[發(fā)明專利]熱壓縮試驗(yàn)機(jī)及其壓頭裝配

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410047447.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103822873A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉香茹;周旭東;王翚;琚偉偉;雍永亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N19/00
• 分類號(hào): G01N19/00;G01N27/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 趙敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料的電阻加熱物理模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域中的熱壓縮試驗(yàn)機(jī)及其壓頭裝配。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電阻加熱物理模擬技術(shù)（如Gleeble熱力物理模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)）的熱壓縮電阻試驗(yàn)機(jī)的壓頭裝置如圖1所示：包括兩個(gè)前后設(shè)置的第一壓頭1、第二壓頭3及夾持于兩個(gè)壓頭之間的工件樣品2，兩個(gè)壓頭分別用于與導(dǎo)線電極4連接，這樣壓頭、工件樣品和壓頭就與電源一起構(gòu)成導(dǎo)電回路，在熱壓縮過(guò)程中兩個(gè)壓頭相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工件樣品的長(zhǎng)度不斷減小、同時(shí)直徑不斷增加，使得工件樣品的電阻阻值不斷減小。這種電阻的變化會(huì)導(dǎo)致溫度控制、力控制的不穩(wěn)定或者失控。傳統(tǒng)Gleeble試驗(yàn)機(jī)采用的是PID控制來(lái)解決這一問(wèn)題，但在大變形程度的高溫壓縮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仍時(shí)常出現(xiàn)力控制失穩(wěn)或溫度控制失穩(wěn)，這是由于被壓縮的工件樣品的很大塑性變形引起系統(tǒng)剛度和電阻發(fā)生的變化導(dǎo)致了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性變?yōu)榕R界狀態(tài)或失穩(wěn)狀態(tài)的緣故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在工件樣品被壓縮而電阻變小時(shí)能夠補(bǔ)償導(dǎo)電回路中電阻的壓頭裝配；本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該壓頭裝配的熱壓縮試驗(yàn)機(jī)。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明中壓頭裝配的技術(shù)方案為：

熱壓縮試驗(yàn)機(jī)的壓頭裝配，包括前端為頂壓端的壓頭，壓頭上接觸電連接有可前后移動(dòng)的用于在壓頭頂壓相應(yīng)工件樣品時(shí)被相應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而朝后移動(dòng)的電刷。

所述電刷導(dǎo)向裝配于所述壓頭上。

所述電刷通過(guò)沿前后方向?qū)蛞苿?dòng)套裝于所述壓頭上的電刷安裝套導(dǎo)向裝配于所述壓頭上，電刷設(shè)置在所述電刷安裝套上，所述電刷安裝套上設(shè)置有在所述壓頭頂壓所述工件樣品時(shí)被所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)頂推的承力部。

所述承力部由所述電刷安裝套的前端面構(gòu)成。

所述壓頭包括至少兩個(gè)位于頂壓端后側(cè)的沿前后方向延伸的瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)，各瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)彼此間隔設(shè)置，各瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的前端均固定電連于所述頂壓端上，所述電刷的個(gè)數(shù)與瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)一一對(duì)應(yīng)，各電刷分別與對(duì)應(yīng)瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)接觸電連接。

本發(fā)明中熱壓縮試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)方案為：

熱壓縮試驗(yàn)機(jī)，包括前端為頂壓端的第一、第二壓頭，還包括第一電阻補(bǔ)償裝置，第一電阻補(bǔ)償裝置包括可前后移動(dòng)并與第一壓頭接觸電連接的第一電刷及在第一、第二壓頭頂壓相應(yīng)工件試樣時(shí)驅(qū)動(dòng)第一電刷朝遠(yuǎn)離工件試樣方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固設(shè)于第二壓頭上的第一推力架，第一推力架上靠近所述第一電刷的一端設(shè)置有用于在第一、第二壓頭頂壓所述工件試樣時(shí)對(duì)所述第一電刷施加朝后方向頂推力的頂推部，所述第一電刷與第二壓頭絕緣配合。

所述第一電刷通過(guò)沿前后方向?qū)蛞苿?dòng)套裝于所述第一壓頭上的第一電刷安裝套導(dǎo)向裝配于所述第一壓頭上，所述第一電刷安裝套上設(shè)置有在所述第一、第二壓頭頂壓所述工件樣品時(shí)被所述第一推力架的頂推部頂推的承力部。

第一壓頭包括至少兩個(gè)位于第一壓頭的頂壓端后側(cè)的沿前后方向延伸的瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)，各瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)彼此間隔設(shè)置，各瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的前端均固定電連于所述第一壓頭的頂壓端上，所述第一電阻補(bǔ)償裝置的第一電刷的個(gè)數(shù)與瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)一一對(duì)應(yīng)，各第一電刷分別與對(duì)應(yīng)瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)接觸電連接。

熱壓縮試驗(yàn)機(jī)還包括第二電阻補(bǔ)償裝置，第二電阻補(bǔ)償裝置包括可前后移動(dòng)并與第二壓頭電接觸連接的第二電刷及固設(shè)于第一壓頭上的用于在第一、二壓頭頂壓所述工件試樣時(shí)推動(dòng)所述第二電刷朝遠(yuǎn)離工件試樣方向移動(dòng)的第二推力架。

本發(fā)明的有益效果為：在第一、第二壓頭頂壓工件試樣時(shí)，工件試樣的長(zhǎng)度不斷減小、同時(shí)直徑不斷增加，在第一電刷、第一壓頭、工件試樣和第二壓頭構(gòu)成的導(dǎo)電回路中，工件試樣的電阻在變小，此時(shí)可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一電刷朝遠(yuǎn)離工件試樣的方向移動(dòng)，第一電刷與第一壓頭的頂壓端之間的距離被拉長(zhǎng)，也就是說(shuō)導(dǎo)電回路中第一壓頭的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了，這樣導(dǎo)電回路中第一壓頭的電阻就會(huì)增加并以此來(lái)補(bǔ)償工件試樣減小的電阻。

進(jìn)一步的，在第一、第一壓頭頂壓工件試樣時(shí)，第一電刷被固設(shè)于第二壓頭上的推力架推動(dòng)而朝遠(yuǎn)離工件試樣方向移動(dòng)，工件試樣的變形與第一電刷的移動(dòng)同步進(jìn)行，工件試樣電阻減少的同時(shí)第一壓頭就會(huì)提供電阻補(bǔ)償，推力架的使用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。

進(jìn)一步的，第一壓頭包括至少兩個(gè)瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)，第一電阻補(bǔ)償裝置的第一電刷的個(gè)數(shù)與瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)一一對(duì)應(yīng)，各第一電刷分別與對(duì)應(yīng)瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)電連接，這樣使得第一壓頭的電阻可調(diào)組合得到增加。