專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型屬于實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
本新型屬于材料的機(jī)械部件的力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，適用于核能、航空航天等領(lǐng)域的用特殊材料制造成的螺栓的低溫疲勞壽命測(cè)試。聚變超導(dǎo)裝置由許多復(fù)雜零部件組成，這些零部件用螺栓緊固件進(jìn)行聯(lián)結(jié)，且處于液氮溫度(_196°C)環(huán)境下運(yùn)行。由于聚變裝置在運(yùn)行時(shí)受到復(fù)雜交變載荷，需要對(duì)螺栓緊固件進(jìn)行加載恒力與交變力的螺栓低溫(-196°C )疲勞測(cè)試。雖然疲勞試驗(yàn)技術(shù)現(xiàn)在應(yīng)用比較普遍，但低溫試驗(yàn)環(huán)境一般都在_60°C左右，且試樣長(zhǎng)度不超過(guò)10cm、直徑不超過(guò)Φ20πιπι且材料強(qiáng)度也較低，更為重要的是這些低溫的疲勞測(cè)試不是用于螺栓的疲勞測(cè)試試驗(yàn)；從目前公開(kāi)的螺栓疲勞試驗(yàn)專(zhuān)利看，奇瑞汽車(chē)股份有限公司公開(kāi)了 “一種螺栓疲勞試驗(yàn)裝置”的發(fā)明專(zhuān)利(2012.06.20公開(kāi))，專(zhuān)利號(hào):201110322742，但也只是用于汽車(chē)等行業(yè)的室溫螺栓疲勞測(cè)試。所以目前還沒(méi)有用于聚變裝置上長(zhǎng)期運(yùn)行在液氮溫度附近的低溫環(huán)境里的螺栓疲勞試驗(yàn)裝置。常規(guī)疲勞機(jī)無(wú)法測(cè)試該類(lèi)型螺栓的低溫疲勞，這主要體現(xiàn)在:該類(lèi)型螺栓要求進(jìn)行1:1的全尺寸原型件的液氮溫度疲勞；選用Inconel 718、Α286等一批高強(qiáng)度合金材料制造螺栓；螺栓尺寸參數(shù)大，其長(zhǎng)度超過(guò)1000mm、直徑超過(guò)Φ40πιπι ;大尺寸參數(shù)和高強(qiáng)度螺栓的低溫疲勞試驗(yàn)對(duì)夾具和工裝以及與疲勞機(jī)相連的拉桿提出了挑戰(zhàn)。如何保持超低溫環(huán)境的溫度，如何對(duì)低溫環(huán)境進(jìn)行密封，采用什么密封材料和密封結(jié)構(gòu)，如何選擇試驗(yàn)用工裝夾具的材料，試驗(yàn)工裝的結(jié)構(gòu)如何保證長(zhǎng)度超過(guò)IOOOmm的試樣固定的可靠性及同軸度等、都是等全新的技術(shù)難點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的空白，提供一種可以對(duì)大尺寸高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行低溫(液氮溫度_196°C)疲勞測(cè)試的實(shí) 驗(yàn)裝置。本新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，包括低溫環(huán)境箱，低溫環(huán)境箱由一內(nèi)空的圓柱形異型立式杜瓦組成，其上下端各有一個(gè)同軸的通孔，上拉桿和下拉桿通過(guò)所述的兩個(gè)通孔與設(shè)置在低溫環(huán)境箱內(nèi)的夾具系統(tǒng)相連，該夾具系統(tǒng)用于夾緊被測(cè)試的試驗(yàn)螺栓，上拉桿和下拉桿與外部動(dòng)力源連接。如上所述的一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述的低溫環(huán)境箱設(shè)有液氮入口，在低溫環(huán)境箱內(nèi)部的頂端位置設(shè)置了最低液氮面溫度傳感器和最高液氮面溫度傳感器。如上所述的一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述的夾具系統(tǒng)下夾具體、墊片、試驗(yàn)螺母、上夾具體和負(fù)荷傳感器，其中下夾具體與下拉桿連接，上夾具體通過(guò)負(fù)荷傳感器與上拉桿連接，上夾具體與下夾具體之間設(shè)置試驗(yàn)螺栓，在試驗(yàn)螺栓與上夾具體的連接端設(shè)置試驗(yàn)螺母和墊片。如上所述的一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，其中，在低溫環(huán)境箱的液氮入口位置設(shè)置液氮輸液管，該液氮輸液管與外部的液氮罐連通，在連通管路上設(shè)置電動(dòng)控制球閥。本新型的效果是:提供了一套適宜在超低溫-196°C環(huán)境進(jìn)行高強(qiáng)度大尺寸(長(zhǎng)度超過(guò)1000mm、直徑超過(guò)Φ40πιπι)螺栓疲勞測(cè)試的裝置；特殊的低溫環(huán)境箱的前門(mén)設(shè)計(jì)方便了大螺栓試樣的裝入和更換；特殊的夾具設(shè)計(jì)解決了大試樣的裝配和同軸度問(wèn)題；選擇高強(qiáng)度合金材料制造夾具以及上下拉桿，既保證了在實(shí)驗(yàn)時(shí)只有被測(cè)試樣發(fā)生疲勞而夾具和上下拉桿不發(fā)生疲勞，又保證了節(jié)約液氮冷媒；低溫環(huán)境控制系統(tǒng)的液氮面溫度傳感器和控制器保證了被測(cè)試樣的試驗(yàn)空間始終保持在_196°C，使被測(cè)試樣溫度準(zhǔn)確；采用有差閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，傳感器的低溫補(bǔ)償使反饋信號(hào)與設(shè)定信號(hào)之間的誤差最小，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)荷閉環(huán)控制或位移閉環(huán)控制；采用電液伺服控制技術(shù)與低溫控制技術(shù)相結(jié)合，對(duì)在低溫承受交變載荷工況下特種材料螺栓進(jìn)行動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)。

附圖1是本新型提供的一種螺栓低溫疲勞試驗(yàn)裝置與疲勞機(jī)連接示意圖；附圖2是圖1的側(cè)視圖；附圖3是一種螺栓低溫疲勞試驗(yàn)裝置正面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是一種螺栓低溫疲勞試驗(yàn)裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是圖3的俯視圖；附圖6是一種螺栓低溫疲勞試驗(yàn)的夾具結(jié)構(gòu)圖。圖中:1、低溫環(huán)境箱，2、下夾具體，3、試驗(yàn)螺栓，4、墊片，5、試驗(yàn)螺母，6、上夾具體，
7、負(fù)荷傳感器，8、伺服作動(dòng)器，9、液氮入口，10、上支板；11、前門(mén)，12、罐體主體，13、合頁(yè)，14、最低液氮面溫度傳感器，15、液氮輸液管，16、最高液氮面溫度傳感器，17、電動(dòng)控制球閥，18、液氮罐，19、 上連接法蘭盤(pán)，20、上拉桿，21、下拉桿，22、托盤(pán)，23、下連接法蘭盤(pán)。
具體實(shí)施方式
一種螺栓低溫疲勞試驗(yàn)裝置，主要包括:低溫環(huán)境箱，螺栓低溫疲勞的特殊夾具，低溫環(huán)境控制系統(tǒng)，伺服作動(dòng)器，電控系統(tǒng)等組成。將該實(shí)驗(yàn)裝置接入常規(guī)疲勞機(jī)就可以執(zhí)行大型螺栓的低溫疲勞試驗(yàn)。低溫環(huán)境箱由一內(nèi)空的圓柱形異型立式杜瓦組成，其上下端各有一個(gè)同軸的通孔，以便上拉桿和下拉桿通過(guò)它們與其里的夾具相連。低溫環(huán)境箱分為罐體主體和前門(mén)兩大部分，它們之間設(shè)計(jì)有密封環(huán)槽，通過(guò)前門(mén)上一圈的緊固螺栓壓縮環(huán)槽內(nèi)的低溫密封材料進(jìn)行密封。螺栓的緊固方法直接影響密封的效果，常溫狀態(tài)下緊固后，隨著液氮的不斷加入，前門(mén)上的緊固螺栓由于受冷而變松弛，必須循環(huán)多次的緊固前門(mén)上一圈的螺栓，以保證液氮不從門(mén)縫泄漏。罐體主體安裝在夾具的托盤(pán)上，并配用特殊結(jié)構(gòu)和特殊材料的密封件進(jìn)行密封。這樣就形成了上端開(kāi)口的密封腔體，就可以通過(guò)前門(mén)上的液氮入口向腔體內(nèi)灌入液氮。上支板可以?shī)A在疲勞機(jī)立柱上,它通過(guò)螺釘連接罐體主體上的,可以保證罐體主體安裝緊固，避免伺服加載試驗(yàn)時(shí)對(duì)其造成振動(dòng)。合頁(yè)通過(guò)螺釘連接在前門(mén)上的，并夾在疲勞機(jī)立柱上，待試驗(yàn)結(jié)束后可把前門(mén)打開(kāi)，并可隨立柱旋轉(zhuǎn)到疲勞機(jī)側(cè)面，以免妨礙拆卸和更換試樣。在低溫環(huán)境箱內(nèi)，上夾具體和下夾具體分別與上拉桿和下拉桿用螺紋相連；上夾具體和下夾具體之間用來(lái)安裝試驗(yàn)螺栓和試驗(yàn)螺母，上夾具體與試驗(yàn)螺母之間以及下夾具體與試驗(yàn)螺母之間設(shè)計(jì)墊片，更換墊片可以測(cè)試不同尺寸規(guī)格的試驗(yàn)螺栓和試驗(yàn)螺母。實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)低溫環(huán)境箱前門(mén)，將大型試驗(yàn)螺栓推入低溫環(huán)境箱里按要求裝卡完畢，關(guān)閉前門(mén)，依次擰緊前門(mén)上的螺栓進(jìn)行密封。向低溫環(huán)境箱里充入液氮讓螺栓全部侵入液氮里，低溫環(huán)境箱的上端設(shè)有2液氮面溫度傳感器和控制器，2個(gè)液氮面溫度傳感器在低溫環(huán)境箱中不同的高度位置，最低液氮面溫度傳感器保證了試驗(yàn)螺栓剛好浸泡在液氮里，最高液氮面溫度傳感器保證了在低溫疲勞試驗(yàn)期間內(nèi)補(bǔ)償整個(gè)測(cè)試裝置系統(tǒng)所消耗的液氮。液氮罐上有電動(dòng)控制球閥，控制器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)兩個(gè)溫度傳感器處的溫度，低處的溫度只要都高于-196°C，控制器就把液氮瓶上的電動(dòng)控制球閥打開(kāi)，讓液氮進(jìn)入低溫環(huán)境箱，一直到高處的溫度達(dá)到_196°C就關(guān)閉電動(dòng)控制球閥。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，外界熱量的傳入，液氮逐漸消耗導(dǎo)致液氮面的位置下降，一旦液氮的高度低于待測(cè)試驗(yàn)螺栓的高度，系統(tǒng)自動(dòng)向低溫環(huán)境箱里補(bǔ)充液氮使螺栓全部侵入液氮中，待試樣完全冷透。啟動(dòng)疲勞機(jī)施加一定的恒力和變力按照一定的頻率運(yùn)行，進(jìn)行低溫疲勞實(shí)驗(yàn)。上夾具體和下夾具體以及上拉桿和下拉桿選擇高強(qiáng)度A286合金材料制造，既保證了在實(shí)驗(yàn)時(shí)只有被測(cè)試樣發(fā)生疲勞而夾具和上下拉桿不發(fā)生疲勞，又保證了因夾具和上下拉桿的用高強(qiáng)度材料引起體積減小而節(jié)約液氮冷媒。本新型就是提供了一套適宜在超低溫_196°C環(huán)境進(jìn)行疲勞測(cè)試的裝置，夾具和與疲勞機(jī)相連的上下拉桿材質(zhì)不但可以滿足此溫度下強(qiáng)度和剛度的要求，而且?jiàn)A具體的一部分也是密封的載體，配合特殊耐低溫材料的螺旋結(jié)構(gòu)，解決了低溫密封的問(wèn)題；夾具體采用雙對(duì)稱(chēng)自對(duì)中結(jié)構(gòu)，解決超長(zhǎng)試樣的裝配問(wèn)題；并且在伺服疲勞控制算法上也設(shè)計(jì)出新的算法和補(bǔ)償方式，控制作動(dòng)器精確運(yùn)動(dòng)，滿足低溫試驗(yàn)控制精度的要求。如圖1-6所示，作疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)低溫環(huán)境箱I的前門(mén)11，將大型試驗(yàn)螺栓3推入低溫環(huán)境箱I里按要求裝卡完畢，關(guān)閉低溫環(huán)境箱I的前門(mén)11，依次擰緊其門(mén)上的螺栓密封。向低溫環(huán)境箱I里充入液氮讓螺栓全部侵入液氮里，低溫環(huán)境箱I的上端設(shè)置有兩個(gè)液氮面溫度傳感器，一旦液氮的高度低于被測(cè)螺栓的高度，系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)液氮輸液管15向其內(nèi)補(bǔ)充液氮使螺栓全部侵入液氮中，待試樣完全冷透。啟動(dòng)疲勞機(jī)(圖1中的虛線部分)施加一定的恒力和變力按照一定的頻率運(yùn)行，進(jìn)行低溫疲勞實(shí)驗(yàn)。低溫環(huán)境箱I由一內(nèi)空的圓柱形異型立式杜瓦組成，其上下端各有一個(gè)同軸的通 L，以便上拉桿20和下拉桿21通過(guò)它們與夾具相連。低溫環(huán)境箱I為試樣提供-196°c環(huán)境，只要浸泡在液氮中的部分，溫度均可保證在_196°C。低溫環(huán)境箱I套在上夾具體6和下夾具體2上，其下端及門(mén)11均采用耐低溫材料進(jìn)行密封，箱體內(nèi)充有液氮，同時(shí)一種特殊結(jié)構(gòu)的夾具系統(tǒng)在其內(nèi)。低溫環(huán)境箱I分為罐體主體12和前門(mén)11兩大部分，它們之間設(shè)計(jì)有密封環(huán)槽，通過(guò)前門(mén)11上一圈的緊固螺栓壓縮環(huán)槽內(nèi)的低溫密封材料進(jìn)行密封。螺栓的緊固方法直接影響密封的效果，常溫狀態(tài)下緊固后，隨著液氮的不斷加入也應(yīng)循環(huán)多次的緊固前門(mén)11上一圈的螺栓。罐體主體12是安裝在夾具的托盤(pán)22上，并配用特殊結(jié)構(gòu)和特殊材料的密封件進(jìn)行密封。這樣就形成了上端開(kāi)口的密封腔體，就可以通過(guò)前門(mén)11上的液氮入口 9向腔體內(nèi)灌入液氮。上支板10可以?shī)A在疲勞機(jī)立柱上，它通過(guò)螺釘連接罐體主體12上的，可以保證罐體主體12安裝緊固，避免伺服加載試驗(yàn)時(shí)對(duì)其造成振動(dòng)。合頁(yè)13通過(guò)螺釘連接在前門(mén)11上的， 并夾在疲勞機(jī)立柱上，待試驗(yàn)結(jié)束后可把前門(mén)11打開(kāi)，并可隨立柱旋轉(zhuǎn)到疲勞機(jī)側(cè)面，以免妨礙拆卸和更換試樣。夾具是用來(lái)連接被測(cè)試樣與疲勞機(jī)的過(guò)渡連接體，夾具主要由上夾具體6、下夾具體2、兩套試驗(yàn)螺母5、兩套墊片4、上連接法蘭盤(pán)19、下連接法蘭盤(pán)23、上拉桿20、下拉桿21和托盤(pán)22構(gòu)成。下夾具體2通過(guò)一圈螺釘固定在疲勞機(jī)的底座上，上夾具體6與負(fù)荷傳感器7均安裝在伺服作動(dòng)器8的活塞桿上。上夾具體6和下夾具體2采用雙對(duì)稱(chēng)自對(duì)中結(jié)構(gòu)，且上夾具體6可以隨著疲勞機(jī)的橫梁和伺服作動(dòng)器8的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，解決了大試樣3的裝配和同軸度問(wèn)題，上夾具體6和下夾具體2之間用來(lái)安裝試驗(yàn)螺栓3和試驗(yàn)螺母5，上夾具體6與試驗(yàn)螺母5之間以及下夾具體2與試驗(yàn)螺母5之間設(shè)計(jì)墊片4，更換墊片4可以測(cè)試不同同尺寸規(guī)格的試驗(yàn)螺栓3和試驗(yàn)螺母5。通過(guò)疲勞機(jī)上的伺服作動(dòng)對(duì)試驗(yàn)螺栓3及試驗(yàn)螺母5進(jìn)行伺服加載，而且圖中虛線框內(nèi)均在低溫環(huán)境箱里，其中試驗(yàn)螺母5及以下的零部件均浸泡在液氮里，從而實(shí)現(xiàn)了在低溫_196°C的環(huán)境下對(duì)試樣進(jìn)行力學(xué)性能及疲勞壽命等測(cè)試。上連接法蘭盤(pán)19通過(guò)盤(pán)上的一圈螺紋孔與疲勞機(jī)傳感器相連，并與上拉桿20螺紋連接，上拉桿20與上夾具體6也是通過(guò)螺紋連接，上夾具體6圓柱表面有均布的多個(gè)螺紋孔，便于在環(huán)境箱狹小空間內(nèi)安裝，上夾具體6正面開(kāi)有窗口便于把墊片4放入體內(nèi)，試驗(yàn)螺栓3從上夾具體6及墊片4中心穿出，用試驗(yàn)螺母5擰緊。上夾具體6與下夾具體2內(nèi)加工引導(dǎo)定位基準(zhǔn)，使加載時(shí)試驗(yàn)螺栓3可以自動(dòng)對(duì)中，保證試驗(yàn)時(shí)的同軸度。下拉桿21與下夾具體2和下連接法蘭盤(pán)23均為螺紋連接，托盤(pán)22與下拉桿21焊接一體，并保證盛裝液氮時(shí)不會(huì)泄露。托盤(pán)22上加工有螺旋環(huán)槽，槽內(nèi)安裝特殊材質(zhì)的密封件，與低溫環(huán)境箱連接時(shí)可以保證密封，以防止液氮泄露。低溫環(huán)境控制系統(tǒng)包括:液氮罐18、兩個(gè)液氮面溫度傳感器和控制器。2個(gè)液氮面溫度傳感器在低溫環(huán)境箱中不同的高度位置，最低液氮面溫度傳感器14保證了試驗(yàn)螺栓3剛好浸泡在液氮里，最高液氮面溫度傳感器16保證了在低溫疲勞試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)補(bǔ)償系統(tǒng)所消耗的液氮。液氮罐18上有電動(dòng)控制球閥17，控制器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)兩個(gè)溫度傳感器處的溫度，低處的溫度只要都高于-196°C，控制器就把液氮瓶上的電動(dòng)控制球閥17打開(kāi)，讓液氮進(jìn)入低溫環(huán)境箱，一直到高處的溫度達(dá)到_196°C就關(guān)閉電動(dòng)控制球閥17。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，外界熱量的傳入，液氮逐漸消耗導(dǎo)致液氮面的位置下降，一旦液氮的高度低于待測(cè)試驗(yàn)螺栓的高度，低處的溫度高于_196°C，打開(kāi)電動(dòng)控制球閥17。這樣就可以把低溫環(huán)境箱中的液氮位置控制在兩個(gè)溫度傳感器之間，保證傳感器下面的試驗(yàn)空間始終保持在_196°C。待試樣完全冷透。啟動(dòng)疲勞機(jī)(圖1中的虛線部分)施加一定的恒力和變力按照一定的頻率運(yùn)行，進(jìn)行低溫疲勞實(shí)驗(yàn)。伺服作動(dòng)器8固定在疲勞機(jī)的移動(dòng)橫梁上，疲勞機(jī)的活塞桿從移動(dòng)橫梁中心伸出，移動(dòng)橫梁上有四個(gè)孔，可以套在疲勞機(jī)的立柱上，并可隨著疲勞機(jī)工程缸的升縮在疲勞機(jī)立柱上滑動(dòng)，便于調(diào)整試驗(yàn)空間。疲勞機(jī)的液壓鎖緊裝置固定在移動(dòng)橫梁上，當(dāng)試驗(yàn)空間調(diào)整后，液壓鎖緊裝置自動(dòng)鎖緊移動(dòng)橫梁和立柱，保證之間形成剛性連接，把伺服作動(dòng)器8的驅(qū)動(dòng)力封閉在疲勞機(jī)的底座、移動(dòng)橫梁和立柱之間?？刂葡到y(tǒng)核心是采用DSP器件構(gòu)成的全數(shù)字測(cè)控器，它設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)總線卡的形式，其上集成位移放大器、負(fù)荷放大器、伺服驅(qū)動(dòng)器和DSP控制器等于一體。該控制系統(tǒng)采用的是有差閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。伺服控制器DSP通過(guò)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生的信號(hào)源控制指令與“控制狀態(tài)”選擇的被 控反饋信號(hào)(負(fù)荷或位移)進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)誤差信號(hào)。這個(gè)誤差信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP運(yùn)算，產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)送到閥驅(qū)動(dòng)器上，控制閥推動(dòng)伺服作動(dòng)器8向著指令要求的方向運(yùn)動(dòng)，來(lái)減小誤差以趨向控制指令目標(biāo)。整個(gè)控制過(guò)程就是調(diào)節(jié)器不斷地調(diào)整驅(qū)動(dòng)器的輸出，使其相應(yīng)的反饋信號(hào)與設(shè)定信號(hào)之間的誤差最小。從而實(shí)現(xiàn)負(fù)荷閉環(huán)控制或位移閉環(huán)控制。本申請(qǐng)用于機(jī)械零件的力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于核能、航空航天等領(lǐng)域在低溫等特定環(huán)境下特·殊材料的螺栓進(jìn)行力學(xué)性能、疲勞壽命測(cè)試等領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，包括低溫環(huán)境箱(I)，其特征在于:低溫環(huán)境箱(1)由一內(nèi)空的圓柱形異型立式杜瓦組成，其上下端各有一個(gè)同軸的通孔，上拉桿(20)和下拉桿(21)通過(guò)所述的兩個(gè)通孔與設(shè)置在低溫環(huán)境箱(I)內(nèi)的夾具系統(tǒng)相連，該夾具系統(tǒng)用于夾緊被測(cè)試的試驗(yàn)螺栓(3)，上拉桿(20)和下拉桿(21)與外部動(dòng)力源連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的低溫環(huán)境箱(I)設(shè)有液氮入口(9)，在低溫環(huán)境箱(I)內(nèi)部的頂端位置設(shè)置了最低液氮面溫度傳感器(14)和最高液氮面溫度傳感器(16 )。
3.如權(quán)利要求2所述的一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的夾具系統(tǒng)下夾具體(2)、墊片(4)、試驗(yàn)螺母(5)、上夾具體(6)和負(fù)荷傳感器(7)，其中下夾具體(2)與下拉桿(21)連接，上夾具體(6)通過(guò)負(fù)荷傳感器(7)與上拉桿(20)連接，上夾具體(6)與下夾具體(2)之間設(shè)置試驗(yàn)螺栓(3)，在試驗(yàn)螺栓(3)與上夾具體(6)的連接端設(shè)置試驗(yàn)螺母(5)和墊片(4)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:在低溫環(huán)境箱(I)的液氮入口(9)位置設(shè)置液氮輸液管(15)，該液氮輸液管(15)與外部的液氮罐(18)連通，在連通管路上設(shè) 置電動(dòng)控制球閥(17 )。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置。一種大型螺栓低溫疲勞實(shí)驗(yàn)裝置，包括低溫環(huán)境箱，低溫環(huán)境箱由一內(nèi)空的圓柱形異型立式杜瓦組成，其上下端各有一個(gè)同軸的通孔，上拉桿和下拉桿通過(guò)所述的兩個(gè)通孔與設(shè)置在低溫環(huán)境箱內(nèi)的夾具系統(tǒng)相連，該夾具系統(tǒng)用于夾緊被測(cè)試的試驗(yàn)螺栓，上拉桿和下拉桿與外部動(dòng)力源連接。本實(shí)用新型的效果是提供了一套適宜在超低溫-196℃環(huán)境進(jìn)行高強(qiáng)度大尺寸(長(zhǎng)度超過(guò)1000mm、直徑超過(guò)Ф40mm)螺栓疲勞測(cè)試的裝置。
文檔編號(hào)G01N3/32GK203132933SQ20122070886
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者李鵬遠(yuǎn), 侯炳林, 潘傳杰, 廖敏, 康道安, 陳輝, 孫寶瑞, 馬偉, 孫鍵, 丁國(guó)龍 申請(qǐng)人:核工業(yè)西南物理研究院, 長(zhǎng)春機(jī)械科學(xué)研究院有限公司