一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其包括兩根由安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱（1）上的立柱（3）以及設(shè)置在立柱（3）上的橫梁（4）組成的框架，在橫梁上設(shè)置有用于向試樣施壓的梯形絲杠副加壓裝置，所述的梯形絲杠副加壓裝置包括伺服電機(jī)（7）、蝸桿（9）和蝸輪（10）、絲杠以及壓力傳感器（12）、試驗(yàn)壓棒（13），伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器（6）和蝸桿連接，蝸桿（9）和蝸輪配合，蝸輪的中心孔內(nèi)側(cè)為絲母，絲杠與絲母配合，絲杠通過(guò)法蘭（11）連接壓力傳感器（12），壓力傳感器連接試驗(yàn)壓棒（13）。本實(shí)用新型調(diào)速平穩(wěn)可靠，精度更高、體積小，重量輕，既適用于常溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，也適用于高溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬測(cè)試儀器類(lèi)，涉及測(cè)試耐火材料力學(xué)性能的試驗(yàn)機(jī)，特別是一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]耐火材料的常溫和高溫耐壓、應(yīng)力應(yīng)變、彈性模量等性能，是其重要的使用性能和力學(xué)性能。
[0003]目前，測(cè)試力學(xué)性能的試驗(yàn)機(jī)，主要有液壓式和機(jī)械式。加載方向分為從下向上施加動(dòng)力的下加載式和從上向下施加動(dòng)力的上加載式。耐火材料高溫力學(xué)性能主要采用上加載式的試驗(yàn)機(jī)，其加荷機(jī)構(gòu)主要有兩種形式:一種是單級(jí)或多級(jí)杠桿式加荷機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其加荷壓桿是通過(guò)連桿定位的，而壓力傳感器又設(shè)置在連桿與杠桿之間，這樣固定連桿的鉸鏈軸一定有摩擦力，無(wú)法克服；同時(shí)，當(dāng)試樣加壓力產(chǎn)生撓度時(shí)，加荷壓桿與連桿必然不會(huì)垂直，這時(shí)連桿將產(chǎn)生兩個(gè)分力，必然影響測(cè)試結(jié)果。杠桿式加荷機(jī)構(gòu)，由于加載臂穩(wěn)定性問(wèn)題，不適宜大噸位動(dòng)態(tài)連續(xù)加載。
[0004]另一種是框架式雙絲杠加荷機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為:包括底座箱，底座箱內(nèi)安裝有電機(jī)和多級(jí)減速機(jī)，底座箱上的兩側(cè)安裝空心立柱，空心立柱內(nèi)各安裝一根立式絲杠，空心立柱頂端是固定橫梁，固定橫梁下方安裝可上下移動(dòng)的動(dòng)橫梁，動(dòng)橫梁的兩端有與立式絲杠相配的絲母，兩根立式絲杠穿過(guò)動(dòng)橫梁的兩端絲母并與之相配合，動(dòng)橫梁的中部下方設(shè)置有施加荷載的壓力傳感器、壓棒；當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)多級(jí)減速機(jī)帶動(dòng)兩根立式絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，立式絲杠帶動(dòng)絲母上下運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)橫梁上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)施加荷載于試驗(yàn)試樣。高溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)是在常溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī) 的基礎(chǔ)上，在試樣的周?chē)O(shè)置高溫試驗(yàn)爐。
[0005]現(xiàn)有的框架式試驗(yàn)機(jī)的加載機(jī)構(gòu)，采用了雙絲桿螺旋傳力方式，其不足之處在于:①兩根立式絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)橫梁上下移動(dòng)，兩根絲杠的同步性差，因而會(huì)造成動(dòng)橫梁上下移動(dòng)時(shí)的些許差異，不平衡，影響加壓過(guò)程的穩(wěn)定性。②電機(jī)和多級(jí)減速機(jī)安裝在試驗(yàn)機(jī)下部的底座箱中，通過(guò)同步帶或多組齒輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩根立式絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于加工精度難于保障、安裝要求較高，力傳遞的同步性較差，加載不穩(wěn)定。③電機(jī)和多級(jí)減速機(jī)在試驗(yàn)機(jī)下部的底座箱中，傳動(dòng)力的立式絲杠的一端安裝底座箱上，另一端安裝在固定橫梁上，立式絲杠長(zhǎng)度較長(zhǎng)，傳動(dòng)大噸位力時(shí)，需要較大的體積，不僅力傳遞不平穩(wěn)，而且還造成試驗(yàn)機(jī)
結(jié)構(gòu)龐大。?電機(jī)為單相或三相電機(jī)，由變頻器調(diào)速，可調(diào)范圍窄，精度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中多級(jí)杠桿加載力臂不穩(wěn)和雙絲桿螺旋加荷機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速、多級(jí)減速、兩組絲杠副傳動(dòng)施加荷載的不平穩(wěn)、體積龐大等缺點(diǎn)，而提供一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的目的可以用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):其包括兩根由安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱上的立柱以及設(shè)置在立柱上的橫梁組成的框架，在橫梁上設(shè)置有用于向試樣施壓的梯形絲杠副加壓裝置。
[0008]所述的梯形絲杠副加壓裝置包括伺服電機(jī)、蝸桿和蝸輪、梯形絲杠以及壓力傳感器、試驗(yàn)壓棒，伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器和蝸桿連接，蝸桿和蝸輪配合，蝸輪的中心孔內(nèi)側(cè)為絲母，絲杠與絲母配合，絲杠通過(guò)法蘭連接壓力傳感器，壓力傳感器連接試驗(yàn)壓棒。
[0009]所述的伺服電機(jī)和聯(lián)軸器之間通過(guò)減速器連接。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:①伺服電機(jī)本身為無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速平穩(wěn)，而普通電機(jī)變頻器調(diào)速和多級(jí)減速機(jī)調(diào)速；以伺服電機(jī)(或加一級(jí)減速器)代替普通電機(jī)(變頻調(diào)速或多級(jí)減速器)為驅(qū)動(dòng)元，平穩(wěn)可靠。②伺服電機(jī)輸出范圍廣，可調(diào)精度高，實(shí)現(xiàn)恒應(yīng)力加載、恒位移加載、恒應(yīng)力-恒位移復(fù)合加載的無(wú)擾切換。③用一根絲杠和一個(gè)絲母配合代替兩根絲杠、絲母配合，就不存在不平衡、不平穩(wěn)的問(wèn)題。④普通電機(jī)加多級(jí)減速器，體積大，重量重，占滿(mǎn)底座箱的空間，伺服電機(jī)及一級(jí)減速機(jī)體積小，重量輕，安裝在橫梁上，騰出底座箱的可用空間。⑤本實(shí)用新型既適用于常溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，也適用于高溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1、底座箱，2、試驗(yàn)爐爐體，3、立柱，4、橫梁，5、減速器，6、聯(lián)軸器，7、伺服電機(jī)，8、梯形絲杠，9、蝸桿，10、蝸輪，11、法蘭，12、壓力傳感器，13、試驗(yàn)壓棒。
【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0014]如附圖所示:包括兩根由安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱I上的立柱3以及設(shè)置在立柱3上的橫梁4組成的框架，在橫梁4上設(shè)置有用于向試樣施壓的加壓裝置，所述的施壓裝置包括伺服電機(jī)7、聯(lián)軸器6、蝸桿9和蝸輪10、梯形絲杠8以及壓力傳感器12、試驗(yàn)壓棒13。伺服電機(jī)7和聯(lián)軸器6之間可直接連接，也可通過(guò)減速器5和聯(lián)軸器6連接，本實(shí)施例的伺服電機(jī)7和聯(lián)軸器6之間通過(guò)減速器5連接。聯(lián)軸器6與蝸桿9相連接，蝸桿9連接蝸輪10，蝸輪10的中心孔為與梯形絲杠8相配合的梯形絲母，梯形絲杠8與蝸輪10中心孔的梯形絲母組成梯形絲杠副，梯形絲杠8的下端以法蘭11連接壓力傳感器12，壓力傳感器12下連接試驗(yàn)壓棒13。
[0015]操作要點(diǎn):
[0016]①將試樣裝入試驗(yàn)爐爐體2內(nèi)，按升溫制度加熱至試驗(yàn)溫度。
[0017]②啟動(dòng)伺服電機(jī)8，并將無(wú)級(jí)調(diào)速調(diào)至所需轉(zhuǎn)速；伺服電機(jī)7通過(guò)減速器5、聯(lián)軸器6帶動(dòng)蝸桿9、蝸輪10，蝸輪10內(nèi)的梯形絲母帶動(dòng)與其配合的梯形絲杠8向下移動(dòng)，梯形絲杠8下端通過(guò)法蘭11連接的壓力傳感器12也就隨之向下移動(dòng)，壓力傳動(dòng)器12帶動(dòng)試驗(yàn)壓棒13,對(duì)試樣施壓。
【權(quán)利要求】
1.一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其特征是:其包括兩根由安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱(I)上的立柱(3)以及設(shè)置在立柱(3)上的橫梁(4)組成的框架，在橫梁(4)上設(shè)置有用于向試樣施壓的梯形絲杠副加壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu),所述的梯形絲杠副加壓裝置包括伺服電機(jī)(7)、蝸桿(9)和蝸輪(10)、梯形絲杠以及壓力傳感器(12)、試驗(yàn)壓棒(13)，伺服電機(jī)(7)通過(guò)聯(lián)軸器(6)和蝸桿(9)連接，蝸桿(9)和蝸輪(10)配合，蝸輪(10)的中心孔內(nèi)側(cè)為絲母，絲杠與絲母配合，絲杠通過(guò)法蘭(11)連接壓力傳感器(12)，壓力傳感器(12)連接試驗(yàn)壓棒(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其特征是:所述的伺服電機(jī)(7)和聯(lián)軸器(6)之間通過(guò)減速器(5)連接。
【文檔編號(hào)】G01N3/16GK203455239SQ201320447243
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】李永剛, 李曉睿, 劉克, 譚麗華, 邵昕, 申西杰 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院有限公司