專利名稱：一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于可燃氣體摩擦爆炸試驗機，特別涉及適用于煤礦用金屬材料摩擦火花 安全性檢測，以及其他類似爆炸性危險環(huán)境的可燃氣體摩擦爆炸試驗機。
背景技術：
煤礦生產中，井下提升機等機械的制動裝置中都采用金屬或其他類型的摩擦材 料，摩擦制動過程中很容易產生火花，如果環(huán)境中的可燃性氣體如甲烷達到一定濃度，很有 可能發(fā)生爆炸，造成安全事故。因此，對煤礦用摩擦材料除了進行摩擦磨損性能檢測外，也 要對其在摩擦制動過程中產生的火花的安全性進行檢測。摩擦磨損檢測，常利用小樣形式的定速摩擦試驗機，如吉林大學申報的專利-一 種定速摩擦試驗機(專利號=200420011411. 2)，按GB5763，GB5764或一些企業(yè)標準進行，但 目前現(xiàn)有的定速試驗機不具備摩擦材料火花安全性測試功能。摩擦材料火花安全性測試， 企業(yè)多是按《按煤礦用金屬材料摩擦火花安全性試驗方法和判定規(guī)則》(GB/T13813-2008) 進行，所用設備只能進行火花安全性測試，而不具備摩擦磨損性能檢測。目前還沒有既可作 摩擦磨損檢測，又可進行摩擦材料火花安全性測試的試驗機。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種既可作摩擦磨損檢測，又可進行摩擦材料火花安全性測 試的試驗機。即在原有的定速摩擦試驗機基礎上，增設氣體爆炸測試裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，結合


如下一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，由主機和控制系統(tǒng)組成，所述的主機包括機座、驅 動機構、加載機構、測力機構、標定機構、加熱總成、冷卻裝置，所述的主機還包括一個安裝 在機座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲氣箱38、試驗防護箱16及其 上的爆炸氣體溢出安全板39、氣體濃度傳感器40組成，儲氣箱38安裝在機座18上，與儲氣 箱38密封連接的試驗防護箱16也安裝在機座18上，并將摩擦盤8密封在內，氣體濃度傳 感器40與試驗防護箱16連接。所述的試驗防護箱16側壁上裝有葉輪41，用于攪動氣體。所述的加載機構呈龍門式，主要由加載砝碼10、吊桿11、杠桿12、加壓立軸13、導 向套14、加載支臂15、呈龍門式的骨架17組成，骨架17固定在機座18上，杠桿12與焊接 在骨架17上的支座19鉸接相連，加壓立軸13裝在骨架17橫梁中央內孔的導向套14中， 上端與杠桿12球鉸相連，下端與加載支臂15中央鉸接，加載支臂15底部加工有2個倒梯 形槽。所述的測力機構呈平行四邊形鉸鏈式，由擺桿20、擺軸21、連桿22、拉壓傳感器 23、固定架24組成，擺軸21固定在機座18上，固定架24固定在試驗防護箱上箱體25后側， 擺桿20與擺軸21鉸接，擺桿一端伸出并與聯(lián)接在固定架24上的拉壓傳感器23相聯(lián)接，兩 根連桿22其桿兩端通過關節(jié)軸承分別與加載支臂15和擺桿20連接成平行四邊形。
所述的標定機構由標定砝碼33、砝碼安裝吊桿34、標定桿35、鋼絲繩36組成，標定桿34與安裝在上箱體25前側面的固定支座37鉸接連接，鋼絲繩36 —端與加載支臂15連 接，另一端與標定桿35連接。本發(fā)明的有益效果是在原有的定速試驗機上增加了摩擦材料火花安全性測試裝 置，在一臺改進的定速摩擦試驗機上，既可以做摩擦材料火花性安全測試，也可以進行摩擦 材料摩擦磨損試驗，擴大了定速摩擦試驗機的試驗范圍。

圖1是可燃氣體摩擦爆炸試驗機主視圖；圖2是圖1左視圖；圖3是圖1俯視圖；圖4是圖1的K向視圖；圖5是加熱總成主視圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是圖6的B-B剖視圖；圖8是引風回水管主視圖。圖中1、電機2、小帶輪3、傳動帶4、大帶輪5、固定套6、主軸7、連接法蘭 盤 8、摩擦盤 9、壓蓋 10、加載砝碼 11、吊桿 12、杠桿 13、加壓立軸 14、導向套 15、加載支臂16、試驗防護箱17、骨架18、機座19、支座20、擺桿21、擺軸22、連 桿 23、拉壓力傳感器24、固定架 25、試驗防護箱上箱體26、加熱管27、隔熱層28、 外殼體、29、冷卻水箱30、水泵31、鼓風機32、引風回水管33、標定砝碼34、砝碼安裝吊 桿35、標定桿36、鋼絲繩37、固定支座38、儲氣箱39、安全板40、氣體濃度傳感器41、 葉輪42、電機43、冷卻進水管44、回水管
具體實施例方式下面結合附圖所示實施例進一步說明本發(fā)明的具體內容一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，由主機和控制系統(tǒng)組成，所述的主機包括機座、驅 動機構、加載機構、測力機構、標定機構、加熱總成、冷卻裝置組成。所述的主機還包括一個 安裝在機座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲氣箱38、試驗防護箱16 及其上的爆炸氣體溢出安全板39、氣體濃度傳感器40組成。儲氣箱38安裝在機座左側，試 驗防護箱16與儲氣箱38密封連接，固定在機座18前側上平面上，并將摩擦盤8密封在內， 氣體濃度傳感器40安裝在試驗防護箱16的后側。所述的驅動機構主要由電機1、小帶輪2、傳動帶3、大帶輪4、固定套5、主軸6、連 接盤7、摩擦盤8、壓蓋9組成。固定套5，主軸6通過軸承安裝在固裝于機座18前側上平 面的固定套5內，主軸6上端通過套裝的連接法蘭盤7與摩擦盤8連接，并用壓蓋9軸向固 定，主軸6下端裝有大帶輪4，通過傳動帶3，與固定在機座18后側上面的電機的軸端小帶 輪2相連。所述的加載機構呈龍門式，主要由加載砝碼10、吊桿11、杠桿12、加壓立軸13、導 向套14、加載支臂15、試驗防護箱16的呈龍門式的骨架17組成。骨架17固定在機座18上，杠桿12與焊接在骨架17上的支座19鉸接相連，加壓立軸13裝在骨架17橫梁中央內 孔的導向套14中，上端與杠桿12球鉸相連，下端與加載支臂15中央鉸接，加載支臂15底 部加工有2個倒梯形槽，用于安裝摩擦材料試件。加載時摩擦材料與轉動的摩擦盤表面接 觸并產生摩擦。所述的測力機構呈平行四邊形鉸鏈式，由擺桿20、擺軸21、連桿22、拉壓力傳感器 23、固定架24組成。擺軸21固定在機座18上，固定架24固定在上箱體25后側，擺桿20 與擺軸21鉸接，擺桿一端伸出并與聯(lián)接在固定架24上的拉壓傳感器23相聯(lián)接，兩根連桿 22其桿兩端通過關節(jié)軸承分別與加載支臂15和擺桿20連接成平行四邊形。所述的加熱總成主要由電加熱管26、隔熱層27、外殼體28組成，加熱總成通過外 殼體28固定在機座18上。電加熱管為環(huán)形結構。通過熱輻射方式對摩擦盤進行加熱。試 驗時摩擦材料的表面溫度主要是利用摩擦材料與摩擦盤的摩擦而產生。如果在規(guī)定時間或 規(guī)定的摩擦圈數內，達不到要求溫度時，就要啟動電加熱系統(tǒng)，對摩擦盤進行加熱。所述的冷卻裝置由冷卻水箱29、水泵30、鼓風機31、引風回水管32組成，鼓風機 31固定在機座18上。引風回水管32為雙層重疊式結構，其外層側壁設置有進風口與鼓風 機連接。當試驗溫度超過規(guī)定數值時，自動啟動冷卻系統(tǒng)中的水泵30和鼓風機31，冷卻水 通過加熱總成中的冷卻進水管43，對摩擦盤進行冷卻，冷卻回水通過回水管44進入引鳳回 水管32，流回水箱，循環(huán)利用；鼓風機沿引鳳回水管32內層鼓風，產生的負壓將冷卻過程中 產生的水蒸氣通過加熱總成中的回水管44、引鳳回水管32外層排至大氣中，克服了蒸汽對 風機的腐蝕作用，有效防止蒸汽作用于摩擦盤表面。所述的標定裝置由標定砝碼33、砝碼安裝吊桿34、標定桿35、鋼絲繩36組成，標定 桿34與安裝在上箱體25前側面的固定支座37鉸接連接，其左端裝有鋼絲繩36并與加載 支臂15連接，右端鉸接連接砝碼安裝吊桿34，標定砝碼33裝于吊桿34上。平時工作時，標 定裝置不安裝在設備上。標定裝置只是在對測力機構進行標定時使用。標定時，標定砝碼 33通過鋼絲繩對加載支臂產生一個水平拉力，該力作用中心點與測力機構中的拉壓力傳感 器23所受力的中心點在同一平面上，且二力大小具有固定的比例關系。因此，通過標準砝 碼質量可以對拉壓力傳感器進行標定。進行摩擦材料摩擦磨損性能試驗時，左側的儲氣箱38不充任何可燃性氣體。取下 安全板39，安裝摩擦材料試件。啟動電機1，加載機構使摩擦材料試件壓向旋轉的摩擦盤， 進行摩擦試驗。進行摩擦材料火花性安全測試試驗時，摩擦材料試件安裝后，將安全板39裝上， 向左側的儲氣箱38及與之相通的試驗防護箱16內充入規(guī)定可燃性氣體。啟動電機1，加載 機構使摩擦材料試件以一定的壓緊力壓向以某一轉速旋轉的摩擦盤，并產生摩擦。當試驗 防護箱16中可燃氣體濃度達到規(guī)定值時，摩擦材料與摩擦盤摩擦時產生的火花就有可能 使可燃氣體產生爆炸，爆炸氣體會將安全板破開。在整個試驗過程中對摩擦盤轉數、表面摩 擦溫度、壓緊力、可燃氣體濃度等參數進行檢測，從而對不同摩擦制動副，在不同試驗工況 下(包括摩擦溫度、壓緊力、可燃氣體類別及濃度等)的火花安全性進行試驗和鑒別。
權利要求
一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，由主機和控制系統(tǒng)組成，所述的主機包括機座、驅動機構、加載機構、測力機構、標定機構、加熱總成、冷卻裝置，其特征在于所述的主機還包括一個安裝在機座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲氣箱(38)、試驗防護箱(16)及其上的爆炸氣體溢出安全板(39)、氣體濃度傳感器(40)組成，儲氣箱(38)安裝在機座(18)上，與儲氣箱(38)密封連接的試驗防護箱(16)也安裝在機座(18)上，并將摩擦盤(8)密封在內，氣體濃度傳感器(40)與試驗防護箱(16)連接。
2.根據權利要求1所述的一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，其特征在于所述的試驗防 護箱(16)側壁上裝有葉輪(41)，用于攪動氣體。
3.根據權利要求2所述的一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，其特征在于所述的加載機 構呈龍門式，主要由加載砝碼(10)、吊桿(11)、杠桿(12)、加壓立軸(13)、導向套(14)、加 載支臂(15)、呈龍門式的骨架(17)組成，骨架(17)固定在機座(18)上，杠桿(12)與焊接 在骨架(17)上的支座(19)鉸接相連，加壓立軸(13)裝在骨架(17)橫梁中央內孔的導向 套(14)中，上端與杠桿(12)球鉸相連，下端與加載支臂(15)中央鉸接，加載支臂(15)底 部加工有2個倒梯形槽。
4.根據權利要求2所述的一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，其特征在于所述的測力機 構呈平行四邊形鉸鏈式，由擺桿(20)、擺軸(21)、連桿(22)、拉壓傳感器(23)、固定架(24) 組成，擺軸(21)固定在機座(18)上，固定架(24)固定在試驗防護箱上箱體(25)后側，擺 桿(20)與擺軸(21)鉸接，擺桿一端伸出并與聯(lián)接在固定架(24)上的拉壓傳感器(23)相 聯(lián)接，兩根連桿(22)其桿兩端通過關節(jié)軸承分別與加載支臂(15)和擺桿(20)連接成平行 四邊形。
5.根據權利要求2所述的一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，其特征在于所述的標定機 構由標定砝碼(33)、砝碼安裝吊桿(34)、標定桿(35)、鋼絲繩(36)組成，標定桿(34)與安 裝在上箱體(25)前側面的固定支座(37)鉸接連接，鋼絲繩(36) —端與加載支臂(15)連 接，另一端與標定桿(35)連接。
全文摘要
一種可燃氣體摩擦爆炸試驗機，適用于煤礦用金屬材料摩擦火花安全性檢測，以及其他類似爆炸性危險環(huán)境的可燃氣體摩擦爆炸試驗機。由主機和控制系統(tǒng)組成，所述的主機包括機座、驅動機構、加載機構、測力機構、標定機構、加熱總成、冷卻裝置，所述的主機還包括一個安裝在機座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲氣箱38、試驗防護箱16及其上的爆炸氣體溢出安全板39、氣體濃度傳感器40組成，儲氣箱38安裝在機座18上，與儲氣箱38密封連接的試驗防護箱16也安裝在機座18上，并將摩擦盤8密封在內，氣體濃度傳感器40與試驗防護箱16連接。本發(fā)明在原有的定速試驗機上增加了摩擦材料火花安全性測試裝置，擴大了定速摩擦試驗機的試驗范圍。
文檔編號G01N3/56GK101825557SQ20101014675
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權日2010年4月15日
發(fā)明者叢春梅, 劉大欣, 劉學峰, 王利寧, 胡偉, 趙小樓 申請人:吉林省吉大機電設備有限公司