[0001] 本发明涉及一种气压加载装置，属于低温工程技术领域。

[0002] 轴承试验系统的力加载方式主要有：机械加载、液压加载、气压加载、电动加载等方式。其中，广泛用于低温环境下的方式是气压加载。常规的轴承试验系统一般不直接测量加载力的大小，而是采取“先测量加载气压，再计算活塞受力”的方式间接测量力载荷，这样测量的结果不够精确。

[0003] 对于常规的轴承试验系统测力装置，不具有加热与测力传感器相连的传力杆的功能，如果直接将其应用于低温环境，传力杆的一端处于低温介质中，另一端与测力传感器相连，由于热传递作用，测力传感器的温度会低于其最低正常使用温度，从而影响测量精度。常规的轴承试验系统测力装置一般只采用接触密封的方式尽量减少低温介质从传力杆配合面的间隙外泄，这样在外界空气湿度较大的情况下会造成配合面结冰，从而影响加力杆灵活移动，降低测力传感器测量的准确度。

[0019] 如图1所示，一种用于低温环境的气压加载装置，包括：活塞1、活塞筒2、活塞筒盖3、测力传感器4、传力杆5、低温环境连接件6、膜盒组件7、电加热带8、测温热电偶9、O型圈
10、活塞盖密封垫11、磨合组件密封垫12，膜盒组件7包括顶盖16、膜盒17、法兰18。

[0020] 活塞筒盖3中心处的进气口13与压缩空气管路相连。活塞筒盖3安装在活塞筒2一端，活塞筒盖3与活塞筒2通过螺纹连接，通过活塞盖密封垫11密封。活塞筒2的另一端通过螺钉与低温环境连接件6相连。活塞1大外圆面与活塞筒2内壁之间为间隙配合，间隙量为0.02mm～0.04mm，配合面光洁度为0.8，活塞1大外圆面上设有两道环形槽，用于安装O型圈
10。

[0021] 活塞1与传力杆5之间装有测力传感器4，测力传感器4一端与活塞1通过螺纹连接，另一端与传力杆5通过螺纹连接。传力杆5与测力传感器4连接端上安装有电加热带8和测温热电偶9。传力杆5的另一端穿过低温环境连接件6中心处的配合孔后，与膜盒组件7的顶盖16接触，顶盖16与受力体15相接触。传力杆5与低温环境连接件6之间为间隙配合，间隙量为
0.02mm～0.04mm，配合面光洁度为0.8。为降低配合面之间的摩擦力，低温环境连接件6上的配合孔上开有两道阶梯槽。低温环境连接件6为壳体，通过法兰结构与外部设备相连，形成低温试验介质腔14；

[0022] 膜盒组件7安装在低温环境连接件6内，法兰18通过螺钉与低温环境连接件6相连，二者之间装有膜盒组件垫片12。如图2所示，膜盒组件7由顶盖16、膜盒17、法兰18三部分焊接而成，膜盒17两端分别与顶盖16、法兰18连接，膜盒组件7具有较大的轴向自由伸缩能力。

[0023] 进行力加载试验时，先从活塞盖3上的进气口13通入一定压力的压缩空气，压缩空气推动活塞1移动，并通过测力传感器4、传力杆5、膜盒组件7的顶盖16将力加载到受力体15上。通过调节通入压缩空气的压力，可以改变加载在受力体15上力的大小。由于膜盒组件7伸入低温试验介质腔14与低温试验介质相接触，在热传递的作用下，传力杆5的温度会逐渐降低。通过测温热电偶9测量传力杆5的温度。当传力杆5的温度偏低时，启动电加热带8对传力杆5进行加热。实际上，可以对电加热带8的加热功率、测温热电偶9测得的传力杆5的温度做闭环自动控制，可实现将传力杆8温度控制在一个大致恒定的30℃～33℃温度范围内。

[0024] 本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。