CN102661840B - 一种泵车臂架疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种臂架疲劳试验装置，包括至少一个转盘、与每个所述转盘对应设置的转轴、支撑架、驱动机构和加载绳，其中，所述转轴可转动地安装在所述支撑架上；所述转盘固定在所述转轴上，所述加载绳的一端连接在转盘上，另一端用于与臂架连接；所述驱动机构安装在所述支撑架上；所述驱动机构的动力输出端与对应的所述转轴连接，并能够驱动所述转轴和所述转盘旋转；在所述转盘旋转时，通过所述加载绳带动臂架运动，以对臂架进行疲劳试验。通过本发明提供的臂架疲劳试验装置，其结构简单且成本较低，可以在室外环境中进行臂架疲劳试验，能够模拟在真实作业环境下臂架的疲劳性能。

Description

一种泵车臂架疲劳试验装置

技术领域

本发明涉及疲劳试验技术领域，具体而言，涉及一种臂架疲劳试验装置。 

背景技术

混凝土泵车由于其灵活、方便、高效等特点成为建筑行业的重要工具，国内基础设施建设的持续发展为泵车提供了巨大的空间，同时也对泵车各项功能提出了更高的要求。 

臂架是混凝土泵车的关键部件之一，起到支撑输送管道并完成混凝土输送作用，其先进性和疲劳可靠性是泵车的核心竞争技术。泵车臂架在泵送混凝土时，由于泵送系统的换向冲击和混凝土对输送管道的冲击使得臂架产生低频振动，受交变应力作用泵车臂架会因疲劳损伤而出现裂纹，甚至断裂，既危及安全生产又会造成巨大财产损失。因此，为深入认识和研究泵车臂架疲劳性能，优化臂架结构设计和提高使用寿命，进行臂架疲劳试验具有重要意义。 

目前，臂架疲劳试验机一般采用伺服液压设备，其结构复杂，成本昂贵，由于结构设计的局限性，疲劳试验多在室内进行，无法模拟真实露天环境；在进行臂架疲劳加载时，臂架受力的角度、臂架加载的振幅和频率无法根据需要进行调节，并且每次只能对单臂架进行疲劳试验，无法对整车臂架进行模拟疲劳试验。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种臂架疲劳试验装置，其结构简单且成本较低，可以在室外环境中进行臂架疲劳试验，能够模拟在真实作业环境下臂架的疲劳性能。 

有鉴于此，本发明提供了一种臂架疲劳试验装置，包括至少一个转盘、与每个所述转盘对应设置的转轴、支撑架、驱动机构和加载绳，其中，所述转轴可转动地安装在所述支撑架上；所述转盘固定在所述转轴上，所述加载绳的一端连接在转盘上，另一端用于与臂架连接；所述驱动机构安装在所述支撑架上；所述驱动机构的动力输出端与对应的所述转轴连接，并能够驱动所述转轴和所述转盘旋转；在所述转盘旋转时，通过所述加载绳带动臂架运动，以对臂架进行疲劳试验。 

优选地，所述臂架疲劳试验装置还包括定位轴，所述定位轴安装在所述转盘上，所述加载绳连接在所述定位轴上。 

优选地，所述臂架疲劳试验装置包括平行设置的两个所述转盘以及与两个所述转盘对应设置的两个所述转轴，两个所述转轴的轴线水平设置，所述定位轴连接在两个所述转盘之间；所述驱动机构的动力输出端与其中一个所述转轴连接，以带动两个所述转盘及定位轴旋转。 

本技术方案中臂架疲劳试验装置中采用两个平行布置的转盘，定位轴连接在两个转盘之间，驱动机构驱动其中一个转盘旋转，另一个转盘随动，可以使定位轴受力均衡，使定位轴工作更加稳定。 

优选地，两个所述转盘上对应地设置有多个径向布置的加载孔，所述定位轴的两端能够分别安装在两个所述转盘上对应的加载孔上。不同的加载孔到转盘中心的距离不同，从而通过选择不同的加载孔，能够对臂架的振幅进行调整，从而更好地模拟泵车真实作业环境下对臂架疲劳强度的影响，使试验结果更贴近真实情况。 

优选地，在所述支撑架上设置有计数器，用于记录所述转盘旋转的圈数。在该技术方案中，利用计数器记录转盘的转动圈数，即可得到做试验的臂架的振动次数，方便随时掌握试验的进度，以及可以为试验结果的分析提供数据支持。 

优选地，所述的臂架疲劳试验装置还包括显示器，连接至所述计数器，对所述计数器的计数结果进行显示。通过显示器对计数器记录的数据进行实时显示，方便随时掌握试验的进度，以及可以为试验结果的分析提供数据支持。 

优选地，所述计数器包括脉冲传感器和计数齿轮，所述计数齿轮设置在所述转轴上并随所述转轴转动，所述脉冲传感器设置在所述支撑架上，所述脉冲传感器与所述计数齿轮配合对所述转盘的转动圈数进行记录。该种计数方式只需在转轴上安装齿轮以及在支撑架上安装脉冲传感器即可，简单易行。 

优选地，所述的臂架疲劳试验装置还包括固定底座，在所述固定底座上设置导轨，所述支撑架安装在所述固定底座上并可以沿所述导轨进行移动。支撑架安装在固定底座上并可以沿导轨在水平面内移动，这样可以根据臂架所处的位置调整试验装置的位置，实现从不同的角度给臂架施加载荷，更好地满足试验需要。 

优选地，所述驱动机构包括：电机和减速机。在该技术方案中，使用电动机对转轴进行驱动，由于疲劳试验的试验时间较长，可能长达一年甚至更长，所以使用电提供动力就更显方便，不需在试验过程中为驱动机构补充能源；另外，使用减速机可以调节电动机的转速，使转速符合试验需要，还可以增大扭矩，更好地满足试验需求。 

优选地，所述电机为变频电机。在该技术方案中，设置电机为变频电机，在疲劳试验中通过调节变频电机以改变电机的转速，可模拟各种泵送工况下的臂架振动频率，进一步模拟泵车在真实作业环境下臂架的疲劳性能。 

本发明中的臂架疲劳试验装置，其结构简单，成本较低，可以用于真实露天环境中以模拟臂架的真实应用场景；在进行臂架疲劳加载时，可以实现从不同的角度对臂架施加载荷，通过选择适当的加载孔对疲劳试验中臂架加载的振幅进行调节，通过选择适当的电机转速可以对疲劳试验中臂架加载的频率进行调节，从而模拟不同的工作情况下臂架的振动幅度和频率，使试验结果更好地符合实际情况，从而能够模拟泵车在实际作业工况下对臂架疲劳性能的影响。上述臂架疲劳试验装置可以对整车臂架进行模拟疲劳试验。 

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种臂架疲劳试验装置的示意图； 

图2是图1中转盘的示意图。 

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。 

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。 

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

图1是根据本发明实施例的臂架疲劳试验装置的示意图；图2是图1中转盘的示意图。 

如图1所示，本实施例中的臂架疲劳试验装置，包括至少一个转盘1、与每个转盘1对应设置的转轴2、支撑架3、驱动机构4和加载绳5，其中，转轴2可转动地安装在支撑架3上；转盘1固定在转轴2上，加载绳5的一端连接在转盘1上，另一端用于与臂架连接；驱动机构4安装在支撑架3上；驱动机构5的动力输出端与转轴2连接，并能够驱动转轴2和转盘3旋转；在转盘3旋转时，通过加载绳4带动臂架运动，以对臂架进行疲劳试验。 

在一种具体实施例中，臂架疲劳试验装置包括平行设置的两个转盘1以及与两个转盘1对应设置的两个转轴2，两个转轴2的轴线水平设置。上述臂架疲劳试验装置还包括定位轴10，定位轴10连接在两个转盘1之间，加载绳5连接在定位轴10上。驱动机构4的动力输出端与其中一个转轴2连接，以带动两个转盘1及定位轴10旋转。采用两个转盘1连接定位轴10，可以使定位轴受力均衡，使定位轴10工作更加稳定。 

进一步，如图2所示，转盘1上地设置有多个径向布置且与定位轴10相配合的加载孔11，定位轴10的两端能够分别安装在两个转盘1上对应的加载孔11上。不同的加载孔11到转盘1中心的距离不同，从而通过 选择不同的加载孔11，可以对臂架的振幅进行调整，从而更好地模拟真实泵送情况，使试验结果更贴近真实情况。在本实施例中，通过转盘1的转动带动臂架6的振动，简单易行，在具体设计是转盘1可以采用镂空结构，可以节约材料，减轻重量。 

作为优选实施方式，该臂架疲劳试验装置还可以包括固定底座7，在固定底座7上设置导轨，支撑架3安装在固定底座7上并可以沿导轨在水平面内进行移动，例如，在固定底座7上设置横向和纵向的导轨，这样可以根据臂架所处的位置调整试验装置的位置，实现从不同的角度给臂架6施加载荷，更好地满足试验需要。 

进一步，该臂架疲劳试验装置还可以包括计数器8和显示器9，计数器8可记录转盘1转动的圈数，并将显示器9连接至计数器8，对计数器8的计数结果进行显示。利用计数器记录转盘的转动圈数，即可得到臂架的振动次数，再通过显示器对计数器记录的数据进行实时显示，方便随时掌握试验的进度，以及可以为试验结果的分析提供数据支持。 

具体地，计数器8的实现方式可以有多种，例如通过直接记录电机41的输出轴转动的圈数获得转盘1转动的圈数等，本实施例中的计数器8包括脉冲传感器81和计数齿轮82，计数齿轮82设置在转轴2上并随转轴2转动，脉冲传感器81设置在支撑架3上，脉冲传感器81与计数齿轮82配合对转盘1的转动圈数进行记录。该种计数方式不用对电机41的原有结构进行改动，只需在转轴上安装计数齿轮82以及在支撑架3上安装脉冲传感器81即可，简单易行。 

作为优选实施方式，驱动机构可以采用电机41，将其输出轴连接至转轴2，即可驱动转轴2转动以实现对转盘1的驱动，从而带动臂架运动，对其进行疲劳试验。使用电机41对转轴2进行驱动，使用方便，由于疲劳试验的试验时间较长，可能长达一年甚至更长，所以使用电驱动方式就更显方便，不需在试验过程中为驱动机构补充能源。当然，还可以在电机41与转轴2之间设置减速机42。 

驱动机构中电机41为变频电机，通过变频器可以调节电动机的转速，从而调节臂架6的振动频率，可以模拟各种泵送工况下的臂架振动频 率，使转速符合试验需要。 

综上，本发明中的臂架疲劳试验装置结构简单，使用不受环境限制，可以用于户外，使用范围广；而且可以不采用液压驱动的驱动方式，而采用电驱动的方式，不需在试验过程中为驱动机构补充能源，适用于长时间的臂架疲劳试验，更好地满足实际需求。 

本发明中的臂架疲劳试验装置，其结构简单，成本较低，可以用于真实露天环境中以模拟臂架的真实应用场景；在进行臂架疲劳加载时，可以实现从不同的角度对臂架施加载荷，通过选择适当的加载孔对疲劳试验中臂架加载的振幅进行调节，通过选择适当的电机转速可以对疲劳试验中臂架加载的频率进行调节，从而模拟不同的工作情况下臂架的振动幅度和频率，使试验结果更好地符合实际情况，从而能够模拟泵车在实际作业工况下对臂架疲劳性能的影响。上述臂架疲劳试验装置可以对整车臂架进行模拟疲劳试验。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，包括至少一个转盘(1)、与每个所述转盘(1)对应设置的转轴(2)、支撑架(3)、驱动机构(4)和加载绳(5)，其中，

所述转轴(2)可转动地安装在所述支撑架(3)上；

所述转盘(1)固定在对应的所述转轴(2)上，所述加载绳(5)的一端连接在转盘(1)上，另一端用于与泵车臂架连接；

所述驱动机构(4)的动力输出端与所述转轴(2)连接，并能够驱动所述转轴(2)和所述转盘(1)旋转；

在所述转盘(1)旋转时，通过所述加载绳(5)带动泵车臂架运动，以对泵车臂架进行疲劳试验；

所述泵车臂架疲劳试验装置还包括固定底座(7)，在所述固定底座(7)上设置导轨，所述支撑架(3)安装在所述固定底座(7)上并可以沿所述导轨进行移动。

2.根据权利要求1所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，所述泵车臂架疲劳试验装置还包括定位轴(10)，所述定位轴(10)安装在所述转盘(1)上，所述加载绳(5)连接在所述定位轴(10)上。

3.根据权利要求2所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，所述泵车臂架疲劳试验装置包括平行设置的两个所述转盘(1)以及与两个所述转盘(1)对应设置的两个所述转轴(2)，两个所述转轴(2)的轴线水平设置，所述定位轴(10)连接在两个所述转盘(1)之间；所述驱动机构(4)的动力输出端与其中一个所述转轴(2)连接，以带动两个所述转盘(1)及定位轴(10)旋转。

4.根据权利要求3所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，两个所述转盘(1)上对应地设置有多个径向布置的加载孔(11)，所述定位轴(10)的两端能够分别安装在两个所述转盘(1)上对应的加载孔(11)上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的泵车臂架疲劳试验装置，在所述支撑架(3)上设置有计数器(8)，用于记录所述转盘(1)旋转的圈数。

6.根据权利要求5所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，还包括：显示器(9)，连接至所述计数器(8)，对所述计数器(8)的计数结果进行显示。

7.根据权利要求5所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，所述计数器(8)包括脉冲传感器(81)和计数齿轮(82)，所述计数齿轮(82)设置在所述转轴(2)上并随所述转轴(2)转动，所述脉冲传感器(81)设置在所述支撑架(3)上，所述脉冲传感器(81)与所述计数齿轮(82)配合对所述转盘(1)的转动圈数进行记录。

8.根据权利要求1至4任一项所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括电机(41)和减速机(42)。

9.根据权利要求8所述的泵车臂架疲劳试验装置，其特征在于，所述电机(41)为变频电机。