CN104089763B - 弹簧疲劳测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧疲劳测试装置，它包括压力传感器、控制面板、支撑体、凸轮和驱动凸轮旋转的传动机构以及至少一个弹簧夹持机构，弹簧夹持机构包括随动活塞组件和底座组件，随动活塞组件滑配在支撑体上，随动活塞组件的一端与凸轮活动接触以便当凸轮旋转时推动随动活塞组件相对于支撑体移动，被检测弹簧安装在随动活塞组件的另一端与底座组件之间，压力传感器安装在底座组件上以便感应被检测弹簧的压力，压力传感器的信号输出端通过压力信号输出端子与控制面板的信号输入端相连接，控制面板的信号输出端与传动机构控制连接以便根据压力传感器的压力信号控制传动机构的启停。本发明不仅能够实时监控与反馈被检测弹簧的状况，并且完全实现了测试过程的自动化，被检测弹簧拆卸和安装比较方便，降低了劳动强度。

Description

弹簧疲劳测试装置

技术领域

本发明涉及一种弹簧疲劳测试装置，属于机械设备技术领域。

背景技术

目前，弹簧疲劳测试机是一种用于评价弹簧使用寿命的测试设备，尤其是汽车的发动机气门弹簧等运转频率高及运转距离比较长的一类弹簧，最新国家标准要求的运转次数为2300万次。现有的弹簧疲劳试验设备，在检测方法上种类繁多，如通过直线往复式压缩弹簧，频率比较低，试验时间耗时长；另外，中国专利申请号200920299671.7的发明公开了一种用于弹簧疲劳试验的装置，包括壳体，电机，与电机联接的旋转轴，与旋转轴联接的旋转轮设置在壳体的空腔内，壳体的内腔设置为椭圆形结构，旋转轮设置为多个叶轮的结构，旋转轮上的多个叶轮上设置弹簧座安装孔，用于检测的弹簧装配在弹簧安装座上，共同装配在叶轮上设置的弹簧安装孔上，该装置结构简单，实现了快速检测弹簧使用寿命，然而它的缺点也是十分明显，该装置无法适时反馈检测弹簧的试验情况及实现整个测试过程的自动化运转，另外在弹簧的安装测试时，其装配过程比较困难，且无法对弹簧测试区域的温度进行调节，对于模拟弹簧耐久工作有一定的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种弹簧疲劳测试装置，它不仅能够实时监控与反馈被检测弹簧的状况，并且完全实现了测试过程的自动化，被检测弹簧拆卸和安装比较方便，降低了劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种弹簧疲劳测试装置，它包括压力传感器、控制面板、支撑体、凸轮和驱动凸轮旋转的传动机构以及至少一个弹簧夹持机构，弹簧夹持机构包括随动活塞组件和底座组件，随动活塞组件滑配在支撑体上，随动活塞组件的一端与凸轮活动接触以便当凸轮旋转时推动随动活塞组件相对于支撑体移动，被检测弹簧安装在随动活塞组件的另一端与底座组件之间，压力传感器安装在底座组件上以便感应被检测弹簧的压力，压力传感器的信号输出端通过压力信号输出端子与控制面板的信号输入端相连接，控制面板的信号输出端与传动机构控制连接以便根据压力传感器的压力信号控制传动机构的启停。

进一步提供了一种支撑体的具体结构，支撑体具有支架、内腔壳体和外腔壳体，内腔壳体和外腔壳体均安装在支架上，所述的随动活塞组件滑配在内腔壳体上，所述的底 座组件安装在外腔壳体上，所述的凸轮位于支架与内腔壳体所形成的内腔区域内，所述的被检测弹簧位于支架、内腔壳体和外腔壳体所形成的外腔区域内。

进一步为了可以调节弹簧耐久测试过程中的温度，实现真正的模拟测试，外腔区域内设置有温度调节器。

进一步为了动力机构和检测过程能够在密封的过程中进行以便增强其设备的安全性，内腔区域内填充有机油。

进一步，外腔壳体的顶端安装有盖住外腔区域的外腔顶盖，所述的内腔壳体的顶端安装有盖住内腔区域的内腔顶盖。

进一步为了方便随动活塞组件与凸轮接触并且在随动活塞组件相对于支撑体的移动过程中凸轮比较省力，随动活塞组件具有活塞杆，活塞杆与凸轮活动接触的一端安装有芯轴，并且芯轴上套装有轴承，随动活塞组件通过轴承与凸轮活动接触。

进一步提供了一种传动机构的结构形式，传动机构包括电机、旋转轴和套筒，旋转轴安装在电机上，套筒套装在旋转轴上，所述的凸轮固定连接在套筒上。

进一步，随动活塞组件具有活塞杆，活塞杆安装被检测弹簧的一端通过螺纹连接有定位螺母，并且在活塞杆上位于定位螺母和支撑架之间的部位上套装有胶缓冲圈。

进一步为了方便被测弹簧安装在该弹簧疲劳测试装置上，底座组件具有底座定位销，所述的随动活塞组件具有随动活塞定位销，所述的被检测弹簧的两端分别安装在底座定位销和随动活塞定位销上。

进一步，所述的随动活塞组件与支撑体滑配的部位设置有油封。

采用了上述技术方案后，被检测弹簧安装在随动活塞组件和底座组件之间，此时被检测弹簧处于安装高度的状态，此时压力传感器通过压力信号输出端子输出信号给控制面板，信号灯点亮；凸轮与随动活塞组件在被检测弹簧的预紧力的作用下紧密贴合在一起，传动机构带动凸轮旋转，凸轮每旋转一圈，被检测弹簧被压缩一次；当凸轮运转到最高点位置时，被检测弹簧相应的处于工作高度的状态；当凸轮处于最低位置时，被检测弹簧处于预紧状态；根据不同弹簧的工作温度，可以通过温度调节器设定被检测弹簧的环境温度，实现了耐久测试与工作状态的同步化，检测的结果更贴近实际工况；当被检测弹簧出现断裂的异常情况时，压力信号输出端子便停止输出信号，控制面板上对应的信号等熄灭，该装置就自动停止运转，实现了检测过程的适时监控与自动化；另外，本发明的弹簧疲劳测试装置，对应不同安装高度，不同内径的被检测弹簧的耐久测试可以选择不同尺寸的底座定位销，随动活塞定位销和随动活塞组件，从而增加了本发明对各类弹簧的耐久测试的通用性。

附图说明

图1为本发明的弹簧疲劳测试装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种弹簧疲劳测试装置，它包括压力传感器21、控制面板、支撑体、凸轮11和驱动凸轮11旋转的传动机构以及至少一个弹簧夹持机构，弹簧夹持机构包括随动活塞组件和底座组件，随动活塞组件滑配在支撑体上，随动活塞组件的一端与凸轮11活动接触以便当凸轮11旋转时推动随动活塞组件相对于支撑体移动，被检测弹簧2安装在随动活塞组件的另一端与底座组件之间，压力传感器21安装在底座组件上以便感应被检测弹簧2的压力，压力传感器21的信号输出端通过压力信号输出端子23与控制面板的信号输入端相连接，控制面板的信号输出端与传动机构控制连接以便根据压力传感器21的压力信号控制传动机构的启停。

支撑体具有支架20、内腔壳体7和外腔壳体25，内腔壳体7和外腔壳体25均安装在支架20上，随动活塞组件滑配在内腔壳体7上，底座组件安装在外腔壳体25上，凸轮11位于支架20与内腔壳体7所形成的内腔区域内，被检测弹簧2位于支架20、内腔壳体7和外腔壳体25所形成的外腔区域内。

外腔区域内设置有温度调节器19。

外腔壳体25的顶端安装有盖住外腔区域的外腔顶盖26，内腔壳体7的顶端安装有盖住内腔区域的内腔顶盖27。

随动活塞组件具有活塞杆9，活塞杆9与凸轮11活动接触的一端安装有芯轴17，并且芯轴17上套装有轴承18，随动活塞组件通过轴承18与凸轮11活动接触。

传动机构包括电机16、旋转轴15和套筒12，旋转轴15安装在电机16上，套筒12套装在旋转轴15上，凸轮11固定连接在套筒12上。

随动活塞组件具有活塞杆9，活塞杆9安装被检测弹簧2的一端通过螺纹连接有定位螺母5，并且在活塞杆9上位于定位螺母5和支撑架之间的部位上套装有胶缓冲圈6。

底座组件具有底座定位销1，随动活塞组件具有随动活塞定位销4，被检测弹簧2的两端分别安装在底座定位销1和随动活塞定位销4上。

本发明的随动活塞组件与内腔壳体7之间设有油封8，内腔区域内充有一定量的机油，试验前通过内腔顶盖左把手10和内腔顶盖右把手13把内腔顶盖27安装到位，同时通过外腔顶盖左把手3和外腔顶盖右把手14把外腔顶盖26安装到位。这样本发明的动力传动系统和检测过程都在密封的过程中进行，增强了设备的安全性。

本发明的工作原理如下：

被检测弹簧2安装在随动活塞组件和底座组件之间，此时被检测弹簧2处于安装高度的状态，此时压力传感器21通过压力信号输出端子23输出信号给控制面板，信号灯点亮；凸轮11与随动活塞组件在被检测弹簧2的预紧力的作用下紧密贴合在一起，传动机构带动凸轮11旋转，凸轮11每旋转一圈，被检测弹簧2被压缩一次；当凸轮11运转到最高点位置时，被检测弹簧2相应的处于工作高度的状态；当凸轮11处于最低位置时，被检测弹簧2处于预紧状态；根据不同弹簧的工作温度，可以通过温度调节器19设定被检测弹簧2的环境温度，实现了耐久测试与工作状态的同步化，检测的结果更贴近实际工况；当被检测弹簧2出现断裂的异常情况时，压力信号输出端子23便停止输出信号，控制面板上对应的信号等熄灭，该装置就自动停止运转，实现了检测过程的适时监控与自动化；另外，本发明的弹簧疲劳测试装置，对应不同安装高度，不同内径的被检测弹簧2的耐久测试可以选择不同尺寸的底座定位销1，随动活塞定位销4和随动活塞组件，从而增加了本发明对各类弹簧的耐久测试的通用性。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种弹簧疲劳测试装置，其特征在于：它包括压力传感器(21)、控制面板、支撑体、凸轮(11)和驱动凸轮(11)旋转的传动机构以及至少一个弹簧夹持机构，弹簧夹持机构包括随动活塞组件和底座组件，随动活塞组件滑配在支撑体上，随动活塞组件的一端与凸轮(11)活动接触以便当凸轮(11)旋转时推动随动活塞组件相对于支撑体移动，被检测弹簧(2)安装在随动活塞组件的另一端与底座组件之间，压力传感器(21)安装在底座组件上以便感应被检测弹簧(2)的压力，压力传感器(21)的信号输出端通过压力信号输出端子(23)与控制面板的信号输入端相连接，控制面板的信号输出端与传动机构控制连接以便根据压力传感器(21)的压力信号控制传动机构的启停；所述的支撑体具有支架(20)、内腔壳体(7)和外腔壳体(25)，内腔壳体(7)和外腔壳体(25)均安装在支架(20)上，所述的随动活塞组件滑配在内腔壳体(7)上，所述的底座组件安装在外腔壳体(25)上，所述的凸轮(11)位于支架(20)与内腔壳体(7)所形成的内腔区域内，所述的被检测弹簧(2)位于支架(20)、内腔壳体(7)和外腔壳体(25)所形成的外腔区域内，所述的外腔区域内设置有温度调节器(19)，所述的内腔区域内填充有机油。

2.根据权利要求1所述的弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述的外腔壳体(25)的顶端安装有盖住外腔区域的外腔顶盖(26)，所述的内腔壳体(7)的顶端安装有盖住内腔区域的内腔顶盖(27)。

3.根据权利要求1所述的弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述的随动活塞组件具有活塞杆(9)，活塞杆(9)与凸轮(11)活动接触的一端安装有芯轴(17)，并且芯轴(17)上套装有轴承(18)，随动活塞组件通过轴承(18)与凸轮(11)活动接触。

4.根据权利要求1所述的弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述的传动机构包括电机(16)、旋转轴(15)和套筒(12)，旋转轴(15)安装在电机(16)上，套筒(12)套装在旋转轴(15)上，所述的凸轮(11)固定连接在套筒(12)上。

5.根据权利要求1所述的弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述的随动活塞组件具有活塞杆(9)，活塞杆(9)安装被检测弹簧(2)的一端通过螺纹连接有定位螺母(5)，并且在活塞杆(9)上位于定位螺母(5)和支撑架之间的部位上套装有胶缓冲圈(6)。

6.根据权利要求1所述的弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述的底座组件具有底座定位销(1)，所述的随动活塞组件具有随动活塞定位销(4)，所述的被检测弹簧(2)的两端分别安装在底座定位销(1)和随动活塞定位销(4)上。

7.根据权利要求1所述的弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述的随动活塞组件与支撑体滑配的部位设置有油封(8)。