一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，包括底座、立柱、主振板和上座；其中：立柱為4個(gè)圓柱體，下端與底座螺紋連接，上端與上座連接，中部與主振板滑動(dòng)配合；主振板兩邊設(shè)有連接軸，油缸通過(guò)連接軸帶動(dòng)主振板在立柱上滑動(dòng)；在主振板中部導(dǎo)向軸，油缸通過(guò)連接軸帶動(dòng)導(dǎo)向軸運(yùn)動(dòng)；底座的中間有一通孔，沿通孔四周，均勻分布有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝有定位固定滑快，用于固定被試驗(yàn)彈簧；底座上還連接有一個(gè)軸，在軸上裝有上滑板、下滑板、上觸頭和下觸頭，以改變主振板的運(yùn)動(dòng)行程。由于對(duì)彈簧采用了導(dǎo)向，使彈簧在試驗(yàn)中垂直度較好，彈簧在試驗(yàn)中穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠；由于導(dǎo)向的作用，試驗(yàn)整個(gè)過(guò)程中安全性好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓制造和機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及電子自動(dòng)控制的一種液壓和機(jī)械連動(dòng)的裝置，尤其涉及一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)是熱點(diǎn)和難點(diǎn)，目前，市場(chǎng)上只有中小型彈簧的強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備和疲勞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而且強(qiáng)度試驗(yàn)和疲勞實(shí)驗(yàn)分開(kāi)進(jìn)行的。也就是說(shuō)強(qiáng)度試驗(yàn)和疲勞實(shí)驗(yàn)是依賴(lài)兩臺(tái)試驗(yàn)設(shè)備。
[0003]彈簧的強(qiáng)度試驗(yàn):試驗(yàn)過(guò)程只是對(duì)彈簧兩端施加作用力，此設(shè)備一般不對(duì)彈簧進(jìn)行導(dǎo)向，彈簧穩(wěn)定性不好，易偏斜，對(duì)于較長(zhǎng)的彈簧，試驗(yàn)中有可能導(dǎo)致彈簧飛出，對(duì)人員的安全有一定的威脅。
[0004]彈簧的疲勞試驗(yàn):一種是采用偏心凸輪機(jī)械的方式使彈簧進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，另一種是采用電磁的形式使彈簧進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這兩種運(yùn)動(dòng)方式最大的缺點(diǎn)是:對(duì)彈簧施加力比較小，對(duì)高強(qiáng)度的大型彈簧無(wú)法進(jìn)行試驗(yàn)，由于高強(qiáng)度彈簧生產(chǎn)要求，急需一種5噸~50噸力的試驗(yàn)彈簧強(qiáng)度和疲勞的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種適用于5噸~50噸力的大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括底座、立柱、主振板和上座；其中:
[0008]所述的立柱為4個(gè)，立柱的下端與底座螺紋連接，上端與上座連接，中部與主振板滑動(dòng)配合；
[0009]所述主振板為長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的兩邊設(shè)有連接軸，所述連接軸與上座固定，并與上座上方的油缸相連接，油缸通過(guò)連接軸帶動(dòng)主振板在立柱上滑動(dòng)；
[0010]在主振板中部有孔，在孔內(nèi)安裝有導(dǎo)向軸，該導(dǎo)向軸下端與被試彈簧相配合，上端與連接軸連接；導(dǎo)向軸四周裝有外罩；外罩上連接有油缸，油缸通過(guò)連接軸帶動(dòng)導(dǎo)向軸運(yùn)動(dòng)；
[0011]所述的底座的中間有一通孔，該通孔的直徑允許導(dǎo)向軸通過(guò)；沿通孔四周，均勻分布有6個(gè)導(dǎo)軌，每個(gè)導(dǎo)軌上安裝有定位固定滑快，用于固定被試驗(yàn)彈簧；底座上還連接有一個(gè)軸，在軸上裝有上滑板和下滑板，上滑板和下滑板上分別安裝有上觸頭和下觸頭；上、下滑板可以調(diào)整位置，以改變主振板的運(yùn)動(dòng)行程。
[0012]本發(fā)明的大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，是一種半自動(dòng)化的裝置，有一定高的效率；由于對(duì)彈簧采用了導(dǎo)向，使彈簧在試驗(yàn)中垂直度較好，彈簧在試驗(yàn)中穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠；由于導(dǎo)向的作用，試驗(yàn)整個(gè)過(guò)程中安全性好；采用了液壓，噪音小。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的大型高壓彈簧強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置主視圖。
[0014]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0015]圖3是圖1的B-B視圖。
[0016]圖4是圖1的C放大圖。
[0017]圖5是裝置的液壓原理圖。
[0018]圖6是裝置的電器原理圖。
[0019]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 申請(qǐng)人:的設(shè)計(jì)主要思路是:采用機(jī)械部件和液壓系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)動(dòng)的方式，采用大流量高壓三缸柱塞泵，通過(guò)溢流閥控制推動(dòng)油缸的活塞進(jìn)行直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或者往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞與機(jī)械部件螺紋連接，將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，按一定的程序施加在被試驗(yàn)的彈簧上，達(dá)到一臺(tái)設(shè)備完成對(duì)彈黃的強(qiáng)度試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)。
[0021]參見(jiàn)附圖1?6，本實(shí)施例給出一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，包括底座1、立柱2、主振板3、上座4 ;其中:
[0022]所述的立柱2為4個(gè)圓柱體，圓柱體的下端與底座I螺紋連接，上端與上座4連接，中部與主振板3滑動(dòng)配合；
[0023]所述主振板3為長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的兩邊設(shè)有連接軸25，所述連接軸25與上座4固定，并與上座4上方的油缸(5-1，5-2)相連接，油缸(5-1，5-2)通過(guò)連接軸25帶動(dòng)主振板3在立柱2上滑動(dòng)；
[0024]在主振板3中部有孔，在孔內(nèi)安裝有導(dǎo)向軸7，該導(dǎo)向軸7下端與被試彈簧相配合，上端與連接軸6連接；導(dǎo)向軸7四周裝有外罩26 ;外罩26上連接有油缸5-3，油缸5-3通過(guò)連接軸6帶動(dòng)導(dǎo)向軸7運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外罩26和油缸5-3 —起可以自由通過(guò)上座4中心預(yù)留的孔)。
[0025]底座I的中間有一通孔，該通孔的直徑允許導(dǎo)向軸7通過(guò)；沿通孔四周，均勻分布有6個(gè)導(dǎo)軌24，每個(gè)導(dǎo)軌24上安裝有定位固定滑快22，用于固定被試驗(yàn)彈簧；
[0026]底座I 一側(cè)上還連接有一個(gè)軸8，在軸8上裝有上滑板10和下滑板12，上滑板10和下滑板12上分別安裝有上觸頭9和下觸頭14 ;上、下滑板(10，11)可以調(diào)整位置，以改變主振板3的運(yùn)動(dòng)行程。
[0027]本實(shí)施例中，選擇大流量高壓三缸徑向柱塞泵一臺(tái)，p=31mp, L=25ml/r, n=1500r/min ;每個(gè)油缸最大付出力25噸，試驗(yàn)中最大付出力可達(dá)50噸；其主要包括有溢流閥，電磁換向閥2個(gè)，油缸3個(gè)(5-1、5-2和5-3)，用高壓油管按一定的順序連接。
[0028]電氣控制電路的電子元件包括:上、下觸頭(9，14)，脈沖計(jì)數(shù)器，數(shù)控自動(dòng)控制器，手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)、電磁換向閥等。上、下觸頭(9，14)與脈沖計(jì)數(shù)器相連接，脈沖計(jì)數(shù)器分別連接數(shù)控自動(dòng)控制器和手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)，兩個(gè)電磁換向閥分別與數(shù)控自動(dòng)控制器和手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)連接，數(shù)控自動(dòng)控制器和手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)均由電源供電(圖6)。
[0029]具體實(shí)施的過(guò)程是:[0030]底座I是1400X1200X400的長(zhǎng)方體，材料鑄鋼，也可采用灰鑄鐵，為了減輕重量，在與地面接觸部適當(dāng)開(kāi)出溝槽；底座I上方均勻分布有4個(gè)立柱2，底座I和立柱2采用螺紋連接，立柱2之間的間距為IOOOmmX 800mm ;底座I的中間有一孔(附圖3)，該孔的直徑允許導(dǎo)向軸7通過(guò)；沿孔四周，均勻分布有6個(gè)導(dǎo)軌24，每個(gè)導(dǎo)軌24由2個(gè)螺釘23固定，導(dǎo)軌24上安裝有定位固定滑快22，用于固定被試驗(yàn)彈簧。
[0031]在底座I的右邊，還設(shè)置有一軸8，該軸8與底座I螺紋連接；用于安裝帶有觸頭的上下滑板(10，12)。
[0032]上座4是1400mmX 1200mmX IOOmm的長(zhǎng)方體,上座4下方與4個(gè)立柱2上的螺紋通過(guò)螺帽15和墊片16相連接；
[0033]底座1、立柱2和上座4固定成一體(附圖2)，中間空間高度為1000mm。
[0034]4個(gè)立柱2的直徑為Φ IOOmm的長(zhǎng)圓柱體，要求裝配垂直度0.1 ;相互平行度0.1。
[0035]主振板3是1200mmX 1200mmX IOOmm的長(zhǎng)方體，被裝在上座4和底座I之間，四角處各有一通孔與4個(gè)立柱2滑動(dòng)配合，通孔和立柱2間隙不大于0.1mm ;主振板3中部有一通孔，用于安裝導(dǎo)向軸7，在通孔的位置裝有外罩26，外罩26用4個(gè)螺釘固定；在主振板3中部沿導(dǎo)向軸7和外罩26橫向中心線(xiàn)兩側(cè)，各固定有一連接軸25，用于和上座4相連接，連接方式為:
[0036]1、在主振板3上沿導(dǎo)向軸7和外罩26橫向中心線(xiàn)，避開(kāi)外罩26外沿的合適位置開(kāi)設(shè)螺紋孔；
[0037]2、用螺釘19和檔板20連接在連接軸25的頭部；
[0038]3、將帶有檔板20的連接軸25擰入主振板3上的螺紋孔中，螺紋孔另一端用螺紋堵頭21堵死。
[0039]兩個(gè)油缸(5-1，5-2)以法蘭盤(pán)的形式與上座4連接，用12個(gè)螺釘17和墊片18固定，兩個(gè)油缸(5-1，5-2)的活塞桿與連接軸25以螺紋的形式連接。
[0040]油缸5-3同樣以法蘭盤(pán)的形式與主振板3上的外罩26連接，用螺釘和墊片固定，油缸5-3上的活塞桿與連接軸6以螺紋的形式連接，連接軸6的另一端與主振板3上的導(dǎo)向軸7連接，用螺釘固死。
[0041]的導(dǎo)向軸7為圓柱體，上端的臺(tái)階上有一環(huán)形槽。導(dǎo)向軸7可以根據(jù)被試驗(yàn)彈簧的直徑大小進(jìn)行更換。
[0042]上觸頭9和下觸頭14分別安裝在上滑板10和下滑板12上，上滑板10和下滑板12的位置根據(jù)試驗(yàn)彈簧的振幅進(jìn)行調(diào)整。
[0043]擋塊11安裝在主振板3右面中部，當(dāng)擋塊11與上、下觸頭(9，14)相接觸時(shí)，使其通電。
[0044]采用本發(fā)明的大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，對(duì)彈簧的強(qiáng)度試驗(yàn)由手動(dòng)操作完成，對(duì)彈簧的疲勞試驗(yàn)主要由自動(dòng)控制完成，施壓的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)的次數(shù)反饋到脈沖計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器處理后傳遞到數(shù)控自動(dòng)控制器，控制器將傳遞的信息與人為輸入的程序比較和處理，發(fā)出指令控制電磁換向閥的工作，達(dá)到目的。
[0045]工作方法及步驟:
[0046]一、彈簧的強(qiáng)度試驗(yàn):
[0047]1、打開(kāi)電源，大流量高壓三缸徑向柱塞泵轉(zhuǎn)動(dòng)，移開(kāi)上觸頭9，5分鐘后，在手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)操作(附圖5)，使電磁閥換向I工作，油缸(5-1，5-2)下端進(jìn)油，活塞桿向上移動(dòng)，通過(guò)連接軸25使主振板3向上移動(dòng)，移動(dòng)到適當(dāng)部位使其停止；同樣,使油缸5-3通油，油缸5-3的活塞桿帶動(dòng)連接軸6向上移動(dòng)，移動(dòng)到適當(dāng)部位使其停止；
[0048]2、選擇合適的導(dǎo)向軸7，其與被測(cè)試彈簧內(nèi)孔之間的間隙為1_，將導(dǎo)向軸7安裝在連接軸6上，用螺釘固緊；
[0049]3、將被測(cè)試彈簧安裝在底座I的中部，用定位固定滑塊22定位，固緊；
[0050]4、操作手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)，使油缸(5-1，5-2)上端進(jìn)油，使主振板(3)向下移動(dòng)，接觸到被測(cè)試彈簧上端停止；
[0051]5、操作手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)，使油缸5-3上端進(jìn)油，活塞桿向下移動(dòng)，通過(guò)連接軸6使導(dǎo)向軸7向下移動(dòng)，移動(dòng)到彈簧內(nèi)孔合適部位停止；
[0052]6、操作手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)，油缸(5-1，5-2)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力達(dá)到彈簧的強(qiáng)度值時(shí)停止(通過(guò)壓力表的壓力，可以換算出對(duì)彈簧的施加力)，測(cè)量彈簧的變形量；
[0053]7、操作手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)，油缸(5-1，5-2)向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到上部的合適部位停止；
[0054]8、取出彈簧，操作手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)，油缸(5-1，5-2)向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最下位置，關(guān)閉油泵電源；
[0055]9、試驗(yàn)結(jié)束。
[0056]二、彈簧的疲勞試驗(yàn):
[0057]步驟I?5同彈簧的強(qiáng)度試驗(yàn)；
[0058]6、調(diào)整上觸頭9位置，使其與擋板11接觸，使上觸頭9處于通電位置，調(diào)整下觸頭14位置，其與上觸頭9的距離減去擋板11的厚度等于彈簧在試驗(yàn)中的振幅，調(diào)整好位置后用螺釘13固緊；在試驗(yàn)中可適當(dāng)調(diào)整；
[0059]7、將試驗(yàn)彈簧的頻率和總振動(dòng)次數(shù)輸入脈沖計(jì)數(shù)器和數(shù)控自動(dòng)控制器中；
[0060]8、啟動(dòng)數(shù)控自動(dòng)控制器開(kāi)關(guān)，主振板3在油缸(5-1，5-2)的作用下，在上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓制彈簧在上下方向振動(dòng)；
[0061]工作原理是:開(kāi)始時(shí)，上觸頭9處于通電位置，脈沖計(jì)數(shù)器工作，進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將信號(hào)傳遞給數(shù)控自動(dòng)控制器，數(shù)控自動(dòng)控制器發(fā)出指令，電磁換向閥I進(jìn)行換向，油缸(5-1，5-2)上端進(jìn)油，下端出油，帶動(dòng)主振板3向下運(yùn)動(dòng)，擋塊11隨同運(yùn)動(dòng)；當(dāng)與下觸頭14接觸時(shí)，下觸頭14處于通電位置，脈沖計(jì)數(shù)器處理后將信號(hào)傳遞給數(shù)控自動(dòng)控制器，數(shù)控自動(dòng)控制器發(fā)出指令，電磁換向閥I進(jìn)行換向，油缸(5-1，5-2)下端進(jìn)油，上端出油，帶動(dòng)主振板3向上運(yùn)動(dòng)，擋塊11隨同運(yùn)動(dòng)；當(dāng)擋塊11與上觸頭9接觸時(shí)，上觸頭9處于通電位置，這樣重新開(kāi)始循環(huán)；
[0062]9，當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)達(dá)到總振動(dòng)次數(shù)時(shí)，脈沖計(jì)數(shù)器將信號(hào)傳遞給數(shù)控自動(dòng)控制器，數(shù)控自動(dòng)控制器發(fā)出指令，電磁換向閥I換向到中立位置，斷開(kāi)油缸(5-1，5-2)的油路，主振板3停止運(yùn)動(dòng)；
[0063]10、手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)操作，油缸(5-1，5-2)向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到上部的合適部位停止;
[0064]11、取出被測(cè)試彈簧，手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制臺(tái)操作，油缸(5-1，5-2)向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最下位置，關(guān)閉油泵電源；
[0065]12、試驗(yàn)結(jié)束。[0066]試驗(yàn)實(shí)施例:
[0067]實(shí)施例1:西電西凌公司產(chǎn)品，試驗(yàn)件3件。
[0068]彈簧材質(zhì):60Si2CrVA
[0069]壓縮量:174mm；Hz=6 次 /min
[0070]N > 10000次，無(wú)永久性變形。
[0071]壓強(qiáng)24小時(shí)后符合GB1239.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；達(dá)到要求，并經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括底座(I)、立柱(2)、主振板(3)、上座(4);其中: 所述的立柱(2 )為4個(gè)，立柱(2 )下端與底座(I)螺紋連接，上端與上座(4 )連接，中部與主振板(3)滑動(dòng)配合； 所述主振板(3)為長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的兩邊設(shè)有連接軸(25)，所述連接軸(25)與上座(4)固定，并與上座(4)上方的油缸(5-1，5-2)相連接，油缸(5-1，5-2)通過(guò)連接軸(25)帶動(dòng)主振板(3)在立柱(2)上滑動(dòng)； 在主振板(3)中部有孔，在孔內(nèi)安裝有導(dǎo)向軸(7)，該導(dǎo)向軸(7)下端與被試彈簧相配合，上端與連接軸(6)連接；導(dǎo)向軸(7)四周裝有外罩(26);外罩(26)上連接有油缸(5-3)，油缸(5-3)通過(guò)連接軸(6)帶動(dòng)導(dǎo)向軸(7)運(yùn)動(dòng)； 所述的底座(I)的中間有一通孔，該通孔的直徑允許導(dǎo)向軸(7)通過(guò)；沿通孔四周，均勻分布有6個(gè)導(dǎo)軌(24)，每個(gè)導(dǎo)軌(24)上安裝有定位固定滑快(22)，用于固定被試驗(yàn)彈簧；底座(I)上還連接有一個(gè)軸(8 )，在軸(8 )上裝有上滑板(10 )和下滑板(12)，上滑板(10 )和下滑板(12)上分別安裝有上觸頭(9)和下觸頭(14);上、下滑板(10，11)可以調(diào)整位置，以改變主振板(3)的運(yùn)動(dòng)行程。
2.如權(quán)利要求1所述的大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的立柱(2)為4個(gè)為長(zhǎng)圓柱體。
3.如權(quán)利要求1所述的大型高壓彈簧的強(qiáng)度和疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)向軸(7)為圓柱體，上端的臺(tái)階圓上有一環(huán)形槽。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103604590SQ201310549421
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】馬靜 申請(qǐng)人:西安市蓮湖區(qū)彈簧電器廠