[發(fā)明專利]具有多種加載力輸出模式的液壓加載裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710908809.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107575432B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫寶川;陳穎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京樂冶液壓氣動設(shè)備技術(shù)有限公司
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;G01N3/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

本發(fā)明提供一種具有多種加載力輸出模式的液壓加載裝置，包括兩個行程不同以及活塞有效面積不同的加載油缸；兩個加載油缸依次同軸相連，共用一個反力支架；其中位于一端的加載油缸作為靜態(tài)加載油缸為單出桿液壓缸，該單出桿液壓缸的缸體與反力支架相連；另一端的加載油缸作為動態(tài)加載油缸為雙出桿液壓缸，其活塞桿出油缸與待加載的試件相連；每個加載油缸均設(shè)置有用于鎖定其活塞桿，使其活塞桿不能相對于缸體進(jìn)行軸向移動的鎖定裝置；當(dāng)需要使用其中一個加載油缸時，將該加載油缸解鎖，其余加載油缸鎖定。該裝置經(jīng)過簡單的切換，即可滿足大載荷靜態(tài)強(qiáng)度測試要求，又可滿足高精度動態(tài)振動疲勞試驗(yàn)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料科學(xué)研究應(yīng)用真件試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有多種加載力輸出模式的液壓加載裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)條件下的材料科學(xué)研究應(yīng)用領(lǐng)域，一般真件(產(chǎn)品)材料動態(tài)振動疲勞試驗(yàn)和靜態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)，通常采用兩種專用試驗(yàn)設(shè)備完成。其原因是：靜態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)，載荷大，幅值大，對加載速度要求不高；動態(tài)振動疲勞加載試驗(yàn)，載荷小，幅值小，激振加載速度高(頻率高)。若將兩種試驗(yàn)放在一臺專用設(shè)備并采用一種大規(guī)格加載油缸完成，其液壓供油系統(tǒng)流量就要按大載荷、大規(guī)格的油缸進(jìn)行配置，靜態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)的載荷是大的，即活塞面積×壓力×η是油缸的有效出力，而靜態(tài)加載速度不高，但加載行程很大，也就是容腔很大。而動態(tài)試驗(yàn)載荷小，加載行程(幅值)小，速度快，需小規(guī)格的油缸即可。如將大規(guī)格的油缸兼用做動態(tài)振動疲勞試驗(yàn)，顯然是為其提供動力的油源系統(tǒng)流量配置很大，能耗損失是巨大的，這樣就會造成很大的功率消耗，即不節(jié)能，也會造成試驗(yàn)運(yùn)行成本的增加。而振動疲勞試驗(yàn)時間很長，都是m×10ⁿ計(jì)算，動輒上千萬次或幾千萬次，在巨大的能源消耗的情況下運(yùn)行，其試驗(yàn)運(yùn)營成本極高。而且用大規(guī)格大行程(大幅值)油缸加載油缸兼做振動疲勞激振油缸做小載荷、小幅值，高頻振動疲勞試驗(yàn)，由于其容腔過大，受其介質(zhì)的彈性模量變化的影響，其固有頻率特性很低，直接影響并使動態(tài)性能大幅降低。由此與小載荷、小幅值專用動態(tài)油缸相比測控精度也將大幅降低。再加上大載荷油缸兼作動/靜兩種功能，其拉壓傳感器只能按最大選用，由于其量程過大，在小載荷振動疲勞試驗(yàn)時，其反饋精度，也相應(yīng)降低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有多種加載力輸出模式的液壓加載裝置，該裝置經(jīng)過簡單的切換，即可滿足大載荷靜態(tài)強(qiáng)度測試要求，又可滿足高精度動態(tài)振動疲勞試驗(yàn)要求。

所述的具有多種加載力輸出模式的液壓加載裝置，包括兩個以上行程不同以及活塞有效面積不同的加載油缸；兩個以上所述加載油缸依次同軸相連，共用一個反力支架；其中位于一端的加載油缸為單出桿液壓缸，該單出桿液壓缸的缸體與反力支架相連；另一端的加載油缸為雙出桿液壓缸，其活塞桿出油缸與待加載的試件相連；位于中部的加載油缸均為雙出桿液壓缸；

每個所述加載油缸均設(shè)置有用于鎖定其活塞桿，使其活塞桿不能相對于缸體進(jìn)行軸向移動的鎖定裝置；當(dāng)需要使用其中一個加載油缸時，將該加載油缸解鎖，其余加載油缸鎖定。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式：所述鎖定裝置為設(shè)置在加載油缸外圓周沿活塞桿軸線對稱的相對兩側(cè)，兩端分別與所述加載油缸的缸體和活塞桿可拆卸連接的剛性連接板；當(dāng)所述剛性連接板的兩端分別與所述加載油缸的缸體和活塞桿桿端固定連接塊相連時，所述加載油缸處于鎖定狀態(tài)；當(dāng)所述剛性連接板的兩端分別與所述加載油缸的缸體和活塞桿斷開連接時，所述加載油缸處于解鎖狀態(tài)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式：：每個所述加載油缸均設(shè)置有用于測量加載力的拉壓力傳感器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式：每個所述加載油缸均設(shè)置有用于測量活塞桿位移的位移傳感器。

當(dāng)用于具有動態(tài)振動疲勞和靜態(tài)強(qiáng)度雙重試驗(yàn)功能的試驗(yàn)設(shè)備時，所述液壓加載裝置包括兩個加載油缸，分別為動態(tài)加載油缸和靜態(tài)加載油缸；所述動態(tài)加載油缸為小規(guī)格小行程的雙出桿液壓缸，動態(tài)加載油缸活塞桿一端伸出動態(tài)加載油缸體后通過桿端耳環(huán)固定連接塊連接待加載的試件，缸體端通過動態(tài)缸尾部耳環(huán)連接靜態(tài)加載油缸活塞桿的共用固定連接塊；