一種柱塞-銅套摩擦副性能測試裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型屬于液壓設備檢測技術領域，具體涉及一種柱塞-銅套摩擦副性能測試裝置。
【背景技術】
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[0002]柱塞泵作為工程液壓設備中常見的組成部件之一，其性能直接影響著各類機械裝備工作的可靠性，柱塞-銅套摩擦副是柱塞泵的關鍵組成零部件，表面接觸狀態(tài)對泵的工作性能影響明顯。若柱塞-銅套摩擦副設計不當，會導致銅套磨損嚴重，這對泵的工作效能及使用壽命會產生嚴重的影響。因此，對柱塞-銅套摩擦副在不同工況下進行性能測試對于了解銅套的磨損規(guī)律和改進摩擦副設計有著非常重要的作用。
[0003]在研宄柱塞泵柱塞-銅套間摩擦學問題時，測試裝置和測試方法起著至關重要的作用。目前國內外出現(xiàn)一些試驗機，通過標準試件來測試摩擦副之間的性能，其中很多試驗機和試驗裝置可以進行往復直線運動試驗。如中國專利CN103822840A公開了一種往復式柱塞泵筒摩擦磨損試驗裝置，能夠為圓柱型樣件摩擦磨損問題提供一種可行的試驗方法，該裝置是以接近實際的柱塞和泵筒作為樣件進行試驗，而該裝置只是考慮到柱塞在泵筒中的往復運動，沒有考慮柱塞在泵筒中的自轉運動。柱塞泵中，柱塞在銅套中除了進行往復直線運動之外還同時存在一定的自轉運動，現(xiàn)有的測試裝置與測試方法還不能對柱塞-銅套摩擦副的運動狀態(tài)進行較為完整的模擬。本實用新型在此背景下提出一種專門用于測試柱塞泵柱塞-銅套摩擦副性能的測試裝置，可以實現(xiàn)柱塞-銅套摩擦副在不同工況下的性能測試。柱塞在銅套中的實際運動形式是柱塞在銅套中的往復運動和柱塞自身的轉動，實際工作條件是柱塞受到軸向驅動和表面間的潤滑狀態(tài)。

【發(fā)明內容】

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[0004]本實用新型的目的在于結合柱塞在銅套中的實際運動形式和工況，提供一種柱塞-銅套摩擦副性能的測試裝置。通過該裝置可以對柱塞-銅套進行單一往復直線運動和考慮柱塞自轉情況下的試驗模擬。當忽略柱塞自轉因素的影響時，僅由單一驅動電機帶動試驗裝置進行往復直線運動，模擬柱塞在銅套中的往復運動；當考慮柱塞自轉因素影響時，將柱塞在銅套中的實際運動形式簡化為面-面之間的組合式往復運動，由相互垂直方向的兩個驅動電機帶動試驗裝置進行往復運動模擬柱塞在銅套中的往復運動和柱塞自轉運動。為了模擬柱塞在銅套中的受力情況，本測試裝置采用對柱塞表面徑向加載的方式；為了模擬柱塞與銅套表面間的潤滑狀態(tài)，在本實用新型中設有供油系統(tǒng)，供油系統(tǒng)可以對潤滑油的供給量和油溫進行調控。通過本實用新型能夠實現(xiàn)柱塞-銅套摩擦副在多種不同工況下的性能測試。
[0005]本實用新型所提供的一種柱塞-銅套摩擦副測試裝置包括驅動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、測量系統(tǒng)以及供油系統(tǒng)。所述驅動系統(tǒng)包括固定板1、橫向驅動電機18、第一絲杠22、第一固定螺母25、上層導軌19、上層滑塊15、上移動板16、縱向驅動電機21、第二絲杠27、下層導軌20、下層滑塊4、下移動板5以及安裝臺17 ;所述橫向驅動電機18固定在所述下移動板5的上表面，所述第一絲杠22通過第一聯(lián)軸器23與所述橫向驅動電機18相連，所述第一絲杠22上設有第一移動螺母24以及第一固定螺母25，其中所述第一移動螺母24固定在所述上移動板16的下表面，所述第一固定螺母25位于所述第一絲杠22的末端，所述第一固定螺母25安裝在所述下移動板5的上表面，所述上層導軌19安裝在所述下移動板5上，所述上層導軌19上安裝四個對稱設置的所述上層滑塊15，所述上層滑塊15固定設置在所述上移動板16的下表面，所述安裝臺17固定在所述上移動板16上；所述縱向驅動電機21安裝在所述固定板I上，所述第二絲杠27通過第二聯(lián)軸器26與所述縱向驅動電機21相連，所述第二絲杠27上設有第二移動螺母28以及第二固定螺母29，所述第二移動螺母28固定在所述下移動板5的下表面，所述第二固定螺母29位于所述第二絲杠27的末端，所述第二固定螺母29固定安裝在固定板I的上表面；所述下層導軌20固定在所述固定板I上，所述下層導軌20上安裝四個對稱設置的所述下層滑塊4，所述下層滑塊4固定設置在所述下移動板5的下表面。
[0006]所述加載系統(tǒng)包括角鋼固定板2、角鋼支撐板3、水平支撐板8、加載電機30、第三絲杠32、Z型支架6、螺桿40、關節(jié)軸承41、球頭桿42、柱塞43以及下夾具44 ;所述角鋼固定板2安裝在所述固定板I上，所述角鋼支撐板3安裝在所述角鋼固定板2上，所述水平支撐板8固定在所述角鋼支撐板3的頂部，所述加載電機30通過底部的法蘭安裝在所述水平支撐板8上，所述第三絲杠32通過第三聯(lián)軸器31與所述加載電機30相連接，所述第三絲杠32上套有絲杠螺母33，所述絲杠螺母33通過雙頭螺柱35與滾動輪連接件36相連，滾動輪39孔內設有套筒38，所述滾動輪39以及所述套筒38通過銷釘37安裝在所述滾動輪連接件36上，所述滾動輪39與所述套筒38之間，所述套筒38與所述銷釘37之間是間隙配合；所述限位導程板7位于所述絲杠螺母33的后側并緊貼著所述絲杠螺母33，所述限位導程板7固定在角鋼支撐板3上，所述Z型支架6固定在所述角鋼支撐板3上，所述螺桿40與所述第三絲杠32位于同一軸線上，所述螺桿40通過限位孔固定在所述Z型支架6上，在不進行加載時所述螺桿40與其上端部件不接觸，所述關節(jié)軸承41通過螺紋與所述螺桿40進行連接，所述球頭桿42安裝在所述關節(jié)軸承41的下方，所述柱塞43固定在所述球頭桿42的下方，所述下夾具44固定在所述安裝臺17上。
[0007]所述測量系統(tǒng)包括總控制器9、第一壓力傳感器10以及第二壓力傳感器34 ;所述第一壓力傳感器10安裝在Z型支架6上，所述第二壓力傳感器34安裝在絲杠螺母33的下表面。
[0008]所述供油系統(tǒng)包括油盒11、液壓供油系統(tǒng)12、回油管13以及供油管14，所述液壓供油系統(tǒng)包括油箱49、過濾器50、液壓泵51、溢流閥52、節(jié)流閥53、流量計54、溫度顯示儀55以及加熱電阻絲56 ;其中所述油盒11位于所述下夾具44下方且固定安裝在所述安裝臺17的上表面，所述過濾器50位于所述油箱49內部，所述油箱49連接所述液壓泵51，所述溢流閥52固定安裝在所述液壓泵51的一側，所述節(jié)流閥53安裝在從所述液壓泵51導出的所述供油管14上，所述供油管14上設有所述流量計54，所述供油管14通過螺紋與所述柱塞43的孔連接，溢出的潤滑油通過所述油盒11收集，溢出的潤滑油通過所述回油管13重新回到油箱49中，所述溫度顯示儀55安裝在所述油箱49內，所述加熱電阻絲固定安裝在所述油箱49的底部。
[0009]在加載系統(tǒng)中，滾動輪39能夠在銷釘37上轉動從而降低柱塞在銅套表面運動時，加載系統(tǒng)在橫向上產生的滑動摩擦力的影響；柱塞裝夾的設計結合關節(jié)軸承的設計原理使柱塞在銅套表面進行往復運動時，能夠在橫向和縱向上擺動一定的角度，從而保證柱塞表面與銅套表面有效貼合。
[0010]本實用新型用于測試柱塞-銅套摩擦副性能的方法之一，該方法具體如下:首先將半圓銅套48裝夾在所述下夾具44上，通過水平調節(jié)儀將所述Z型支架6調節(jié)水平，從而保證力的垂直加載，然后手動調節(jié)所述上移動板16和所述下移動板5的位置，使所述柱塞43的表面與所述半圓銅套48的表面完全貼合，不留間隙，通過所述總控制器9控制所述加載電機30進行力的加載，接著打開所述液壓泵51和所述節(jié)流閥53將適量和適溫的潤滑油通過供油管供給到所述柱塞43的孔中，所述橫向驅動電機18通過所述第一聯(lián)軸器23帶動所述第一絲杠22進行旋轉，進而帶動所述柱塞43在所述半圓銅套48中進行往復直線運動，最后通過所述總控制器9觀察并記錄數據。該方法忽略柱塞自轉因素的影響，由單一驅動電機帶動試驗裝置進行往復直線運動，模擬實際柱塞泵中柱塞在銅套中的往復運動。
[0011]本實用新型用于測試柱塞-銅套摩擦副性能的方法之二，該方法具體如下:首先將銅塊47裝夾在所述下夾具44上，通過水平調節(jié)儀將所述Z型支架6調節(jié)水平，從而保證力的垂直加載，然后手動調節(jié)所述上移動板16和所述下移動板5的位置，使所述柱塞43的表面與所述銅