專利名稱：一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，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(xiǎn)環(huán)境的可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
煤礦生產(chǎn)中，井下提升機(jī)等機(jī)械的制動(dòng)裝置中都采用金屬或其他類型的摩擦材 料，摩擦制動(dòng)過程中很容易產(chǎn)生火花，如果環(huán)境中的可燃性氣體如甲烷達(dá)到一定濃度，很有 可能發(fā)生爆炸，造成安全事故。因此，對(duì)煤礦用摩擦材料除了進(jìn)行摩擦磨損性能檢測外，也 要對(duì)其在摩擦制動(dòng)過程中產(chǎn)生的火花的安全性進(jìn)行檢測。摩擦磨損檢測，常利用小樣形式的定速摩擦試驗(yàn)機(jī)，如吉林大學(xué)申報(bào)的專利-一 種定速摩擦試驗(yàn)機(jī)(專利號(hào)=200420011411. 2)，按GB5763，GB5764或一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，但 目前現(xiàn)有的定速試驗(yàn)機(jī)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(yàn)方法和判定規(guī)則》(GB/T13813-2008) 進(jìn)行，所用設(shè)備只能進(jìn)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(jìn)行摩擦材料火花安全性測試的試驗(yàn)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)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(jìn)行摩擦材料火花安全性測 試的試驗(yàn)機(jī)。即在原有的定速摩擦試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)上，增設(shè)氣體爆炸測試裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合


如下一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，由主機(jī)和控制系統(tǒng)組成，所述的主機(jī)包括機(jī)座、驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)、加載機(jī)構(gòu)、測力機(jī)構(gòu)、標(biāo)定機(jī)構(gòu)、加熱總成、冷卻裝置，所述的主機(jī)還包括一個(gè)安裝 在機(jī)座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲(chǔ)氣箱38、試驗(yàn)防護(hù)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(chǔ)氣箱38安裝在機(jī)座18上，與儲(chǔ)氣 箱38密封連接的試驗(yàn)防護(hù)箱16也安裝在機(jī)座18上，并將摩擦盤8密封在內(nèi)，氣體濃度傳 感器40與試驗(yàn)防護(hù)箱16連接。所述的試驗(yàn)防護(hù)箱16側(cè)壁上裝有葉輪41，用于攪動(dòng)氣體。所述的加載機(jī)構(gòu)呈龍門式，主要由加載砝碼10、吊桿11、杠桿12、加壓立軸13、導(dǎo) 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(jī)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(nèi)孔的導(dǎo)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(gè)倒梯 形槽。所述的測力機(jī)構(gòu)呈平行四邊形鉸鏈?zhǔn)剑蓴[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(jī)座18上，固定架24固定在試驗(yàn)防護(hù)箱上箱體25后側(cè)， 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(guān)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(biāo)定機(jī)構(gòu)由標(biāo)定砝碼33、砝碼安裝吊桿34、標(biāo)定桿35、鋼絲繩36組成，標(biāo)定桿34與安裝在上箱體25前側(cè)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(biāo)定桿35連接。本發(fā)明的有益效果是在原有的定速試驗(yàn)機(jī)上增加了摩擦材料火花安全性測試裝 置，在一臺(tái)改進(jìn)的定速摩擦試驗(yàn)機(jī)上，既可以做摩擦材料火花性安全測試，也可以進(jìn)行摩擦 材料摩擦磨損試驗(yàn)，擴(kuò)大了定速摩擦試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)范圍。

圖1是可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)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(fēng)回水管主視圖。圖中1、電機(jī)2、小帶輪3、傳動(dòng)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(dǎo)向套 15、加載支臂16、試驗(yàn)防護(hù)箱17、骨架18、機(jī)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(yàn)防護(hù)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(fēng)機(jī)32、引風(fēng)回水管33、標(biāo)定砝碼34、砝碼安裝吊 桿35、標(biāo)定桿36、鋼絲繩37、固定支座38、儲(chǔ)氣箱39、安全板40、氣體濃度傳感器41、 葉輪42、電機(jī)43、冷卻進(jìn)水管44、回水管
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，由主機(jī)和控制系統(tǒng)組成，所述的主機(jī)包括機(jī)座、驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)、加載機(jī)構(gòu)、測力機(jī)構(gòu)、標(biāo)定機(jī)構(gòu)、加熱總成、冷卻裝置組成。所述的主機(jī)還包括一個(gè) 安裝在機(jī)座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲(chǔ)氣箱38、試驗(yàn)防護(hù)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(chǔ)氣箱38安裝在機(jī)座左側(cè)，試 驗(yàn)防護(hù)箱16與儲(chǔ)氣箱38密封連接，固定在機(jī)座18前側(cè)上平面上，并將摩擦盤8密封在內(nèi)， 氣體濃度傳感器40安裝在試驗(yàn)防護(hù)箱16的后側(cè)。所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)1、小帶輪2、傳動(dòng)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(jī)座18前側(cè)上平 面的固定套5內(nèi)，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(dòng)帶3，與固定在機(jī)座18后側(cè)上面的電機(jī)的軸端小帶 輪2相連。所述的加載機(jī)構(gòu)呈龍門式，主要由加載砝碼10、吊桿11、杠桿12、加壓立軸13、導(dǎo) 向套14、加載支臂15、試驗(yàn)防護(hù)箱16的呈龍門式的骨架17組成。骨架17固定在機(jī)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(nèi) 孔的導(dǎo)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(gè)倒梯形槽，用于安裝摩擦材料試件。加載時(shí)摩擦材料與轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦盤表面接 觸并產(chǎn)生摩擦。所述的測力機(jī)構(gòu)呈平行四邊形鉸鏈?zhǔn)?，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(jī)座18上，固定架24固定在上箱體25后側(cè)，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(guān)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(jī)座18上。電加熱管為環(huán)形結(jié)構(gòu)。通過熱輻射方式對(duì)摩擦盤進(jìn)行加熱。試 驗(yàn)時(shí)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(chǎn)生。如果在規(guī)定時(shí)間或 規(guī)定的摩擦圈數(shù)內(nèi)，達(dá)不到要求溫度時(shí)，就要啟動(dòng)電加熱系統(tǒng)，對(duì)摩擦盤進(jìn)行加熱。所述的冷卻裝置由冷卻水箱29、水泵30、鼓風(fēng)機(jī)31、引風(fēng)回水管32組成，鼓風(fēng)機(jī) 31固定在機(jī)座18上。引風(fēng)回水管32為雙層重疊式結(jié)構(gòu)，其外層側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口與鼓風(fēng) 機(jī)連接。當(dāng)試驗(yàn)溫度超過規(guī)定數(shù)值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)中的水泵30和鼓風(fēng)機(jī)31，冷卻水 通過加熱總成中的冷卻進(jìn)水管43，對(duì)摩擦盤進(jìn)行冷卻，冷卻回水通過回水管44進(jìn)入引鳳回 水管32，流回水箱，循環(huán)利用；鼓風(fēng)機(jī)沿引鳳回水管32內(nèi)層鼓風(fēng)，產(chǎn)生的負(fù)壓將冷卻過程中 產(chǎn)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(duì) 風(fēng)機(jī)的腐蝕作用，有效防止蒸汽作用于摩擦盤表面。所述的標(biāo)定裝置由標(biāo)定砝碼33、砝碼安裝吊桿34、標(biāo)定桿35、鋼絲繩36組成，標(biāo)定 桿34與安裝在上箱體25前側(cè)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(biāo)定砝碼33裝于吊桿34上。平時(shí)工作時(shí)，標(biāo) 定裝置不安裝在設(shè)備上。標(biāo)定裝置只是在對(duì)測力機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)使用。標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定砝碼 33通過鋼絲繩對(duì)加載支臂產(chǎn)生一個(gè)水平拉力，該力作用中心點(diǎn)與測力機(jī)構(gòu)中的拉壓力傳感 器23所受力的中心點(diǎn)在同一平面上，且二力大小具有固定的比例關(guān)系。因此，通過標(biāo)準(zhǔn)砝 碼質(zhì)量可以對(duì)拉壓力傳感器進(jìn)行標(biāo)定。進(jìn)行摩擦材料摩擦磨損性能試驗(yàn)時(shí)，左側(cè)的儲(chǔ)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(dòng)電機(jī)1，加載機(jī)構(gòu)使摩擦材料試件壓向旋轉(zhuǎn)的摩擦盤， 進(jìn)行摩擦試驗(yàn)。進(jìn)行摩擦材料火花性安全測試試驗(yàn)時(shí)，摩擦材料試件安裝后，將安全板39裝上， 向左側(cè)的儲(chǔ)氣箱38及與之相通的試驗(yàn)防護(hù)箱16內(nèi)充入規(guī)定可燃性氣體。啟動(dòng)電機(jī)1，加載 機(jī)構(gòu)使摩擦材料試件以一定的壓緊力壓向以某一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的摩擦盤，并產(chǎn)生摩擦。當(dāng)試驗(yàn) 防護(hù)箱16中可燃?xì)怏w濃度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，摩擦材料與摩擦盤摩擦?xí)r產(chǎn)生的火花就有可能 使可燃?xì)怏w產(chǎn)生爆炸，爆炸氣體會(huì)將安全板破開。在整個(gè)試驗(yàn)過程中對(duì)摩擦盤轉(zhuǎn)數(shù)、表面摩 擦溫度、壓緊力、可燃?xì)怏w濃度等參數(shù)進(jìn)行檢測，從而對(duì)不同摩擦制動(dòng)副，在不同試驗(yàn)工況 下(包括摩擦溫度、壓緊力、可燃?xì)怏w類別及濃度等)的火花安全性進(jìn)行試驗(yàn)和鑒別。
權(quán)利要求
一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，由主機(jī)和控制系統(tǒng)組成，所述的主機(jī)包括機(jī)座、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、加載機(jī)構(gòu)、測力機(jī)構(gòu)、標(biāo)定機(jī)構(gòu)、加熱總成、冷卻裝置，其特征在于所述的主機(jī)還包括一個(gè)安裝在機(jī)座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲(chǔ)氣箱(38)、試驗(yàn)防護(hù)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(chǔ)氣箱(38)安裝在機(jī)座(18)上，與儲(chǔ)氣箱(38)密封連接的試驗(yàn)防護(hù)箱(16)也安裝在機(jī)座(18)上，并將摩擦盤(8)密封在內(nèi)，氣體濃度傳感器(40)與試驗(yàn)防護(hù)箱(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的試驗(yàn)防 護(hù)箱(16)側(cè)壁上裝有葉輪(41)，用于攪動(dòng)氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的加載機(jī) 構(gòu)呈龍門式，主要由加載砝碼(10)、吊桿(11)、杠桿(12)、加壓立軸(13)、導(dǎo)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(jī)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(nèi)孔的導(dǎo)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(gè)倒梯形槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的測力機(jī) 構(gòu)呈平行四邊形鉸鏈?zhǔn)?，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(jī)座(18)上，固定架(24)固定在試驗(yàn)防護(hù)箱上箱體(25)后側(cè)，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(guān)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(jù)權(quán)利要求2所述的一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的標(biāo)定機(jī) 構(gòu)由標(biāo)定砝碼(33)、砝碼安裝吊桿(34)、標(biāo)定桿(35)、鋼絲繩(36)組成，標(biāo)定桿(34)與安 裝在上箱體(25)前側(cè)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(biāo)定桿(35)連接。
全文摘要
一種可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)，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(xiǎn)環(huán)境的可燃?xì)怏w摩擦爆炸試驗(yàn)機(jī)。由主機(jī)和控制系統(tǒng)組成，所述的主機(jī)包括機(jī)座、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、加載機(jī)構(gòu)、測力機(jī)構(gòu)、標(biāo)定機(jī)構(gòu)、加熱總成、冷卻裝置，所述的主機(jī)還包括一個(gè)安裝在機(jī)座上的氣體爆炸測試裝置，所述的氣體爆炸測試裝置由儲(chǔ)氣箱38、試驗(yàn)防護(hù)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(chǔ)氣箱38安裝在機(jī)座18上，與儲(chǔ)氣箱38密封連接的試驗(yàn)防護(hù)箱16也安裝在機(jī)座18上，并將摩擦盤8密封在內(nèi)，氣體濃度傳感器40與試驗(yàn)防護(hù)箱16連接。本發(fā)明在原有的定速試驗(yàn)機(jī)上增加了摩擦材料火花安全性測試裝置，擴(kuò)大了定速摩擦試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)范圍。
文檔編號(hào)G01N3/56GK101825557SQ20101014675
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者叢春梅, 劉大欣, 劉學(xué)峰, 王利寧, 胡偉, 趙小樓 申請(qǐng)人:吉林省吉大機(jī)電設(shè)備有限公司