[實用新型]一種熱壓縮試驗機及其壓頭裝配

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420061720.4
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN203720062U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉香茹;周旭東;王翚;琚偉偉;雍永亮
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01N27/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 趙敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及金屬材料的電阻加熱物理模擬實驗技術(shù)領(lǐng)域中的熱壓縮試驗機及其壓頭裝配。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電阻加熱物理模擬技術(shù)（如Gleeble熱力物理模擬實驗機）的熱壓縮電阻試驗機的壓頭裝置如圖1所示：包括兩個前后設(shè)置的第一壓頭1、第二壓頭3及夾持于兩個壓頭之間的工件樣品2，兩個壓頭分別用于與導(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，在熱壓縮過程中兩個壓頭相對運動，工件樣品的長度不斷減小、同時直徑不斷增加，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試驗機采用的是PID控制來解決這一問題，但在大變形程度的高溫壓縮實驗過程中仍時常出現(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。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種在工件樣品被壓縮而電阻變小時能夠補償導(dǎo)電回路中電阻的壓頭裝配；本實用新型的目的還在于提供一種使用該壓頭裝配的熱壓縮試驗機。

為了解決上述問題，本實用新型中壓頭裝配的技術(shù)方案為：

熱壓縮試驗機的壓頭裝配，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的用于在壓頭頂壓相應(yīng)工件樣品時被相應(yīng)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而朝后移動的電刷。

所述電刷導(dǎo)向裝配于所述壓頭上。

所述電刷通過沿前后方向?qū)蛞苿犹籽b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被所述驅(qū)動機構(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位于頂壓端后側(cè)的沿前后方向延伸的瓣狀結(jié)構(gòu)，各瓣狀結(jié)構(gòu)彼此間隔設(shè)置，各瓣狀結(jié)構(gòu)的前端均固定電連于所述頂壓端上，所述電刷的個數(shù)與瓣狀結(jié)構(gòu)的個數(shù)一一對應(yīng)，各電刷分別與對應(yīng)瓣狀結(jié)構(gòu)接觸電連接。

本實用新型中熱壓縮試驗機的技術(shù)方案為：

熱壓縮試驗機，包括前端為頂壓端的第一、第二壓頭，還包括第一電阻補償裝置，第一電阻補償裝置包括可前后移動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)工件試樣時驅(qū)動第一電刷朝遠離工件試樣方向移動的驅(qū)動機構(gòu)。

所述驅(qū)動機構(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對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。

所述第一電刷通過沿前后方向?qū)蛞苿犹籽b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位于第一壓頭的頂壓端后側(cè)的沿前后方向延伸的瓣狀結(jié)構(gòu)，各瓣狀結(jié)構(gòu)彼此間隔設(shè)置，各瓣狀結(jié)構(gòu)的前端均固定電連于所述第一壓頭的頂壓端上，所述第一電阻補償裝置的第一電刷的個數(shù)與瓣狀結(jié)構(gòu)的個數(shù)一一對應(yīng)，各第一電刷分別與對應(yīng)瓣狀結(jié)構(gòu)接觸電連接。

熱壓縮試驗機還包括第二電阻補償裝置，第二電阻補償裝置包括可前后移動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推動所述第二電刷朝遠離工件試樣方向移動的第二推力架。

本實用新型的有益效果為：在第一、第二壓頭頂壓工件試樣時，工件試樣的長度不斷減小、同時直徑不斷增加，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，此時可以通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一電刷朝遠離工件試樣的方向移動，第一電刷與第一壓頭的頂壓端之間的距離被拉長，也就是說導(dǎo)電回路中第一壓頭的長度變長了，這樣導(dǎo)電回路中第一壓頭的電阻就會增加并以此來補償工件試樣減小的電阻。

進一步的，在第一、第一壓頭頂壓工件試樣時，第一電刷被固設(shè)于第二壓頭上的推力架推動而朝遠離工件試樣方向移動，工件試樣的變形與第一電刷的移動同步進行，工件試樣電阻減少的同時第一壓頭就會提供電阻補償，推力架的使用的驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單可靠。

進一步的，第一壓頭包括至少兩個瓣狀結(jié)構(gòu)，第一電阻補償裝置的第一電刷的個數(shù)與瓣狀結(jié)構(gòu)的個數(shù)一一對應(yīng)，各第一電刷分別與對應(yīng)瓣狀結(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。