CN103308299B - 温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机。它解决了现有弹簧测试时受力不均匀等问题。本测试机包括工作平台和驱动机构，在工作平台上设有弹簧卧式安装机构，弹簧卧式安装机构有若干个且在圆周方向上均匀分布，工作平台上设有与驱动机构相连的传动机构，传动机构设置在各个弹簧卧式安装机构合围而成的圆形的中心处且当驱动机构带动传动机构动作时该传动机构能依次带动被测弹簧轴向往复伸缩，弹簧卧式安装机构外围设有加热保温装置。本发明的优点在于：结构简单合理，稳定性强，能测试弹簧在不同温度下的疲劳特性，测试精度高，工作效率高，能同时测试多个弹簧，安全性高，适用范围广，被测弹簧安装方便，自动化程度高。

Description

温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机

技术领域

本发明属于弹簧技术领域，尤其是涉及一种温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机。

背景技术

弹簧疲劳特性是弹簧好坏的一个重要指标，它是指弹簧经挤压变形后产生的断裂现象，一般金属经变形后就会产生裂纹,一般很小,甚至有时可以忽略不计，但是经常变形,裂纹就会增多,裂纹间隙就会增大,最终导致弹簧疲劳。弹簧疲劳测试装置主要是通过压缩或拉伸弹簧对弹簧进行疲劳测试，以获得被检测弹簧的疲劳特性，从而可在不同应用场合正确使用合适的弹簧，因此弹簧疲劳测试装置已成为各弹簧生产厂家及应用厂家的必备器件之一。在现有技术中通过弹簧疲劳测试机对弹簧进行疲劳试验时，通常采用一个驱动机构带动一个弹簧在竖直方向做往复拉伸或压缩运动，这种结构存在着诸多不足，例如，结构复杂，稳定性差，无法测试弹簧在不同温度环境下的疲劳特性，竖直方向压缩弹簧易造成弹簧受力不均匀，测试精度低，稳定性差，工作效率低，无法同时测试多个弹簧，安全性低，适用范围小，被测试弹簧安装不便，自动化程度低等等。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种弹簧疲劳测试装置[申请号：201120169288.7]，所述弹簧疲劳测试装置包括固定架、驱动器件及连接件，所述固定架的两端分别固定设置有固定座，所述连接件可滑动地设置于所述固定架上，且所述连接件位于两所述固定座之间，待测弹簧的两端分别与所述固定座及连接件固定连接，所述驱动器件固定安装于所述固定架上，且所述驱动器件与所述连接件连接，所述驱动器件驱动所述连接件在两所述固定座之间滑动以压缩或拉伸所述待测弹簧。

上述方案在一定程度上解决了现有的弹簧疲劳测试机被测弹簧受力不均匀的问题，但是该方案依然存在着：结构复杂，稳定性差，无法测试弹簧在不同温度环境下的疲劳特性，测试精度低，稳定性差，工作效率低，无法同时测试多个弹簧，安全性低，适用范围小，被测试弹簧安装不便，自动化程度低的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，能同时测试多个弹簧，且能模拟测试弹簧在设定环境温度下的疲劳特性的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，本测试机包括工作平台和驱动机构，在工作平台上设有用于安装被测弹簧并使被测弹簧处于水平状态的弹簧卧式安装机构，所述的弹簧卧式安装机构有若干个且在圆周方向上均匀分布，所述的工作平台上设有与所述驱动机构相连的传动机构，所述的传动机构设置在各个弹簧卧式安装机构合围而成的圆形的中心处，且当驱动机构带动传动机构动作时该传动机构能依次带动设置在各个弹簧卧式安装机构上的被测弹簧轴向往复伸缩，所述的弹簧卧式安装机构外围设有用于控制被测弹簧在测试时的环境温度的加热保温装置。通过上述结构实现在水平状态下压缩与释放被测弹簧，使得被测弹簧受力均匀，同时可以对被测弹簧进行加热保温；甚至实现同时测试被测弹簧在不同温度下的疲劳特性。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，每个所述的弹簧卧式安装机构分别包括水平设置的动杆体和水平设置的静杆体，所述的静杆体和动杆体水平同轴设置且相对置，在静杆体和动杆体之间形成供待测弹簧安装的安装空间，所述的动杆体内端与传动机构相抵靠且能在传动机构的带动下轴向往复移动。

为了方便被测弹簧的安装，静杆体的内端设有第一定位体，所述的动杆体的外端设有第二定位体，在第一定位体和第二定位体之间形成所述的安装空间，测试时通过第一定位体与第二定位体将被测弹簧固定在静杆体和动杆体之间，传动机构带动动杆体向静杆体方向往复移动，从而实现被测弹簧的压缩与释放。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的工作平台上设有内架体和设于内架体外围的外架体，所述的动杆体滑动连接在内架体上，所述的静杆体固定在外架体上。采用上述结构使得本测试机运行时稳定性更强，不易产生晃动。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的内架体呈复数边的正多边形，所述的外架体呈复数边的正多边形，且所述的内架体和外架体之间形成呈复数边的正多边形的环形空间；在环形空间的每一边中部分别设置一弹簧卧式安装机构。作为一种优选方案，这里的内架体与外架体均呈正六边形，使得各个弹簧卧式安装机构内的被测弹簧受力均匀。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的加热保温装置包括盒体，该盒体具有轴向贯通且能够容纳被测弹簧的通道，所述的静杆体的内端和动杆体的外端分别位于通道中，在盒体上设有能够对位于通道内的被测弹簧加热的电加热线圈。测试时被测弹簧位于通道内，电加热线圈能对被测弹簧进行加热保温，通过动杆体向静杆体移动，实现被测弹簧的压缩与释放，使得能测试被测弹簧在不同温度环境下的疲劳特性。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的盒体上还设有用于检测通道内温度的控温传感器和用于检测通道内弹簧伸缩次数的计数传感器，所述的电加热线圈、控温传感器和计数传感器均与控制电路相连。控温传感器检测通道内温度达到设定温度后，控制电路控制电加热线圈停止加热，计数传感器可以对被测弹簧被压缩的次数进行计数。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的盒体包括第一半体和第二半体，所述的第一半体和第二半体上分别设有上槽体和下槽体，所述的第一半体和第二半体能够相互扣合且当第一半体和第二半体相互扣合时所述的上槽体和下槽体拼合形成上述通道；所述的第一半体和第二半体一侧相铰接，另一侧通过连接结构相连。便于被测弹簧的安装与被测弹簧断裂后取出。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的传动机构包括与驱动机构相连且水平设置的转盘，在转盘偏离中心处设有传动轮，所述的动杆体的内端设有能与传动轮相抵靠的滚轮；或者所述的传动机构包括与驱动机构相连且水平设置的凸轮，所述的动杆体的内端设有能与凸轮相抵靠的滑轮。通过传动轮顶压滚轮使得动杆体产生移动，同时顶压后能快速脱离；通过凸轮顶压滑轮实现动杆体的往复移动，同时凸轮顶压滑轮后能快速脱离。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的转盘偏离中心处固定有中心杆，所述的传动轮安装在中心杆上且能相对于中心杆周向转动，所述的传动轮呈环形且在传动轮和中心杆之间均布有若干滚动件，所述的中心杆上套设有用于防止传动轮脱离中心杆的限位套；所述的动杆体端部设有叉口，所述的叉口中穿设有中心轴，所述的滚轮套设在中心轴上且位于叉口中，所述的滚轮与中心轴之间均布有滚动件。传动轮带动前一个动杆体移动后，能迅速作用于下一个动杆体，使得动杆体能依次移动，连贯性强。

在上述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机中，所述的内架体和动杆体之间设有能够限定动杆体行程的行程控制机构；所述的外架体和静杆体之间设有能够带动静杆体轴向移动从而调整动杆体行程的行程调整结构。为了减少本测试机运行时的噪声，所述的行程控制机构上设有润滑油添加结构，所述的行程控制机构包括固定在内架体上且呈筒状的座体，所述的动杆体穿设在座体中，在动杆体上开有轴向延伸的条形孔，所述的座体上固定有穿设在条形孔中的定位销；所述的行程调整结构包括固定在外架体上的螺套，所述的静杆体与螺套通过螺纹连接。

与现有的技术相比，本温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机的优点在于：结构简单合理，稳定性强，能实现水平方向压缩与释放弹簧，弹簧受力均匀，能测试弹簧在设定温度下的疲劳特性，测试精度高，工作效率高，能同时测试多个弹簧，安全性高，适用范围广，被测弹簧安装方便，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明提供的结构示意图。

图2为本发明中传动机构的结构示意图。

图3为本发明中加热保温装置的结构示意图。

图4为本发明的行程控制机构的结构示意图。

图5为本发明的电路框图。

图中，工作平台1、内架体11、外架体12、弹簧卧式安装机构2、动杆体21、叉口211、中心轴212、静杆体22、安装空间23、传动机构3、转盘31、传动轮32、滚轮33、中心杆34、限位套35、加热保温装置4、盒体41、第一半体411、上槽体411a、第二半体412、下槽体412a、通道42、电加热线圈43、控温传感器44、计数传感器45、控制电路46、第一定位体5、第二定位体6、环形空间7、行程控制机构8、座体81、条形孔82、定位销83。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-5所示，本温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，包括工作平台1和驱动机构，在工作平台1上设有用于安装被测弹簧并使被测弹簧处于水平状态的弹簧卧式安装机构2，弹簧卧式安装机构2有若干个且在圆周方向上均匀分布，工作平台1上设有与所述驱动机构相连的传动机构3，传动机构3设置在各个弹簧卧式安装机构2合围而成的圆形的中心处，且当驱动机构带动传动机构3动作时该传动机构3能依次带动设置在各个弹簧卧式安装机构2上的被测弹簧轴向往复伸缩，弹簧卧式安装机构2外围设有用于控制被测弹簧在测试时的环境温度的加热保温装置4，通过上述结构实现在水平状态下压缩与释放被测弹簧，使得被测弹簧受力均匀，同时可以对被测弹簧进行加热保温，甚至实现同时测试被测弹簧在不同温度下的疲劳特性。

作为一种较为优化的技术方案，在本实施例中每个弹簧卧式安装机构2分别包括水平设置的动杆体21和水平设置的静杆体22，静杆体22和动杆体21水平同轴设置且相对置，在静杆体22和动杆体21之间形成供待测弹簧安装的安装空间23，动杆体21内端与传动机构3相抵靠且能在传动机构3的带动下轴向往复移动，为了方便被测弹簧的安装，静杆体22的内端设有第一定位体5，所述的动杆体21的外端设有第二定位体6，在第一定位体5和第二定位体6之间形成所述的安装空间23，测试时通过第一定位体5与第二定位体6将被测弹簧固定在静杆体22和动杆体21之间，传动机构3带动动杆体21向静杆体22方向往复移动，从而实现被测弹簧的压缩与释放。工作平台1上设有内架体11和设于内架体11外围的外架体12，动杆体21滑动连接在内架体11上，静杆体22固定在外架体12上，采用上述结构使得本测试机运行时稳定性更强，不易产生晃动。内架体11呈复数边的正多边形，外架体12呈复数边的正多边形，且内架体11和外架体12之间形成呈复数边的正多边形的环形空间7；在环形空间7的每一边中部分别设置一弹簧卧式安装机构2，作为一种优选方案，这里的内架体11与外架体12均呈正六边形，使得各个弹簧卧式安装机构2内的被测弹簧受力均匀。加热保温装置4包括盒体41，该盒体41具有轴向贯通且能够容纳被测弹簧的通道42，静杆体22的内端和动杆体21的外端分别位于通道42中，在盒体41上设有能够对位于通道42内的被测弹簧加热的电加热线圈43，测试时被测弹簧位于通道42内，电加热线圈43能对被测弹簧进行加热保温，通过动杆体21向静杆体22移动，实现被测弹簧的压缩与释放，使得能测试被测弹簧在不同温度环境下的疲劳特性。盒体41上还设有用于检测通道42内温度的控温传感器44和用于检测通道42内弹簧伸缩次数的计数传感器45，电加热线圈43、控温传感器44和计数传感器45均与控制电路46相连，控温传感器44检测通道42内温度达到设定温度后，控制电路46控制电加热线圈43停止加热，计数传感器45可以对被测弹簧被压缩的次数进行计数。为了便于被测弹簧的安装与被测弹簧断裂后取出，盒体41包括第一半体411和第二半体412，所述的第一半体411和第二半体412上分别设有上槽体411a和下槽体412a，第一半体411和第二半体412能够相互扣合且当第一半体411和第二半体412相互扣合时上槽体411a和下槽体412a拼合形成通道42；第一半体411和第二半体412一侧相铰接，另一侧通过连接结构相连。

进一步，本实施例中的传动机构3包括与驱动机构相连且水平设置的转盘31，在转盘31偏离中心处设有传动轮32，动杆体21的内端设有能与传动轮32相抵靠的滚轮33；或者传动机构3包括与驱动机构相连且水平设置的凸轮，动杆体21的内端设有能与凸轮相抵靠的滑轮，通过传动轮32顶压滚轮33使得动杆体21产生移动，同时顶压后能快速脱离；通过凸轮顶压滑轮实现动杆体21的移动，同时凸轮顶压滑轮后能快速脱离。转盘31偏离中心处固定有中心杆34，传动轮32安装在中心杆34上且能相对于中心杆34周向转动，传动轮32呈环形且在传动轮32和中心杆34之间均布有若干滚动件，中心杆34上套设有用于防止传动轮32脱离中心杆34的限位套35；动杆体21端部设有叉口211，叉口211中穿设有中心轴212，滚轮33套设在中心轴212上且位于叉口211中，滚轮33与中心轴212之间均布有滚动件，传动轮32带动前一个动杆体21移动后，能迅速作用于下一个动杆体21，使得动杆体21能依次移动，连贯性强。内架体11和动杆体21之间设有能够限定动杆体21行程的行程控制机构8；外架体12和静杆体22之间设有能够带动静杆体22轴向移动从而调整动杆体21行程的行程调整结构，为了减少本测试机运行时的噪声，所述的行程控制机构8上设有润滑油添加结构，所述的行程控制机构8包括固定在内架体11上且呈筒状的座体81，所述的动杆体21穿设在座体81中，在动杆体21上开有轴向延伸的条形孔82，所述的座体81上固定有穿设在条形孔82中的定位销83；所述的行程调整结构包括固定在外架体12上的螺套，所述的静杆体22与螺套通过螺纹连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了工作平台1、内架体11、外架体12、弹簧卧式安装机构2、动杆体21、叉口211、中心轴212、静杆体22、安装空间23、传动机构3、转盘31、传动轮32、滚轮33、中心杆34、限位套35、加热保温装置4、盒体41、第一半体411、上槽体411a、第二半体412、下槽体412a、通道42、电加热线圈43、控温传感器44、计数传感器45、控制电路46、第一定位体5、第二定位体6、环形空间7、行程控制机构8、座体81、条形孔82、定位销83等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，本测试机包括工作平台（1）和驱动机构，在工作平台（1）上设有用于安装被测弹簧并使被测弹簧处于水平状态的弹簧卧式安装机构（2），所述的弹簧卧式安装机构（2）有若干个且在圆周方向上均匀分布，所述的工作平台（1）上设有与所述驱动机构相连的传动机构（3），所述的传动机构（3）设置在各个弹簧卧式安装机构（2）合围而成的圆形的中心处，且当驱动机构带动传动机构（3）动作时该传动机构（3）能依次带动设置在各个弹簧卧式安装机构（2）上的被测弹簧轴向往复伸缩，所述的弹簧卧式安装机构（2）外围设有用于控制被测弹簧在测试时的环境温度的加热保温装置（4）。

2.根据权利要求1所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，每个所述的弹簧卧式安装机构（2）分别包括水平设置的动杆体（21）和水平设置的静杆体（22），所述的静杆体（22）和动杆体（21）水平同轴设置且相对置，在静杆体（22）和动杆体（21）之间形成供待测弹簧安装的安装空间（23），所述的动杆体（21）内端与传动机构（3）相抵靠且能在传动机构（3）的带动下轴向往复移动。

3.根据权利要求2所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的工作平台（1）上设有内架体（11）和设于内架体（11）外围的外架体（12），所述的动杆体（21）滑动连接在内架体（11）上，所述的静杆体（22）固定在外架体（12）上。

4.根据权利要求3所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的内架体（11）呈复数边的正多边形，所述的外架体（12）呈复数边的正多边形，且所述的内架体（11）和外架体（12）之间形成呈复数边的正多边形的环形空间（7）；在环形空间（7）的每一边中部分别设置一弹簧卧式安装机构（2）。

5.根据权利要求2或3或4所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的加热保温装置（4）包括盒体（41），该盒体（41）具有轴向贯通且能够容纳被测弹簧的通道（42），所述的静杆体（22）的内端和动杆体（21）的外端分别位于通道（42）中，在盒体（41）上设有能够对位于通道（42）内的被测弹簧加热的电加热线圈（43）。

6.根据权利要求5所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的盒体（41）上还设有用于检测通道（42）内温度的控温传感器（44）和用于检测通道（42）内弹簧伸缩次数的计数传感器（45），所述的电加热线圈（43）、控温传感器（44）和计数传感器（45）均与控制电路（46）相连。

7.根据权利要求6所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的盒体（41）包括第一半体（411）和第二半体（412），所述的第一半体（411）和第二半体（412）上分别设有上槽体（411a）和下槽体（412a），所述的第一半体（411）和第二半体（412）能够相互扣合且当第一半体（411）和第二半体（412）相互扣合时所述的上槽体（411a）和下槽体（412a）拼合形成上述通道（42）；所述的第一半体（411）和第二半体（412）一侧相铰接，另一侧通过连接结构相连。

8.根据权利要求2或3或4所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的传动机构（3）包括与驱动机构相连且水平设置的转盘（31），在转盘（31）偏离中心处设有传动轮（32），所述的动杆体（21）的内端设有能与传动轮（32）相抵靠的滚轮（33）；或者所述的传动机构（3）包括与驱动机构相连且水平设置的凸轮，所述的动杆体（21）的内端设有能与凸轮相抵靠的滑轮。

9.根据权利要求8所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的转盘（31）偏离中心处固定有中心杆（34），所述的传动轮（32）安装在中心杆（34）上且能相对于中心杆（34）周向转动，所述的传动轮（32）呈环形且在传动轮（32）和中心杆（34）之间均布有若干滚动件，所述的中心杆（34）上套设有用于防止传动轮（32）脱离中心杆（34）的限位套（35）；所述的动杆体（21）端部设有叉口（211），所述的叉口（211）中穿设有中心轴（212），所述的滚轮（33）套设在中心轴（212）上且位于叉口（211）中，所述的滚轮（33）与中心轴（212）之间均布有滚动件。

10.根据权利要求3所述的温控式多相位卧式弹簧疲劳测试机，其特征在于，所述的内架体（11）和动杆体（21）之间设有能够限定动杆体（21）行程的行程控制机构（8）；所述的外架体（12）和静杆体（22）之间设有能够带动静杆体（22）轴向移动从而调整动杆体（21）行程的行程调整结构。