CN105758734B - 一种带有焊缝的板材弯曲试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有焊缝的板材弯曲试验装置，包括机架和工作台，所述工作台位于机架上，所述机架内安装有液压系统，液压系统与动力传递及检测装置连接，动力传递及检测装置传递动力给弯曲装置，工作台上安装有夹紧板材的夹具装置；所述弯曲装置包含摇臂座、摇臂上板、定辊、动辊架、动辊及动辊销轴，所述定辊与动力传递及检测装置固定连接，所述摇臂座套在动力传递及检测装置上，动力传递及检测装置转动从而带动摇臂座绕定辊转动，摇臂座上安装有摇臂上板，摇臂座和摇臂上板形成空腔，空腔内安装有动辊架，动辊架上通过动辊销轴安装有动辊。本发明的一种带有焊缝的板材弯曲试验装置，可以灵活检测不同厚度规格带有焊缝的板材的力学性能。

Description

一种带有焊缝的板材弯曲试验装置
技术领域
本发明涉及带有焊缝的板材弯曲试验装置，属于测量试验装置技术领域。
背景技术
现有技术中，需要对不同厚度规格且通过焊缝拼接的同种材质的板材进行弯曲，来检测焊缝性能。一般来说，都是用成品弯板机进行弯板。这些弯板机往往会出现以下问题：对焊接钢板弯曲时，焊缝部位可能会出现凸起，不能精确控制给定的弯曲任意角度，这将导致试验数据不准确，不能有效检测焊缝性能，通用的弯板机往往不能完成试验要求。
现有的弯管试验装置原理中，除了热弯、千斤顶弯和利用火烤来进行弯曲外，大多是用成品弯管机进行弯管。中国专利CN200810107190公开了一种弯管机工作原理是：内轴和模具固定不动，套在内轴上的外轴由动力轮驱动，所需弯制的金属管放置在内轴的模具内，通过调节手柄使压辊将金属管固定，动力轮的运动带动外轴、摆臂及压辊一起运动，压辊的运动使金属沿模具弯制成所需角度。这种弯曲机通过内外轴配合联合弯曲，不适合弯曲较厚的板料，不能够精确控制弯曲位置，不能解决焊缝部位凸起问题，很难有效检测焊缝性能，很难达到试验要求。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种带有焊缝的板材弯曲试验装置，可以灵活检测不同厚度规格带有焊缝的板材的力学性能。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种带有焊缝的板材弯曲试验装置，包括机架和工作台，所述工作台位于机架上，所述机架内安装有液压系统，液压系统与动力传递及检测装置连接，动力传递及检测装置传递动力给弯曲装置，工作台上安装有夹紧板材的夹具装置；所述弯曲装置包含摇臂座、摇臂上板、定辊、动辊架、动辊及动辊销轴，所述定辊与动力传递及检测装置固定连接，所述摇臂座套在动力传递及检测装置上，动力传递及检测装置转动从而带动摇臂座绕定辊转动，摇臂座上安装有摇臂上板，摇臂座和摇臂上板形成空腔，空腔内安装有动辊架，动辊架上通过动辊销轴安装有动辊，动辊销轴两端安装在动辊架上，动辊架通过调距装置在空腔移动。
作为优选，所述动力传递及检测装置包含摆动油缸、角度传感器、油缸固定架、扭矩传感器和传动轴，所述摆动油缸与液压系统连接，摆动油缸通过油缸固定架安装在机架上，摆动油缸通过扭矩传感器和键与传动轴连接，所述角度传感器安装在摆动油缸上，通过液压系统向摆动油缸供油，带动摆动油缸运动，从而带动转动轴转动。
作为优选，所述夹具装置包含夹具体、直线导轨副、薄型液压缸、前夹板、后夹板、垫块和定辊压块，所述夹具体安装在工作台上，所述薄型液压缸固定安装在夹具体上，薄型液压缸通过连接装置与前夹板连接，前夹板通过辅助连接装置安装在直线导轨副上，后夹板安装在设在夹具体中的槽中，后夹板通过辅助装置夹紧在槽中，所述定辊压块穿过夹具体后插入定辊中。
作为优选，所述槽中放置有适应不同规格板料的垫块。
作为优选，所述调距装置包含手轮，所述手轮与梯形丝杠副连接，梯形丝杠副安装在与摇臂座上，梯形丝杠副的端部延伸有光轴，光轴穿过动辊架，光轴端部通过螺钉和垫板与动辊架连接，通过转动手轮轴，带动动辊架移动
作为优选，所述动辊架上端面和下端面各设有凸台，在摇臂座和摇臂上板均设有与凸台配对使用的滑槽，凸台沿滑槽移动。
作为优选，所述动辊销轴圆周表面加工有螺旋槽，螺旋槽内涂润滑脂。
有益效果：本发明的带有焊缝的板材弯曲试验装置，板料的一端安放在夹具装置上，板料穿过定辊和动辊之间并紧贴定辊；液压站工作为薄型液压缸、摆动油缸提供动力；薄型液压缸伸缩夹紧板料，摆动油缸转动输出扭矩，通过键连接带动扭矩传感器转动，扭矩传感器通过键连接带动传动轴转动，转动轴通过花键带动整个弯曲部分绕定辊转动，从而实现板料绕弯，通过更换不同定辊和动辊规格以及通过转动手轮调节动辊前后距离可实现不同规格板料的绕弯，通过角度传感器可以精确控制给定的弯曲任意角度，有效检测焊缝性能。
附图说明
图1为本发明的弯曲原理图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的结构剖面图。
图4为本发明的夹具结构示意图。
图5为本发明的夹具结构另一示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明的一种带有焊缝的板材弯曲试验装置，包括机架1、工作台2、液压系统6、动力传递及检测装置3、弯曲装置4和夹具装置5。机架1是由多根方钢焊接而成的，工作台2是一块长方形的钢板，上面加工有安装槽和安装孔。机架1通过螺栓与工作台2相连接，动力传递及检测装置3和夹具装置5分别安装在工作台2上，弯曲装置4与动力传递及检测装置3通过花键相连接，液压系统6安放在机架1内。
动力传递及检测装置3通过焊接固定在工作台2上，包括摆动油缸3.1、角度传感器3.6、油缸固定架3.3、扭矩传感器3.2及传动轴3.5。摆动油缸3.1通过螺栓和油缸固定架3.3相连，油缸固定架3.3为凹字型，下端中间留有一孔，扭矩传感器3.2可从孔中穿过；油缸固定架3.3通过螺栓与工作台2相连接；角度传感器3.6安装在摆动油缸3.1上，摆动油缸3.1通过键和扭矩传感器3.2相连，传动轴3.5形状近似一带有凸台的圆柱体，上端加工有花键，下端部分圆柱体内部为空心且有键槽，扭矩传感器3.2通过键3.4和传动轴3.5相连接，摆动油缸3.1工作，通过逐级传递带动传动轴3.5旋转。
弯曲装置4包括摇臂座4.1、摇臂上板4.2、定辊4.3、动辊架4.4、动辊4.5、动辊销轴4.6、梯形丝杠副4.7及手轮4.8。摇臂座4.1为卧L形，一个面上加工有花键槽和滑轨，另一个面上加工有孔；摇臂座4.1与传动轴3.5通过花键配合连接；摇臂上板4.2形状近似长方体，上面加工有孔和滑轨；摇臂座4.1与摇臂上板4.2通过配合连接。动辊架4.4形状为立ㄇ形，上下面和侧面加工有孔，动辊架4.4安放在摇臂座4.1与摇臂上板4.2之间，并与其有配合关系，可在摇臂座4.1槽内前后移动。动辊4.5形状为空心圆柱体，动辊销轴4.6圆周表面加工有螺旋槽，可涂润滑脂，减小摩擦，动辊销轴4.6穿过动辊4.5并将动辊4.5固定在动辊架4.4上面。梯形丝杠副4.7穿过摇臂座4.1分别与动辊架4.4和手轮4.8相连接，通过转动手轮4.8可使动辊架4.4带着动辊4.5前后移动，从而适应不同厚度板材的弯曲。定辊4.3形状近似圆柱体，两端面加工有盲孔，定辊4.3一端插入传动轴3.5安放在摇臂座4.1上，一端通过定辊压块5.6插入固定，通过传动轴3.5转动，带动整个弯曲装置4(除定辊4.3外)绕着定辊4.3做圆周运动，从而实现板材弯曲。
夹具装置5包括夹具体5.1、直线导轨副5.7、薄型液压缸5.2、前夹板5.3、后夹板5.4、垫块5.5及定辊压块5.6。夹具体5.1近似为倒L形，上面加工有导轨槽、薄型液压缸5.2安装板和动辊压块5.6安装孔，夹具体5.1与工作台2的槽配合安装，且通过螺钉固定。薄型液压缸5.2通过螺栓固定在夹具体5.1上，前夹板5.3通过辅助装置固定在直线导轨副5.7上，同时前夹板5.3通过过渡连接板与薄型液压缸5.2相连接。后夹板安装在设在夹具体中的槽中，后夹板通过辅助装置压紧在槽中，辅助装置可以为螺栓连接的压板，通过设置在夹具体上的螺栓连接压板来压紧后夹板5.4，后夹板5.4后面放有不同规格的垫块5.5以适应不同规格的板料，垫块位于槽中。定辊压块5.6近似为圆柱形状，定辊压块5.6穿过夹具体5.1插入定辊4.3内，从而实现定辊4.3的固定，且与夹具体5.1有配合关系。通过薄型液压缸5.2的伸缩运动可带动前夹板5.3前后运动，从而实现板料的夹紧。
以弯曲某种板料为例对本发明弯曲原理做进一步的说明。
根据板料规格选取与其相匹配的垫块5.5、定辊4.3和动辊4.5，再将整个试验机安装完成。开始操作，液压站6工作给薄型液压缸5.2和摆动油缸3.1供油。首先摆动油缸3.1工作，通过扭矩传感器3.2和键3.4带动传动轴3.5转动，传动轴3.5与摇臂座4.1花键配合从而带动整个弯曲装置4做圆周运动。先将弯曲装置4复位(回到初始状态)，再将板料7一端安放在夹具装置5的前夹板5.3与后夹板5.4之间，并且紧靠后夹板5.4；另一端穿过弯曲装置4的定辊4.3与动辊4.5之间，并且紧靠定辊4.4；通过转动手轮4.8带动动辊架4.4前后移动，从而调整好动辊4.5与板料7之间的合适距离。薄型液压缸5.2工作，输出轴伸出推动前夹板5.3夹紧板料7，然后摆动油缸3.1转动，通过一系列传动带动整个弯曲装置4(除定辊4.3)绕定辊4.3做圆周运动，从而实现板材7的弯曲。可根据角度传感器3.6来控制板料7弯曲的角度，待达到所规定弯曲角度停止后，可以读出扭矩传感器3.2的数值，从而得到扭矩；观察焊缝并做记录。试验完成，取下板料7，弯曲装置4复位，选择另一种板料规格，更换垫块5.5，定辊4.3和动辊4.5，然后重复上述试验步骤，对板材7进行弯曲。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种带有焊缝的板材弯曲试验装置，其特征在于：包括机架和工作台，所述工作台位于机架上，所述机架内安装有液压系统，液压系统与动力传递及检测装置连接，动力传递及检测装置传递动力给弯曲装置，工作台上安装有夹紧板材的夹具装置；所述弯曲装置包含摇臂座、摇臂上板、定辊、动辊架、动辊和动辊销轴，所述定辊与动力传递及检测装置固定连接，所述摇臂座套在动力传递及检测装置上，动力传递及检测装置转动从而带动摇臂座绕定辊转动，摇臂座上安装有摇臂上板，摇臂座和摇臂上板形成空腔，空腔内安装有动辊架，动辊架上通过动辊销轴安装有动辊，动辊销轴两端安装在动辊架上，动辊架通过调距装置在空腔移动，通过夹紧装置夹紧板材，动力传递及检测装置转动带动摇臂座绕定辊转动，从而折弯板材；
所述调距装置包含手轮，所述手轮与梯形丝杠副连接，梯形丝杠副安装在摇臂座上，梯形丝杠副的端部延伸有光轴，光轴穿过动辊架，光轴端部通过螺钉和垫板与动辊架连接，通过转动手轮轴，带动动辊架移动；
所述动辊架上端面和下端面各设有凸台，在摇臂座和摇臂上板均设有与凸台配对使用的滑槽，凸台沿滑槽移动。
2.根据权利要求1所述的带有焊缝的板材弯曲试验装置，其特征在于：所述动力传递及检测装置包含摆动油缸、角度传感器、油缸固定架、扭矩传感器和传动轴，所述摆动油缸与液压系统连接，摆动油缸通过油缸固定架安装在机架上，摆动油缸通过扭矩传感器和键与传动轴连接，所述角度传感器安装在摆动油缸上，通过液压系统向摆动油缸供油，带动摆动油缸运动，从而带动转动轴转动。
3.根据权利要求1所述的带有焊缝的板材弯曲试验装置，其特征在于：所述夹具装置包含夹具体、直线导轨副、薄型液压缸、前夹板、后夹板、垫块和定辊压块，所述夹具体安装在工作台上，所述薄型液压缸固定安装在夹具体上，薄型液压缸通过连接装置与前夹板连接，前夹板通过辅助连接装置安装在直线导轨副上，后夹板安装在设在夹具体中的槽中，后夹板通过辅助装置夹紧在槽中，所述定辊压块穿过夹具体后插入定辊中。
4.根据权利要求3所述的带有焊缝的板材弯曲试验装置，其特征在于：所述槽中放置有适应不同规格板料的垫块。
5.根据权利要求1所述的带有焊缝的板材弯曲试验装置，其特征在于：所述动辊销轴圆周表面加工有螺旋槽，螺旋槽内涂润滑脂。
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