四球摩擦试验机新型液压加载装置的设计与应用

　　摘　要:介绍了四球摩擦试验机新型液压加载装置的结构组成、工作原理及应用情况,该装置可应用于MR-S10D电液伺服四球摩擦试验机上,取代原来的静压油缸,从而彻底解决原来四球摩擦试验机静压油缸加工的老大难问题。

　　1　引　言

　　四球摩擦试验机是区分润滑剂低、中、高极压性能以及长时抗磨损性能的模拟试验设备,在高等院校以及石油化工、钢铁冶金、交通运输等行业应用非常广泛。

　　四球摩擦试验机的加载方式主要有杠杆砝码式和液压式,液压式又有采用普通柱塞油缸和静压油缸两种情况。杠杆砝码式存在操作费力、无法实现连续无级均匀加载且在油膜破裂以后易引起加载装置的振动从而影响试验结果准确性的缺陷;采用普通柱塞油缸的液压式存在由于缸塞之间摩擦力大而致使试验力精度不高的缺陷;采用静压油缸的液压式虽然活塞由上下两套静压轴承支撑,缸塞间完全被油膜隔开,摩擦力很小,试验力精度较高,但是这种油缸也存在非常大的缺陷:第一,加工精度要求常高、加工难度大、周期长、废品率高;第二,装配调试麻烦、周期长;第三,配套油源需具有两套油泵、结构复杂。

　　为了克服以上技术的不足,设计了一种加工、装配调试比较容易简单、制造周期短、成本低、方便实用的四球摩擦试验机新型液压加载装置,并在新产品MR-S10D电液伺服四球摩擦试验机上进行了应用,取得了良好的效果。

　　2　新型液压加载装置的结构组成与工作原理

　　新型液压加载装置是由普通柱塞油缸和负荷传感器以及由加力轴和直线轴承组成的直线运动单元组成的[1],其结构如图1所示。

　　油缸底1通过螺钉与油缸2底面联结在一起两者之间设有O形密封圈,柱塞3位于油缸2下部,三者组成普通柱塞油缸。负荷传感器7的上端安装着球头螺钉8,下端通过螺钉4与拨板6联结在一起,它们被一起通过油缸2左侧的长方形孔置于柱塞3的上端,螺钉4的头部位于柱塞3上端的定位孔内,并用紧定螺钉5将它们与柱塞3固定在一起。直线轴承12安装于油缸2的上部孔内,并通过螺钉与油缸2固定在一起。加力轴11安装于直线轴承12内,其底面由球头螺钉8支撑。限位开关9通过座板10安装于油缸2中部,当通过油缸底1上的进油孔向油缸2内通入压力油时,柱塞3、负荷传感器7和加力轴11就一起向上移动,从而实现加载,当拨板6随着向上移动碰到限位开关9时,液压系统自动卸荷。

　　3　新型液压加载装置的应用

　　新型液压加载装置最先应用于新产品MR-S10D电液伺服四球摩擦试验机上,相关技术性能指标的检验结果[2]如表1,由此可见应用效果是相当好的。