[發(fā)明專利]一種適用于斷路器內軸類零件疲勞壽命測試的試驗系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109211560B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 周學;李東暉;劉爽;王傳影;翟國富
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M13/04;G01N3/34
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發(fā)明公開了一種適用于斷路器內軸類零件疲勞壽命測試的試驗系統(tǒng)，所述試驗系統(tǒng)包括載荷源、測試沖頭、零件夾具、力傳感器、獨立導柱、儲能壓簧、測試結構框架、控制電氣盒，其中：載荷源用于提供恒定位移；力傳感器用于檢測被測試的軸類零件受到的載荷值；控制電氣盒用于控制載荷源的動作；測試沖頭夾持在載荷源上，被測試的軸類零件固定在零件夾具上，軸類零件的上方設置有測試沖頭，軸類零件的下端通過力傳感器與獨立導柱連接，儲能壓簧位于獨立導柱內，零件夾具、力傳感器、獨立導柱和儲能壓簧被限制于測試結構框架內。該系統(tǒng)可以對斷路器內某一單獨的軸類零件進行疲勞壽命測試，能夠在一定周期內對目標零件提供恒定、接近真實工況的載荷。

技術領域

本發(fā)明涉及一種測試斷路器內軸類零件疲勞壽命的試驗系統(tǒng)。

背景技術

斷路器在工業(yè)控制系統(tǒng)中有著廣泛的應用，為了保證控制電路的長期、可靠運行，研究斷路器的機械可靠性十分重要。為了提高斷路器的機械可靠性，需要在設計過程中對斷路器內部關鍵軸類零件的疲勞壽命擁有充分認識。目前，在斷路器的研發(fā)過程中，主要通過以下兩種方法對斷路器內軸類零件的疲勞壽命進行測試：（1）通過試制樣機進行整機機械壽命試驗，得到目標軸類零件的疲勞壽命；（2）使用萬能式材料試驗機對單獨零件進行疲勞壽命試驗，得到目標軸類零件的疲勞壽命。其中，方法（1）的成本較為昂貴，且試驗準備周期較長；方法（2）的載荷加載方式與斷路器中軸類零件的真實工況差距過大，僅適用于結構較為簡單的軸類零件，萬能式材料試驗機的價格及維護成本較高。

發(fā)明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種適用于斷路器內軸類零件疲勞壽命測試的試驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對斷路器內某一單獨的軸類零件進行疲勞壽命測試，能夠在一定周期內對目標零件提供恒定、接近真實工況的載荷。相較于目前在斷路器研發(fā)過程中的疲勞壽命測試方法，能夠降低試驗成本與試驗周期，便于斷路器設計人員及時評價相關設計方案的優(yōu)劣，進而提高研發(fā)效率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種適用于斷路器內軸類零件疲勞壽命測試的試驗系統(tǒng)，包括載荷源、測試沖頭、測試結構本體、控制電氣盒，其中：

所述載荷源用于提供恒定位移；

所述力傳感器用于檢測被測試的軸類零件受到的載荷值；

所述控制電氣盒用于控制載荷源的動作；

所述測試沖頭夾持在載荷源上；

所述測試結構本體包括零件夾具、力傳感器、獨立導柱、儲能壓簧和測試結構框架，被測試的軸類零件固定在零件夾具上，軸類零件的上方設置有測試沖頭，軸類零件的下端通過力傳感器與獨立導柱連接，儲能壓簧位于獨立導柱內，零件夾具、力傳感器、獨立導柱和儲能壓簧被限制于測試結構框架內。

一種利用上述試驗系統(tǒng)進行零件疲勞壽命測試的方法，包括如下步驟：

第一步：依照被測試的軸類零件選擇對應的測試沖頭，并將測試沖頭固定在載荷源上；

第二步：將被測試的軸類零件安裝在零件夾具上，安裝完成后檢查被測試的軸類零件是否安裝牢固；

第三步：接通控制電氣盒的電源，通過控制電氣盒將載荷源調整至載荷施加位置，即測試沖頭下移時的最大行程位置，使其對儲能壓簧進行壓縮；

第四步：根據力傳感器的示數，通過調整此時測試沖頭的高度對儲能壓簧的壓縮量改變試驗中的載荷數值，在確定測試沖頭的高度后，將載荷源調整至初始位置；

第五步：通過控制電氣盒設定試驗周期和試驗頻率，開始進行零件疲勞壽命測試試驗；

第六步：當試驗數量達到設定試驗周期或零件失效后，載荷源在控制電氣盒的指令下自動斷電停止試驗，試驗的相關數據被記錄在控制電氣盒內。