(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210637041.6 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 中国航空发动机 研究院 地址 101304 北京市顺 义区顺兴 路21号 (72)发明人 胡文颖　李雯　张生光　 (74)专利代理 机构 北京鼎承知识产权代理有限 公司 11551 专利代理师 夏华栋　顾可嘉 (51)Int.Cl. G01N 3/56(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种摩擦实验 装置及实验方法 (57)摘要 本发明提供了一种摩擦实验装置及实验方 法， 涉及摩擦技术领域， 以解决摩擦实验机实验 条件单一的技术问题。 摩擦实验装置， 包括实验 腔、 油气润滑器、 检测装置和设在实验腔的形成 摩擦副的两个实验件， 至少一个实验件相对于实 验腔相对运动， 实验腔为密闭的壳体围成的腔 体， 油气润滑器用于产生一定油气 含量和油气流 量的油气， 油气通过管路与实验腔连通； 检测装 置用于检测实验环境的状态信息， 状态信息包括 温度、 载荷、 扭矩和位移中的至少一种。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115060615 A 2022.09.16 CN 115060615 A 1.一种摩擦实验装置， 其特征在于， 包括实验腔、 油气润滑器、 检测装置和设在所述实 验腔的形成摩擦副的两个实验件， 至少一个所述实验件相对于所述实验腔相对运动， 所述 实验腔为密闭的壳体围成的腔体， 所述油气润滑器用于产生一定油气含量和油气流量的油气， 所述油气通过管路与 所述 实验腔连通； 所述检测装置用于检测所述实验环境的状态信 息， 所述状态信 息包括温度、 载荷、 扭矩 和位移中的至少一种。 2.根据权利要求1所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述实验装置还包括加热装置， 所述加热装置设在所述实验腔 内或设在所述壳体外侧， 用于控制所述实验腔的温度， 所述 实验腔的温度为20℃～45 0℃。 3.根据权利要求1所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述油气润滑器包括油气供给器 和雾化器， 所述油气供给器通过输油管和输气管与所述雾化器连通， 所述输油管和所述输 气管上均设有节流阀， 所述节流阀用于调节所述雾化器的油气比例和油气流量， 所述油气 比例为0.2％～10％， 所述油气流 量为0.2L/s～10L/s； 所述雾化器还具有通过管路连接的喷嘴， 所述喷嘴设在所述实验腔中， 所述喷嘴朝向 两个实验 件之间的摩擦面。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述实验装置还包括驱 动所述至少一个实验件运动的驱动装置， 所述驱动装置包括转动驱动机构或直线驱动机 构， 当所述驱动装置为转动 驱动机构， 所述转动驱动机构的输出轴与相 应所述实验件固定 连接， 所述实验 件为圆形， 两个所述实验 件沿着所述实验 件的中心轴线相对转动。 5.根据权利要求4所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述直线驱动机构包括齿轮齿条 机构和电机， 所述齿轮齿条机构的齿条与相应所述实验件连接， 所述电机通过齿轮与所述 齿条传动连接， 两个所述实验 件在所述实验腔中沿着所述齿条的长度方向往复摩擦。 6.根据权利要求4所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述实验装置还包括用于固定所 述实验件的第一夹具和第二夹具， 所述第一夹具、 所述第二夹具均为自水平夹具， 所述第一 夹具与所述驱动装置固定连接， 所述第一夹具设有限制所述 实验件在所述第一夹具内的径 向运动和周向运动的限位装置， 所述第二夹具与所述检测装置固定连接； 所述限位装置包括定位销和设在所述第 一夹具中心的固定螺栓， 沿所述第 一夹具的周 向位置分布有至少三个定位销， 所述至少三个定位销用于限制所述实验件的周向运动， 所 述固定螺栓用于限制所述实验 件的径向运动。 7.根据权利要求4所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述检测装置包括位移传感器、 扭矩传感器及力学传感器中一种或多种。 8.根据权利要求4所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述实验装置还包括废液回收装 置， 所述废液回收装置包括负压泵， 所述负压泵通过 管路与所述实验腔连通。 9.根据权利要求4所述的摩擦实验装置， 其特征在于， 所述实验装置包括控制器， 所述 检测装置、 所述油气润滑器、 所述 驱动装置以及加热装置均与所述控制器通信连接， 所述控 制器用于在所述 实验腔中提供预设流速和预设混合比例的油气环境， 还用于控制所述实验 腔的温度以及获取实验 件摩擦过程中的载荷、 扭矩及位移的变化。 10.一种用于权利要求1 ‑9任一项所述的摩擦实验装置的实验方法， 其特征在于， 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115060615 A 2方法包括以下步骤， 以预设流速和预设 混合比例的油气喷到实验腔中； 加热实验腔； 开启驱动装置， 使得两个实验 件相对摩擦； 控制器获取位移传感器、 扭矩传感器及力学传感器的实时数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115060615 A 3