(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 202210527269.X (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 温州大学平阳智能制造 研究院 地址 325400 浙江省温州市平阳县万全镇 郑二社区 申请人 温州大学 (72)发明人 尹美贵　邵逸煊　吴英龙　 (74)专利代理 机构 杭州万合知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 33294 专利代理师 余冬 (51)Int.Cl. G01N 3/56(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 多模式下的冲 与切组合磨损试验 装置 (57)摘要 本发明公开了多模式下的冲与切组合磨损 试验装置， 包括底板(1)， 底板(1)一角设有下沉 部(2)， 底板(1)上设有水箱控制器(3)， 所述的底 板(1)上对称设有Y轴移动机构(4)， 两侧的Y轴移 动机构(4)上设有X轴移动机构(5)， X轴移动机构 (5)上设有 直角座(6)， 直角座(6)上设有Z轴移动 机构(7)， Z轴移动机构(7)上设有旋转台(8)， 旋 转台(8)上设有电机杆座(9)， 电机杆座(9)上设 有端部座(10)和中间座(11)。 本发明能够模拟 多 种工况模式下试样受到组合磨损情况， 以便提升 实验结果的真实性和实用性。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 114739848 A 2022.07.12 CN 114739848 A 1.多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 包括底板(1)， 底板(1)一角设有下沉部(2)， 底板(1)上设有水箱控制器(3)， 其特征在于： 所述的底板(1)上对称设有Y轴移动机构(4)， 两侧的Y轴移动机构(4)上设有X轴移动机构(5)， X轴移动机构(5)上设有直角座(6)， 直角座 (6)上设有Z轴移动机构(7)， Z轴移动机构(7)上设有旋转台(8)， 旋转台(8)上设有电机杆座 (9)， 电机杆座(9)上设有端部座(10)和中间座(11)， 端部座(10)和中间座(11)上设有音圈 电机杆(12)， 音圈电机杆(12)的活动端经联轴器设有三维力传感器(13)， 三维力传感器 (13)上设有冷凝套(14)， 三维力传感器(13)的端部且靠近冷凝套(14)的下部设有冲击钻头 (15)； 所述的下沉部(2)设有位移机构(16)， 位移机构(16)上设有推力机构(17)， 底板(1)上 设有滑轨机构(18)， 滑轨机构(18)一端设有缓冲块(19)， 滑轨机构(18)上部自上而下依次 设有供压模块(20)、 水模块(21)、 加热模块(22)、 降温模块(23)、 绝热模块(24)以及连接模 块(25)， 推力机构(17)一端与连接模块(25)的侧部相连接， 所述的供压模块(20)与水模块 (21)相连通， 水模块(21)内设有试样夹具(26)， 水模块(21)与降温模块(23)分别与水箱控 制器(3)相连接 。 2.根据权利要去1所述的多模式下的冲与切 组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的Y 轴移动机构(4)包括设置在底板(1)上的Y轴电机(401)， Y轴电机(401)的伸出端经联轴器 设 有传动带移动机构(402)， 传动带移动机构(402)中间具有滑轨(403)， 滑轨(403)上绕有传 动带(404)， 滑轨(40 3)上设有滑块(40 5)， 滑块(40 5)与传动带(404)一端相连接 。 3.根据权利要求1所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的供 压模块(20)下部前后侧设有滑槽(27)， 供压模块(20)下部左右侧设有第一固定部(28)， 水 模块(21)的上部前后侧设有凸起(29)， 水模块(21)上部的左右侧设有第二固定部(30)， 凸 起(29)嵌设在滑槽(27)内， 第一固定 部(28)与第二固定 部(30)经螺栓相连接 。 4.根据权利要求3所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的供 压模块(20)的下部设有密封圈(31)， 密封圈(31)与水模块(21)的上端相紧贴。 5.根据权利要求1所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的供 压模块(20)包括供压主体(201)， 供压主体(201)上部设有垂直接口(202)和倾斜接口 (203)， 供压主体(2 01)的侧部设有进气口(204)和出气口(205)， 供压主体(201)的内壁上设 有气压传感器(20 6)。 6.根据权利要求1所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的水 模块(21)包括水模块主体(211)， 水模块主体(211)的侧部设有进水口(212)和排水口 (213)， 水模块主体(211)的内壁上设有温度传感器(214)， 所述的试样 夹具(26)设置在水模 块主体(21 1)的中间处， 进水口(212)经 管路与水箱控制器(3)相连接 。 7.根据权利要求6所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的水 模块主体(21 1)的底部且靠 近排水口(213)处设有排水沟(215)。 8.根据权利要求1所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的加 热模块(2 2)包括加热体(2 21)， 加热体(2 21)的侧部设有加热孔(2 22)。 9.根据权利要求1所述的多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 其特征在于： 所述的降 温模块(23)包括降温主体(231)， 降温主体(231)侧部设有进液孔(232)和出液孔(233)， 进 液孔(232)经 管路与水箱控制器(3)相连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114739848 A 2多模式下的冲与切组合磨损试验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及冲切试验机装备 领域， 特别是多模式下的冲 与切组合磨损试验 装置。 背景技术 [0002]摩擦在生活中无处不在， 比如在机器运转的时候产生摩擦， 会造成额外的能量损 耗。 运动员会使用特制的运动鞋增加摩擦力， 帮助其跑步速度更快。 人们在生活生产中都会 遇到与摩擦相关的问题， 通过研究物体的摩 擦磨损问题， 进而分析其优劣性， 对于帮助提高 其材料属性， 工艺性能， 设备性能有着重要影响。 聚焦于微观领域， 在实际工况中,微动行为 极其复杂,不是单一模式的作用,往往 是两种以上(含两种)基本模式复合的结果。 冲切复合 微动是指 机械零部件在受到冲击力的同时会伴有切向的运动,这两种形式的微动会加剧磨 损过程。 冲切复合微动 磨损现象广泛存在于核电装置、 矿山机械、 海洋钻井、 航空航 天、 登月 工程等领域， 带来了巨大的能源浪费和安全隐患。 因此需要通过冲击磨损、 切向滑动 磨损和 冲切复合磨损这三种方式研究材料微观摩擦磨损情况。 冲击磨损是两个固体表面之 间反复 动态接触、 撞击造成的材料界面损伤， 而切向滑动磨损是固体表面受到来自切向的微幅运 动带来的磨损， 冲切复合磨损是固体表面受到多个方向的碰撞和撞击所造成的损伤。 例如 申请号为CN202010587279.3的中国发明专利， 公开了一种高温高压下的690合金管微动损 伤试验装置及其实施方法， 该装置可以实施高温高压下水环境的微动试验， 但其装置不能 够进行角度调节； 申请号为201921450058.0的中国实用新型专利， 公开了一种高温高压石 墨轴承磨损性能试验台， 该装置可以实现高温高压下的摩擦磨损， 但未有控温手段。 因此， 目前现有的摩擦磨损试验机仍具有不完善之处， 绝大部 分只能模拟单一工况或者单一角度 下材料所 受的磨损情况， 而在实际应用中， 零部件 所面对的情况都较为复杂和多样， 因此设 计具有能模拟多工况以及多角度的摩擦磨损试验机是有必要的， 一方面可以更加真实模拟 实际工况， 一方面可以更加自动化， 减少人工操作。 发明内容 [0003]本发明的目的在于， 提供多模式下的冲与切组合磨损 试验装置。 本发明能够模拟 多种工况模式下 试样受到组合磨损情况， 以便提升实验结果的真实性和实用性。 [0004]本发明的技术方案： 多模式下的冲与切组合磨损试验装置， 包括底板， 底板一角设 有下沉部， 底板上设有 水箱控制器， 所述的底板上对称设有Y轴移动机构， 两侧的Y轴移动机 构上设有 X轴移动机构， X轴移动机构上设有直角座， 直角座上设有Z轴移动机构， Z轴移动机 构上设有旋转台， 旋转台上设有电机杆座， 电机杆座上设有端部座和中间座， 端部座和中间 座上设有音圈电机杆， 音圈电机杆的活动端经联轴器设有三维力传感器， 三维力传感器上 设有冷凝套， 三维力传感器的端部且靠近冷凝套的下部设有冲击钻头； 所述的下沉部设有 位移机构， 位移机构上设有推力机构， 底板上设有滑轨机构， 滑轨机构一端设有缓冲块， 滑 轨机构上部自上而下依 次设有供压模块、 水模块、 加热模块、 降温模块、 绝热模块以及连接 模块， 推力机构一端与连接模块的侧部相连接， 所述的供压模块与水模块相连通， 水模块内说　明　书 1/5 页 3 CN 114739848 A 3