专利名称：桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种材料试验装置，具体说是一种耐磨板两向同时加载的磨耗试验装置， 用于对高分子材料耐磨制品——桥梁支座用耐磨板线磨耗率进行垂向和水平向的试验，属于 试验设备、试验装备领域。
背景技术：
高分子材料耐磨广泛应用于高速铁路桥梁支座上，现又逐步应用于城市轨道桥梁支座和 公路桥梁上，桥梁支座是连接桥梁和桥墩，耐磨板是桥梁支座重要组成部分，起滑动作用。 当桥梁相对于桥墩时，耐磨板在垂向起竖向承载作用，在水平方向起滑动作用，因此在竖向 和水平方向会同时受力运动。为了检测耐磨板在竖向承载条件下的磨耗性能，需要模拟实际 工况对其进行复合磨耗试验。为了保证耐磨板的性能要求，在耐磨板研制和批量生产过程中 都要进行耐磨板的线磨耗率试验，但现在的耐磨板线磨耗率在竖向和水平方向试验是分开用 不同的方式和装置来完成的，这样既麻烦，劳动强度大，而且试验的效果不能真实的反应实 际的工作条件。因此很有必要设计新型的试验装置，满足耐磨板的线磨耗率试验要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决目前高分子复合材料及制品类耐磨板磨耗试验设备或装置 的不足，提供了一种可两向同时加载的高分子复合材料及制品类耐磨板磨耗试验装置。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的 一种两向加载磨耗试验装置，包括一个 垂向(样品法线方向)加载磨耗试验装置，垂向(样品法线方向)加载磨耗试验装置至少有 一个垂向施力装置，垂向施力装置从垂向与试验耐磨板相接触，并对试验耐磨板施加垂向试 验力；其特点在于在试验耐磨板上与垂向施力装置相垂直的方向，同时设有一个水平加载 磨耗试验装置水平加载磨耗试验装置至少有一个水平施力装置，水平施力装置从水平方向 与试验耐磨板相接触，并对试验耐磨板施加水平试验力；垂向(样品法线方向)加载磨耗试 验装置与水平(样品切线方向)加载磨耗试验装置组合在一起形成两向加载磨耗试验装置， 由垂向施力装置与水平施力装置共同作用，实现对试验耐磨板的垂向和水平两向磨耗试验。
所述的垂向施力装置安装在试验耐磨板法线方向，垂向施力装置用垂向油缸通过垂向连 接头与垂向加载活动板联结在一起传递乖向载荷的，且在垂向加载活动板上开有导向孔，垂 向框架立柱作为导向柱从垂向加载活动板上导向孔内穿过，以便导向；所述的水平向施力装 置是安装在耐磨板的剪切方向，且与垂向施力装置相互垂直，水平向施力装置用一个尾部带圆锥体的连接头加载，通过一个带燕尾槽的水平连接头与不锈钢板滑动块的侧面联结在一起， 不锈钢滑动板与试验耐磨板相对运动，起到磨耗试验的作用。
本实用新型的两向加载磨耗试验装置，能够分别从垂向和水平两个方向对试验耐磨板进 行磨耗试验，较真实的模拟耐磨板在桥梁支座中同时受垂向力和水平力两个方向同时运动的 磨耗特性。

图1是本实用新型的结构示意主视图； 图2是本实用新型的结构示意侧视图； 图3是本实用新型的结构示意俯视图。
图中1、垂向框架平板，2、垂向加载油缸，3、垂向框架立柱，4、垂向加载传感器，5、 垂向加载压头，6、垂向加载导柱，7、垂向加载活动板，8、不锈钢板，9、水平加载圆锥连 接头，10、水平加载燕尾槽连接头，11、水平加载固定框架，12、试验耐磨板，13、水平加 载传感器，14、水平加载油缸。
具体实施方式

附图给出了本实用新型的一个实施例，下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。 从附图中可以看出，本实用新型为一种耐磨板磨耗试验设备或装置，具体说是一种两向 加载磨耗试验装置，包括垂向和水平两个方向试验，以向耐磨板施加机械力的方式对其进行 两向加载磨耗试验。磨耗试验设备或装置为两向加载磨耗试验装置，至少有一个垂向施力保 持恒定的垂向施力装置，所述的垂向施力装置安装在试验耐磨板法线方向，垂向施力装置用 垂向油缸通过垂向连接头与试验耐磨板联结在一起传递垂向载荷。垂向施力装置由垂向框架 平板l、垂向加载油缸2、垂向框架立柱3、垂向加载传感器4、垂向加载压头5组成其中， 垂向框架平板1有两块，两块垂向框架平板1与垂向框架立柱3组合构成加载框架；在两垂 向框架平板1之间串接安装有垂向加载油缸2、垂向加载传感器4、两块垂向加载活动板7和 两块带冷却装置的不锈钢板8;有两件试验耐磨板12分别嵌入在两块垂向加载活动板7上， 试验耐磨板12 —面与垂向加载活动板7接触，另一面与不锈钢板8接触；在垂向加载活动板 7上开有导向孔，垂向框架立柱3作为导向柱从垂向加载活动板7上的导向孔内穿过，以便 导向。垂向加载油缸2进行垂向施力加载，垂向加载传感器4测量控制加载力，通过垂向加 载压头5把力施加到垂向加载活动板7上，再通过垂向加载活动板7向试验耐磨板12施加垂 向加载试验力。
在与垂向施力装置相垂直的水平方向至少有一个可以对试验耐磨板12水平施力，并可以使试验耐磨板12作往返运动的水平施力装置。所述的水平向施力装置是安装在耐磨板的剪切 方向，且与垂向施力装置相互垂直的。水平施力装置由水平加载圆锥连接头9、水平加载燕 尾槽连接头IO、水平加载固定框架ll、水平加载传感器13、水平加载油缸14组成；其中， 水平加载固定框架11与垂向加载活动板7、不锈钢板8和试验耐磨板12固定在一起，并承 受水平施力装置施加的反作用力；水平加载燕尾槽连接头10与不锈钢板8的侧面紧贴在一起， 水平加载燕尾槽连接头10上面与水平加载圆锥连接头9连接，水平加载圆锥连接头9又与水 平加载传感器13连接，水平加载传感器13上又与水平加载油缸14连接；水平加载油缸14 进行施加水平载荷，水平加载传感器13测量控制加载力，通过水平加载圆锥连接头9和把力 施加到带冷却装置的不锈钢板8上，并通过不锈钢板8将水平施力加载到试验耐磨板12上， 使试验耐磨板12与不锈钢板8接触产生相对滑动摩擦，实现对试验耐磨板施加了水平磨耗试 验力；由于耐磨板试样12与不锈钢板8产生相对滑动摩擦的往返运动，长期运行将会由相对 摩擦运动产生热量，因此在需要有冷却水循环装置，在不锈钢板8中设有冷却装置，将通过 不锈钢板8中的冷却装置对试验摩擦产生的热进行冷却。
设计装配时，将试验耐磨板12嵌入垂向加载活动板7的凹槽内，为防止试验过程中试验 耐磨板12翻翘，设计时垂向加载活动板7有两个导向孔，垂向加载活动板7导向孔与垂向加 载导柱6配合，垂向加载活动板7只能沿垂向运动，将2件试验耐磨板12分别嵌在2件垂向 加载活动板7上；试验耐磨板12垂直方向与光滑的不锈钢板8接触，不锈钢板8水平方向与 水平加载燕尾槽连接头10，水平加载圆锥连接头9套入水平加载燕尾槽连接头10内，水平 加载圆锥连接头9与水平加载燕尾槽连接头10配合有一定间隙，使水平加载圆锥连接头9在 水平加载燕尾槽连接头10内能够进行绕轴旋转和沿垂直方向相对自由运动。
磨耗试验时，不锈钢板8内的冷却装置中有冷却水嘴2个，分别接冷却水的进出水管， 根据地域情况需要配置接冷却水循环系统，控制不锈钢板8的冷却装置，保持在标准要求的温 度(21±1) t:范围，从而确保两向磨耗试验的顺利进行。
权利要求1、桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，包括一个垂向加载磨耗试验装置，垂向加载磨耗试验装置至少有一个垂向施力装置，垂向施力装置从垂向与试验耐磨板相接触，并对试验耐磨板施加垂向试验力；其特征在于在试验耐磨板上与垂向施力装置相垂直的方向，同时设有一个水平加载磨耗试验装置；水平加载磨耗试验装置至少有一个水平施力装置，水平施力装置从水平方向与试验耐磨板相接触，并对试验耐磨板施加水平试验力；垂向加载磨耗试验装置与水平加载磨耗试验装置组合在一起形成两向加载磨耗试验装置。
2、 如权利要求1所述的桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，其特征在于所述的垂向 施力装置安装在试验耐磨板法线方向；所述的水平向施力装置是安装在试验耐磨板的剪切方 向，且与垂向施力装置相互垂直的。
3、 如权利要求1所述的桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，其特征在于垂向施力装 置由垂向框架平板、垂向加载油缸、垂向框架立柱、垂向加载传感器、垂向加载压头组成； 其中，垂向框架平板有两块，两块垂向框架平板与垂向框架立柱组合构成加载框架；在两垂 向框架平板之间串接安装有垂向加载油缸、垂向加载传感器、两块垂向加载活动板和两块不 锈钢板；有两件试验耐磨板分别嵌入在两块垂向加载活动板上，试验耐磨板一面与垂向加载 活动板接触，另一面与不锈钢板接触。
4、 如权利要求3所述的桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，其特征在于在垂向加载 活动板上开有导向孔，垂向框架立柱作为导向柱从垂向加载活动板上的导向孔内穿过。
5、 如权利要求1或2所述的桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，其特征在于所述的水平施力装置由水平加载圆锥连接头、水平加载燕尾槽连接头、水平加载固定框架、水平加载传感器、水平加载油缸组成；其中，水平加载同定框架与垂向加载活动板、不锈钢板和试 验耐磨板固定在一起，并承受水平施力装置施加的反作用力；水平加载燕尾槽连接头与不锈 钢板的侧面紧贴在一起，水平加载燕尾槽连接头上面与水平加载圆锥连接头连接，水平加载 圆锥连接头又与水平加载传感器连接，水平加载传感器上又与水平加载油缸连接。
6、 如权利要求5所述的桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，其特征在于在不锈钢板 中设有冷却装置。
专利摘要桥梁支座用耐磨板线磨耗率试验装置，包括一个垂向(样品法线方向)加载磨耗试验装置，垂向(样品法线方向)加载磨耗试验装置至少有一个垂向施力装置，垂向施力装置从垂向与试验耐磨板相接触，并对试验耐磨板施加垂向试验力；在试验耐磨板上与垂向施力装置相垂直的方向，同时设有一个水平加载磨耗试验装置；水平加载磨耗试验装置至少有一个水平施力装置，水平施力装置从水平方向与试验耐磨板相接触，并对试验耐磨板施加水平试验力；垂向(样品法线方向)加载磨耗试验装置与水平(样品切线方向)加载磨耗试验装置组合在一起形成两向加载磨耗试验装置，由垂向施力装置与水平施力装置共同作用，实现对试验耐磨板的垂向和水平两向磨耗试验。
文档编号G01N3/56GK201373829SQ200920063498
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者刘立峰, 彭立群, 心 李, 林达文, 进 王 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司