[實用新型]一種B 型液壓萬能試驗機

有效

• 申請號: 201320817428.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN203606229U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 胡偉萍;胡鳳英
• 申請（專利權）人: 胡偉萍;上海普域測試設備有限公司
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 張堅

技術領域

本實用新型屬于材料試驗機技術領域，涉及一種用于各種材料力學性能測試的B型液壓萬能試驗機。?

背景技術

萬能試驗機是用于各種材料力學性能測試的設備。通過拉伸、壓縮等試驗可得到材料的基本力學性能指標，如屈服強度、抗拉強度、伸長率、彈性模量等。?

材料的拉伸試驗是一種破壞性試驗，被測試的試樣通常被試驗力所拉斷。對于高強度材料，例如金屬，其試驗力通常較大，通常的試驗力范圍可達到3000kN。在試樣破斷瞬間，試驗機機架、壓力回路中壓力油及主油缸壓力油存儲的壓力勢能、試樣在試驗過程所積累的彈性勢能將突然釋放。如果試驗機機架存在結構上的間隙，則會造成強烈的機械沖擊，產生強烈的脈沖式噪聲和震動，機械零件容易變形甚至斷裂，設備容易出現故障。同時強烈的沖擊噪聲在沒有隔音裝置的情況下，會給操作人員和附近的其他工作人員造成干擾和危害。?

目前一種被稱為B型機的液壓式萬能試驗機使用非常普遍。如圖1至圖3所示，包括以下主要零部件：底座1、絲桿鎖緊螺母2、絲桿3、推力軸承4、主油缸5、主油缸柱塞6、負荷傳感器7、試臺8、絲桿螺母9、彈簧消隙機構10、下橫梁11、防塵簾12、上橫梁13、液壓楔形夾具14、光桿15、行程開關限位機構17、減速機18、鏈條拖動機構19。?

B型機是一種油缸下置式雙空間試驗機。上空間為拉伸空間，下空間為壓縮、彎曲空間。試驗空間大小通過調整下橫梁11的高度位置來改變。下橫梁11通過絲杠3和絲杠螺母9的螺旋運動轉變成上下方向的直線運動。一旦?試驗空間調整好后，下橫梁11即停在絲桿3的某個高度不動。上橫梁13通過4根光桿15與試臺8連接在一起，試臺8又通過負荷傳感器7與主油缸柱塞6連接在一起。上橫梁13和下橫梁11都帶有相向布置的液壓楔形夾具14。上下夾具液壓楔形夾具14同時夾持試樣16。主油缸5通入壓力油后，主油缸柱塞6推動試臺8、光桿15、上橫梁13一起向上移動，使試樣16承受拉伸力，直到試樣16被拉斷。?

現有B型雙空間試驗機主要存在如下的不足和潛在隱患：?

因為絲杠3與絲桿螺母9是旋轉運動副的關系，因此絲杠3與絲杠螺母9之間必須存在間隙。在下橫梁11上部，左右各有一套與絲桿螺母9同軸的彈簧消隙機構10，該機構可克服下橫梁11的自重，消除絲杠螺母9與絲杠3在拉伸力方向的間隙，使試驗過程中的力位移曲線不存在臺階現象。但是彈簧消隙機構10只能朝拉力方向作用，而與拉力相反的方向卻不能消除間隙。在試樣16破斷瞬間，下橫梁11將朝著拉力的反方向沖擊。因為反方向有間隙，因此必然造成絲桿螺母9與絲桿3之間的機械沖擊。這種沖擊不但會導致絲桿螺母9、絲桿3螺紋的損壞，還會造成機械沖擊噪音。另外一方面，因為絲桿螺母9是固定在下橫梁11上的，不能轉動，因此必須通過轉動絲杠3來實現旋轉副的運動。同時，絲桿螺母9與絲桿3在轉動過程中，存在機械磨損，導致旋轉阻力增大。另外，因為螺紋旋轉副的磨損，下橫梁11的徑向定位精度會顯著降低，這直接降低試驗機的同軸度，從而降低測試結果準確性。為防止外部灰塵、金屬氧化皮等進入絲桿螺母9內部，在絲桿3外部安裝有可伸縮的封閉式防塵簾12。防塵簾雖然可以阻止外部灰塵、金屬氧化皮等進入絲桿螺母9內部，但同時也妨礙了給絲桿螺母9添加潤滑油。因此必要的保養經常得不到執行，這導致絲桿螺旋副運動時產生干摩擦，進一步導致絲杠3和絲桿螺母9的損壞，增加旋轉阻力。絲桿3下端與底座1通過推力軸承4和鎖緊螺母2連接在一起。因為絲杠3在底座1的安裝通孔中轉動，因此絲桿3與底座1之間存在軸向間隙和徑向間隙，在轉動過程中不可避免會產生磨損，增大摩擦阻力。?

因為存在上述諸多弊端，因此在鏈條拖動機構19拖動絲桿3轉動過程中，經常出現絲桿3卡死不能轉動，鏈條被拉長，減速機18損壞等故障。嚴重的情況下，絲桿發生永久性彎曲變形，絲桿螺牙損壞，絲桿螺母9無法從絲桿3上退出，維修時必須切斷絲桿3，重新更換新的絲桿3和配套的絲桿螺母9。這種設備故障一旦發生，則必然造成重大的經濟損失。?