端穿过轴承座安装在转盘底座(10)上，转盘(11)安装在转轴(8)另一端，悬空在转盘底座(10)外；

侵入模拟装置(2)包括导轨行程模组(12)、步进电机(13)、驱动器(14)、直流电源(15)、步进电机控制器(16)、夹持架(17)和磨损试验件(18)，导轨行程模组(12)为丝杆结构，由步进电机(13)带动，步进电机(13)连接驱动器(14)，驱动器(14)与直流电源(15)和步进电机控制器(16)相连接；夹持架(17)安装于导轨行程模组(12)的滑台(121)上，用于夹持磨损试验件(18)做水平运动，用来模拟不同侵入速度、不同侵入深度条件下的碰磨过程；

应力测量装置(3)包括一对电阻应变片(19)和NI应变输入模块(20)，一对电阻应变片(19)正交布置，贴在磨损试验件(18)根部，由数据线(29)连接到NI应变输入模块(20)，再将NI应变输入模块(20)连接到计算机(30)；

温度测量装置(4)包括红外热像仪(21)，红外热像仪(21)的镜头中心法线方向与转盘(11)轴向方向平行，且其镜头中心高度与摩擦位置高度一致，从而使摩擦区域处在红外热像仪(21)视窗正中，红外热像仪(21)由数据线(29)与计算机(30)相连接，从而可通过计算机(30)远程设置红外热像仪(21)的拍摄参数，控制拍摄过程并处理拍摄结果。

2.根据权利要求1所述的一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置，其特征在于，转动模拟装置(1)中的轴承座内设置有一对脂润滑深沟球轴承(9)。

3.根据权利要求1所述的一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置，其特征在于，温度测量装置(4)还包括三角架(22)，红外热像仪(21)由三角架(22)固定位置。

4.根据权利要求1所述的一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置，其特征在于，转动模拟装置(1)的转盘(11)与伺服电机(5)同轴设置；侵入模拟装置(2)的导轨行程模组(12)在转盘(11)一侧；导轨行程模组(12)的滑台(121)能够进行垂直于转盘(11)轴线方向的水平移动；夹持架(17)所夹持的磨损试验件(18)与转盘(11)圆心处在同一高度；红外热像仪(21)的镜头正对转盘(11)与磨损试验件(18)的摩擦区域。

5.根据权利要求1所述的一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置，其特征在于，转盘(11)由内盘(23)和摩擦外环(24)组成，摩擦外环(24)能够更换为不同材质和不同结构的材料；当用于模拟测量高速转子对静子上的密封齿的磨损状况时，摩擦外环(24)被加工为光滑表面，用以模拟高速光滑转子结构；当被用于模拟测量高速转子上的密封齿对静子上的阻尼面的磨损状况时，摩擦外环(24)被加工为带齿表面，用以模拟高速密封齿转子结构。

6.根据权利要求1所述的一种可测量高速旋转动密封磨损特性的装置，其特征在于，伺服电机(5)由伺服电机控制器(6)控制来输出信号到计算机(30)，通过计算机(30)控制转盘(11)的转动速度在300～16000r/min之间变化。