CN111141673A - 一种动态电化学腐蚀磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态电化学腐蚀磨损试验装置，包括容置箱体、摩擦柱、参比电极、对比电极和工作电极，受试件设置在容置箱体内底部，工作电极的一端与受试件的底面电连接，受试件设置有两个，受试件的顶部均设置摩擦柱，摩擦柱连接驱动机构，驱动机构连接升降机构的输出端；参比电极和对比电极伸入容置箱体内的一端相互远离设置；参比电极、对比电极和工作电极的另一端均与电化学工作站相连接，本发明通过设置一组摩擦柱，驱动轴通过驱动齿轮和从动齿轮带动一组摩擦柱同时转动，可对一组受试件进行精确同步的动态电化学腐蚀磨损试验，便于一组受试件进行试验结果的参照对比，减少了试验误差，并缩短了试验周期。

Description

一种动态电化学腐蚀磨损试验装置

技术领域

本发明涉及材料腐蚀磨损研究技术领域，具体涉及一种动态电化学腐蚀磨损试验装置。

背景技术

腐蚀磨损是指在摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失现象，在实际工况中，腐蚀磨损往往受限于材料因素、电化学因素、力学因素和环境因素等的影响，腐蚀磨损现象广泛发生在石油、化工、煤矿、电力、医疗和海洋等领域的机械设备中，不仅给国家带来巨大的经济损失，还严重危险生命安全，随着对腐蚀磨损机理研究的不断深入，腐蚀磨损试验的发展显的尤为重要。

现有的动态电化学腐蚀磨损试验装置在进行腐蚀磨损试验时，一次只能对单一受试件进行腐蚀磨损试验，而不能在同一环境下对一组受试件同时进行腐蚀磨损试验并进行参照对比，因而会导致试验误差较大的问题，并且延长了试验周期。

因此，发明一种动态电化学腐蚀磨损试验装置来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态电化学腐蚀磨损试验装置，通过设置一组摩擦柱，驱动轴通过驱动齿轮和从动齿轮带动一组摩擦柱同时转动，能实现对一组受试件进行精确同步的动态电化学腐蚀磨损试验，便于一组受试件进行试验结果的参照对比，以解决现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动态电化学腐蚀磨损试验装置，包括容置箱体、摩擦柱、参比电极、对比电极和工作电极，受试件设置在容置箱体内底部，工作电极的一端与受试件的底面电连接，受试件设置有两个，受试件的顶部均设置摩擦柱，摩擦柱连接有驱动机构和升降机构；参比电极和对比电极的一端伸入容置箱体内，参比电极和对比电极相互远离设置，升降机构的输出端连接驱动机构；参比电极、对比电极和工作电极的另一端均与电化学工作站相连接。

驱动机构包括传动箱体和电机，电机与传动箱体的内壁固定连接，传动箱体的顶部连接升降机构的输出端；电机输出端设置有驱动齿轮，驱动齿轮的两侧设置从动轴，从动轴上固定连接有从动齿轮，驱动齿轮两侧均与从动齿轮啮合，从动轴的顶端和中部均通过轴承与传动箱体转动连接，从动轴底端连接摩擦柱，摩擦柱与从动轴可拆卸连接。

电机输出端传动连接有驱动轴，驱动轴上固定连接有驱动齿轮，驱动轴两侧均设有从动轴，驱动轴顶端和底端均通过轴承与传动箱体的内壁转动连接。

传动箱体的两侧设置有滑杆，滑杆顶端与容置箱体的内壁固定连接，滑杆底端固定连接有限位块，传动箱体的两侧均固定连接有滑套，滑套滑动套接在滑杆上。

升降机构设置在容置箱体的顶部，升降机构包括电动推杆，电动推杆的输出端伸入容置箱体连接传动箱体，电动推杆顶端设有支撑架，电动推杆与支撑架内壁固定连接，支撑架底端与容置箱体固定连接。

容置箱体内底部设置有框形的固定架，受试件设置在固定架内，固定架的侧面设置螺杆，螺杆与固定架螺纹连接，螺杆的一端连接样品压板，样品压板与受试件相抵，螺杆的另一端连接旋钮。

固定架底端与容置箱体的内壁固定连接，两个固定架关于容置箱体的中轴线呈对称分布；两个从动轴关于电机输出端的轴线对称设置螺杆一端固定设置连接块，样品压板靠近螺杆的一侧表面开设有容纳槽，连接块嵌入容纳槽内侧，固定架靠近样品压板的一侧外壁固定连接有螺纹套，螺纹套内侧与螺杆螺纹连接。

参比电极和对比电极伸入容置箱体的一端均延伸进容置箱体内部底面。

工作电极与容置箱体的箱壁连接处设有密封垫，密封垫由橡胶材料制成。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果，本发明通过设置一组摩擦柱，同时设置了参比电极和对比电极，参比电极和对比电极在容置箱体内相互远离设置，能使其分别靠近不同的受试件，驱动机构带动一组摩擦柱同时转动，升降机构实现驱动机构和摩擦柱整体上升和下降，而且能改变摩擦柱对受试件的压力，实现对一组受试件进行准确同步的动态电化学腐蚀磨损试验，便于一组受试件进行试验结果的参照对比，能有效减少试验误差，并缩短试验周期。

进一步的，电机输出端设置有驱动齿轮，驱动齿轮的两侧设置从动轴，从动轴上固定连接有从动齿轮，驱动齿轮两侧均与从动齿轮啮合，从动轴的顶端和中部均通过轴承与传动箱体转动连接，从动轴底端连接摩擦柱，两个摩擦柱最终通过同一个电机输出驱动力，实现两个摩擦柱同步以相同转速转动。

进一步的，摩擦柱与从动轴可拆卸连接，便于对摩擦柱进行更换，实现摩擦柱维护而且方便改变摩擦参数。

进一步的，传动箱体的两侧设置有滑杆，传动箱体的两侧均固定连接有滑套，滑杆和滑套配合对传动箱体具有很好的导向作用，而且能提高装置内部的刚性，有助于维持驱动机构和升降机构的稳定运行。

进一步的，采用电动推杆作为升降机构的输出部件，方便准确，而且效率高，无需过多附件就能实现。

进一步的，容置箱体内底部设置有框形的固定架，受试件设置在固定架内，固定架的侧面设置螺杆，螺杆与固定架螺纹连接，螺杆的一端连接样品压板，样品压板与受试件相抵，螺杆的另一端连接旋钮；采用螺杆驱动压紧受试件，压紧牢固可靠。

进一步的，受试件与螺杆之间设置样品压板，增大螺杆与受试件的接触面积，使压紧更稳固，而且避免螺杆直接压受试件，螺杆上设置旋钮转动更加方便。

进一步的，参比电极和对比电极伸入容置箱体的一端均延伸进容置箱体内部底面，确保参比电极和对比电极与电极液的接触，提高试验的稳定性。

进一步的，工作电极与容置箱体的箱壁连接处设有密封垫，防止电极液渗漏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的传动箱体俯视剖视图；

图3为本发明的固定架俯视剖视图；

图4为本发明图1的A部结构放大图；

图5为本发明图1的B部结构放大图。

附图标记说明：

1容置箱体、2传动箱体、3电机、4驱动轴、5驱动齿轮、6从动轴、7从动齿轮、8摩擦柱、9受试件、10电动推杆、11支撑架、12参比电极、13对比电极、14工作电极、15固定架、16样品压板、17螺杆、18连接块、19容纳槽、20螺纹套、21旋钮、22滑杆、23滑套、24限位块、25密封垫。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-图5所示的一种动态电化学腐蚀磨损试验装置，包括容置箱体1，所述容置箱体1内部设有传动箱体2，所述传动箱体2内部设有电机3，所述电机3与传动箱体2的内壁固定连接，所述电机3输出端传动连接有驱动轴4，所述驱动轴4顶端和底端均通过轴承与传动箱体2的内壁转动连接，所述驱动轴4中部外侧固定连接有驱动齿轮5，所述驱动轴4两侧均设有从动轴6，所述从动轴6的顶端外侧固定连接有从动齿轮7，所述驱动齿轮5两侧均与从动齿轮7啮合，所述从动轴6的顶端和中部均通过轴承与传动箱体2的内壁转动连接，所述从动轴6底端固定连接有摩擦柱8，所述摩擦柱8底端设有受试件9，所述摩擦柱8的底面与受试件9贴合，所述容置箱体1的顶端设有电动推杆10，所述电动推杆10的底端与传动箱体2固定连接，所述电动推杆10顶端设有支撑架11，所述支撑架11内壁与电动推杆10固定连接，所述支撑架11底端与容置箱体1固定连接，所述容置箱体1一侧设有参比电极12，所述容置箱体1远离参比电极12的一侧设有对比电极13，所述受试件9底端设有工作电极14，所述工作电极14一端与受试件9电性连接；

进一步的，在上述技术方案中，所述受试件9的外侧设有固定架15，所述固定架15底端与容置箱体1的内壁固定连接，所述固定架15内部一侧设有样品压板16，所述样品压板16一侧设有螺杆17，所述螺杆17一端固定连接有连接块18，所述样品压板16靠近螺杆17的一侧表面开设有容纳槽19，所述容纳槽19内侧与连接块18匹配，所述固定架15靠近样品压板16的一侧外壁固定连接有螺纹套20，所述螺纹套20内侧与螺杆17螺纹连接，所述螺杆17远离连接块18的一端固定连接有旋钮21，样品压板16可将受试件9稳定的固定在固定架15内部；

参考图4，进一步的，在上述技术方案中，所述传动箱体2的两侧均设有滑杆22，所述滑杆22顶端与容置箱体1的内壁固定连接，所述滑杆22底端固定连接有限位块24，所述传动箱体2的两侧均固定连接有滑套23，所述滑套23滑动套接在滑杆22的外侧，通过设置滑杆22和滑套23，可使传动箱体2在上下移动的过程中保持稳定；

进一步的，在上述技术方案中，所述参比电极12一端延伸出容置箱体1的外侧，所述参比电极12另一端延伸进容置箱体1内部底端；

进一步的，在上述技术方案中，所述对比电极13一端延伸出容置箱体1的外侧，所述对比电极13另一端延伸进容置箱体1的内部底端；

进一步的，在上述技术方案中，所述工作电极14一端贯穿容置箱体1的外壁，所述工作电极14与容置箱体1的外壁连接处设有密封垫25，通过在工作电极14与容置箱体1外壁的连接处设置密封垫25，提高了容置箱体1的密封性，可有效的容置箱体1内的电极液出现渗漏；

参考图2，进一步的，在上述技术方案中，两个所述从动轴6之间呈平行分布，两个所述从动轴6关于传动箱体2的中轴线呈对称分布；

进一步的，在上述技术方案中，所述固定架15底端与容置箱体1的内壁固定连接，两个所述固定架15关于容置箱体1的中轴线呈对称分布；

实施方式具体为：在进行腐蚀磨损试验时，通过在容置箱体1的底端内壁设置两个固定架15，可将一组受试件9分别置于固定架15内侧，通过转动旋钮21带动螺杆17在螺纹套20内转动，进而螺杆17通过连接块18推动样品压板16向固定架15的内侧移动，参考图3，进而样品压板16可将受试件9稳定的固定在固定架15内部，通过在容置箱体1的底端设置工作电极14，将工作电极14与受试件9电性连接，将受试件9固定完毕后在容置箱体1内通入电极液，通过在工作电极14与容置箱体1外壁的连接处设置密封垫25，提高了容置箱体1的密封性，可有效的容置箱体1内的电极液出现渗漏，将参比电极12、对比电极13和工作电极14分别与电化学工作站相连接，可用于电化学试验数据的测量与记录，此时启动传动箱体2带动驱动轴4转动，驱动轴4转动时可通过驱动齿轮5和从动齿轮7带动其两侧的从动轴6同时转动，两个从动轴6同时转动时带动其底端的摩擦柱8转动，摩擦柱8在受试件9的表面转动时可进行受试件9的磨损试验，并通过电动推杆10推动传动箱体2整体下压，可使摩擦柱8带有一定的载荷，在进行腐蚀磨损试验一定时间后，可通过失重法对受试件9的试验结果进行测量，通过设置一组摩擦柱8，驱动轴4通过驱动齿轮5和从动齿轮7带动一组摩擦柱8同时转动，可对一组受试件9进行精确同步的动态电化学腐蚀磨损试验，便于一组受试件9进行试验结果的参照对比，减少了试验误差，并缩短了试验周期，该实施方式具体解决了现有技术中一次试验只能对单一受试件进行腐蚀磨损试验，导致试验误差较大、延长试验周期的问题。

可选的，本发明还设置有控制器和压力传感器，压力传感器设置在摩擦柱8与从动轴6的连接处，电动推杆的输出端设置有位移传感器，位移传感器和压力传感器连接控制器的输入端，压力传感器能实时监测摩擦柱8对受试件9提供的压力，位移传感器能用于实时反馈电动推杆的位移量；电机的控制信号输入端连接控制器的输出端。

作为可选的实施例，传动箱体2的两侧分别设置丝杠，其中，丝杠与容置箱体1转动连接，丝杠的顶部设置驱动电机，丝杠上设置有丝杠螺母，丝杠螺母与传动箱体2连接，驱动电机控制信号输入端均连接有控制器输出端，便于实现驱动电机同步驱动。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-5，在进行腐蚀磨损试验时，通过在容置箱体1的底端内壁设置两个固定架15，可将一组受试件9分别置于固定架15内侧，通过转动旋钮21带动螺杆17在螺纹套20内转动，进而螺杆17通过连接块18推动样品压板16向固定架15的内侧移动，进而样品压板16可将受试件9稳定的固定在固定架15内部，通过在容置箱体1的底端设置工作电极14，将工作电极14与受试件9电性连接，将受试件9固定完毕后在容置箱体1内通入电极液，通过在工作电极14与容置箱体1外壁的连接处设置密封垫25，可有效的容置箱体1内的电极液出现渗漏，将参比电极12、对比电极13和工作电极14分别与电化学工作站相连接，可用于电化学试验数据的测量与记录，此时启动传动箱体2带动驱动轴4转动，驱动轴4转动时可通过驱动齿轮5和从动齿轮7带动其两侧的从动轴6同时转动，两个从动轴6同时转动时带动其底端的摩擦柱8转动，摩擦柱8在受试件9的表面转动时可进行受试件9的磨损试验，并通过电动推杆10推动传动箱体2整体下压，可使摩擦柱8带有一定的载荷，在进行腐蚀磨损试验一定时间后，可通过失重法对受试件9的试验结果进行测量。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，包括容置箱体(1)、摩擦柱(8)、参比电极(12)、对比电极(13)和工作电极(14)，受试件(9)设置在容置箱体(1)内底部，工作电极(14)的一端与受试件(9)的底面电连接，受试件(9)设置有两个，受试件(9)的顶部均设置摩擦柱(8)，摩擦柱(8)连接有驱动机构和升降机构；参比电极(12)和对比电极(13)的一端伸入容置箱体(1)内，参比电极(12)和对比电极(13)相互远离设置，升降机构的输出端连接驱动机构；参比电极(12)、对比电极(13)和工作电极(14)的另一端均与电化学工作站相连接。

2.根据权利要求1所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，驱动机构包括传动箱体(2)和电机(3)，电机(3)与传动箱体(2)的内壁固定连接，传动箱体(2)的顶部连接升降机构的输出端；电机(3)输出端设置有驱动齿轮(5)，驱动齿轮(5)的两侧设置从动轴(6)，从动轴(6)上固定连接有从动齿轮(7)，驱动齿轮(5)两侧均与从动齿轮(7)啮合，从动轴(6)的顶端和中部均通过轴承与传动箱体(2)转动连接，从动轴(6)底端连接摩擦柱(8)，摩擦柱(8)与从动轴(6)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，电机(3)输出端传动连接有驱动轴(4)，驱动轴(4)上固定连接有驱动齿轮(5)，驱动轴(4)两侧均设有从动轴(6)，驱动轴(4)顶端和底端均通过轴承与传动箱体(2)的内壁转动连接。

4.根据权利要求2所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，传动箱体(2)的两侧设置有滑杆(22)，滑杆(22)顶端与容置箱体(1)的内壁固定连接，滑杆(22)底端固定连接有限位块(24)，传动箱体(2)的两侧均固定连接有滑套(23)，滑套(23)滑动套接在滑杆(22)上。

5.根据权利要求2所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，升降机构设置在容置箱体(1)的顶部，升降机构包括电动推杆(10)，电动推杆(10)的输出端伸入容置箱体(1)连接传动箱体(2)，电动推杆(10)顶端设有支撑架(11)，电动推杆(10)与支撑架(11)内壁固定连接，支撑架(11)底端与容置箱体(1)固定连接。

6.根据权利要求1所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，容置箱体(1)内底部设置有框形的固定架(15)，受试件(9)设置在固定架(15)内，固定架(15)的侧面设置螺杆(17)，螺杆(17)与固定架(15)螺纹连接，螺杆(17)的一端连接样品压板(16)，样品压板(16)与受试件(9)相抵，螺杆(17)的另一端连接旋钮(21)。

7.根据权利要求1所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，固定架(15)底端与容置箱体(1)的内壁固定连接，两个固定架(15)关于容置箱体(1)的中轴线呈对称分布；两个从动轴(6)关于电机输出端的轴线对称设置。

8.根据权利要求7所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，螺杆(17)一端固定设置连接块(18)，样品压板(16)靠近螺杆(17)的一侧表面开设有容纳槽(19)，连接块(18)嵌入容纳槽(19)内侧，固定架(15)靠近样品压板(16)的一侧外壁固定连接有螺纹套(20)，螺纹套(20)内侧与螺杆(17)螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，参比电极(12)和对比电极(13)伸入容置箱体(1)的一端均延伸进容置箱体(1)内部底面。

10.根据权利要求1所述的动态电化学腐蚀磨损试验装置，其特征在于，工作电极(14)与容置箱体(1)的箱壁连接处设有密封垫(25)，密封垫(25)由橡胶材料制成。

Images