[发明专利]一种全浮式活塞销摩擦试验装置

说明书

本发明涉及动力机械技术领域内的一种全浮式活塞销摩擦试验装置，包括机架和运动模拟系统；运动模拟系统包括承力座、连杆、凸轮、复位弹簧和传动机构，承力座设置有轴孔，两块承力座间隔设置于机架上，两个轴孔用于安装待测试活塞销，连杆的一端套接于位于两个轴孔之间的待测试活塞销上；复位弹簧的一端连接于连杆的侧面，复位弹簧的另一端通过机架固定，凸轮与连杆的另一侧面接触；传动机构带动凸轮转动，凸轮推动连杆转动，复位弹簧使连杆复位。本发明在进行实验研究时可最大程度还原全浮式活塞销在实际工作中的真实状态，为深入研究活塞销表面摩擦磨损机理提供有力支撑。

技术领域

本发明涉及动力机械技术领域，具体地，涉及一种全浮式活塞销摩擦试验装置。

背景技术

从小型车用发动机到大型船舶发动机，活塞销作为内燃机的主要工作部件之一，其使用寿命对整个发动机的寿命都有着重要的影响。活塞销在工作工程中需要承受巨大载荷，其表面也同其他零部件不断产生摩擦，活塞销的摩擦磨损程度对整机的工作性能有着重要的影响。活塞销磨损程度过大时，会导致轴瓦与活塞销之间的间隙增大，活塞销的二阶运动加剧，导致整机的振动和噪声增大；过大的间隙还会导致气缸压力对连杆以及其下方的曲轴产生强烈的刚性冲击，连杆、曲轴乃至轴承基座也会受到破坏。因此，进行活塞销的摩擦磨损实验研究，探究其摩擦磨损机理对提高发动机性能，延长发动机使用寿命具有重要的意义。

一方面，内燃机活塞销的安装方式有两种，即全浮式安装与半浮式安装，全浮式安装即指当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动，此种安装方式可使磨损更加均匀，因此在生产装配中这种设计安装方式被广泛采用；半浮式安装即指活塞销与活塞销座和连杆小头之间只有一者可以自由旋转，另一者相互固定的连接形式。全浮式活塞销摩擦磨损实验难以开展的主要原因就是现有的实验台架无法模拟全浮式活塞销的真实工作状态，更难以获得准确的实验结果。目前，现有研究中还没有能够专门针对全浮式活塞销进行模拟实验的方案设计。

另一方面在内燃机实际工作状态下，活塞销处的润滑情况、热力场分布、其所承受的压力载荷，活塞销-连杆小头摩擦副间的相对运动，均会对活塞销表面摩擦磨损情况产生一定影响，综合考虑上述因素的影响是保证实验结果准确可靠的前提。目前现有的活塞销摩擦磨损实验台架多是只能考虑上述一种或几种因素对活塞销摩擦磨损情况的影响，导致实验结果与实际情况相差较大，不能很好地起到对理论计算进行验证的作用。

经现有技术检索发现，中国发明专利公开号为CN105675423A，公开了一种摩擦磨损测试系统，特指一种发动机缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损测试系统，摩擦磨损测试系统主要由动力系统、传动系统、加热及温控系统、加载系统、数据测试系统与辅助支承系统组成。本发明采用这样的结构设置，在实际使用过程中，可模拟发动机的往复运动，在较大的选择范围内对速度、负荷、温度、摩擦副表面情况等参数进行调整选择，进行在各种环境下的缸套-活塞环摩擦磨损实验，通过模拟实验研究，可对试样在各种影响因素下的摩擦磨损性能的变化情况进行考察，从而实现对试样的摩擦学特性及其相应产品使用性能的综合考察分析。该专利技术主要针对活塞环的摩擦磨损试验提出的，无法适用于活塞销的摩擦磨损试验。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全浮式活塞销摩擦试验装置。

根据本发明提供的一种全浮式活塞销摩擦试验装置，包括机架和运动模拟系统；

所述运动模拟系统包括承力座、连杆、凸轮、复位弹簧和传动机构，所述承力座设置有轴孔，两块所述承力座间隔设置于所述机架上，两个所述轴孔用于安装待测试活塞销，所述连杆的一端套接于位于两个所述轴孔之间的待测试活塞销上；

所述复位弹簧的一端连接于所述连杆的侧面，所述复位弹簧的另一端通过所述机架固定，所述凸轮与所述连杆的另一侧面接触；

所述传动机构带动所述凸轮转动，所述凸轮推动所述连杆转动，所述复位弹簧使所述连杆复位。