CN107991051B - 塑料管耐冲击强度的检验设备 - Google Patents

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Abstract

一种塑料管耐冲击强度的检验设备，其包括用于固定塑料管件的固定装置和与固定装置相对设置的冲击装置，冲击装置包括动力机构和冲击探头，动力机构带动冲击探头冲击塑料管件的内壁，冲击探头包括冲击座以及设置在冲击座四周的贴合机构，冲击座与动力机构连接，贴合机构包括抵在塑料管件的内壁上对塑料管件施加作用力的贴合臂，贴合机构的贴合臂通过伸缩机构与冲击座连接，通过伸缩机构保证冲击探头能够检验不同内径的塑料管件，再通过贴合机构保证冲击探头能够匹配塑料管件内壁的弧度，使冲击探头能够与塑料管件可靠配合，在塑料管件的轴向和环向施加有效地作用力，通过简单的结构实现准确、快速的检验。

Description

塑料管耐冲击强度的检验设备
技术领域
本发明涉及机械领域，特别是涉及一种塑料管耐冲击强度的检验设备。
背景技术
塑料管是目前很多机械设备的重要零件，特别是断路器中薄壁塑料管结构的绝缘套筒，其内部需要装配过盈配合的铁芯，铁芯在装配时会从轴向和环向冲击绝缘套筒，如果绝缘套筒的耐冲击强度不够，就可能发生断裂的情况，塑料管的耐冲击强度由多方面因素决定。首先，塑料管的壁厚尺寸太小或者不均都会降低耐冲击强度，有塑料管设计有加强筋的结构，也需要加以考虑；第二，塑料管本身存在的缺陷，比如微裂纹、毛刺等，可能导致应力集中，从而降低耐冲击强度；第三，由于原材料塑料本身的特性，再加上实际生产过程中再生回料的使用，导致原材料的耐冲击强度、韧性等理化性能的波动范围较大，这也会直接影响产品的强度；最后，目前这类塑料管多通过注塑加工生产，注塑工艺可能也会对耐冲击强度有一定的影响。在实际的生产过程中，特别是在自动化装配的过程中，如果塑料管的耐冲击强度不能够得到保证，会严重影响到装配的效率，由于影响塑料管耐冲击强度的因素太多，难以进行全面的控制，所以需要一种可以检验塑料管耐冲击强度的设备，用于判断该质量特性是否达到要求，以保证有效的质量控制能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的塑料管耐冲击强度的检验设备。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种塑料管耐冲击强度的检验设备，其包括用于固定塑料管件的固定装置200和与固定装置200相对设置的冲击装置，冲击装置包括动力机构400和冲击探头300，动力机构400带动冲击探头300冲击塑料管件的内壁，冲击探头300包括冲击座310以及设置在冲击座310四周的贴合机构320，冲击座310与动力机构400连接，贴合机构320包括抵在塑料管件的内壁上对塑料管件施加作用力的贴合臂322,贴合机构320的贴合臂322通过伸缩机构与冲击座310连接。
可选的，所述冲击座310上设有长度调整机构，长度调整机构包括设置在冲击座310外侧与固定装置200配合的止挡件311，止挡件311设置在贴合机构320的上方。
可选的，所述贴合机构320的贴合臂322为可根据温度变化弯曲的双金片。
可选的，所述贴合机构320还包括与双金片配合的加热机构。
可选的，还包括水平调整机构，所述的固定装置200设置在水平调整机构上，在固定装置200中设有与冲击探头300配合的校准机构。
可选的，所述固定装置200包括固定座210，固定座210上设有校准杆214，在校准杆214的中轴处设有锥形的第一倒角215a，所述冲击探头300的冲击座310的中轴处设有与倒角215a配合的校准孔215b，在校准孔215b的边缘设有具有锥形的第二倒角215c，第一倒角215a与第二倒角215c的锥度相同。
可选的，塑料管件的断裂应变为εB，塑料管件的内径为Di，检验时通过伸缩机构将冲击探头300的外径调整为Do，Di<Do<Di1+εB。
可选的，所述伸缩机构包括可绕自身轴线转动设置在冲击座310中的枢转轴511和多个驱动轴513，多个驱动轴513设置在枢转轴511的四周，驱动轴513的一端与枢转轴511啮合配合，另一端与贴合机构320螺纹连接。
可选的，所述枢转轴511包括设置在一端与驱动轴513配合的传动部5111，以及设置在另一端的调整部5112，伸缩机构还包括设置在枢转轴511一侧的调整蜗杆5113，调整蜗杆5113与枢转轴511的调整部5112啮合配合。
可选的，所述伸缩机构还包括与贴合机构320配合的导向机构，所述导向机构包括设置在冲击座310外侧上的导向槽323b，在贴合机构320上设有多棱柱形状的导向块323a，导向块323a与导向槽323b滑动配合。
可选的，所述导向块323a中设有与驱动轴513螺纹配合的驱动槽324，在冲击座310的导向槽323b的底部设有与驱动轴513配合的驱动通孔313，驱动通孔313与驱动槽324对应设置。
可选的，所述贴合机构320包括连接臂321以及设置在连接臂321两侧的贴合臂322，所述导向块323a设置在贴合机构320的连接臂321的中部，在冲击座310的外侧设有与连接臂321滑动配合的连接槽322b，连接槽322b设置在导向槽323b的两侧并且与导向槽323b连通，所述的驱动槽324从导向块323a延伸至连接臂321内部。
可选的，所述冲击座310成套筒状，贴合机构320设置在冲击座310的外侧，冲击座310的外侧位于贴合机构320的上方设有止挡件311，在冲击座310中设有容纳枢转轴511的枢转槽312，冲击座310对应在枢转轴511的四周设有使驱动轴513能够穿过的驱动通孔313，驱动通孔313的一端与枢转槽312连通，另一端与冲击座310的外侧连通，驱动轴513穿过驱动通孔313，驱动轴513一端的驱动段5132与枢转轴511配合，驱动轴513另一端的螺纹段5131与贴合机构320的连接臂321配合，导向机构设置在冲击座310与贴合机构320之间。
可选的，所述驱动轴513的螺纹段5131的外侧设有与贴合机构320上的驱动槽324配合的外螺纹，在驱动段5132上设有与枢转轴511配合的驱动齿轮5133，枢转轴511的传动部5111设有与驱动齿轮5133啮合的传动齿轮5134；驱动段5132在远离枢转轴511的一侧设有限位板5135，冲击座310的枢转槽312的内壁上设有与限位板5135配合的限位槽314，限位槽314与所述的驱动通孔313连通。
可选的，所述伸缩机构包括设置在冲击座310上与贴合机构320配合的顶出机构，在冲击座310中设有倾斜的滑道521b，贴合机构320包括连接臂321以及设置在连接臂321两侧的贴合臂322，连接臂321上设有与滑道521b滑动配合的滑杆521a，顶出机构能够带动贴合机构320沿滑道521b的长度方向移动。
可选的，所述顶出机构包括设置冲击座310上导柱522，以及设置在导柱522外侧螺纹配合的顶出件523，顶出件523与贴合机构320之间通过导向杆524连接。
可选的，所述冲击座310中设有容纳导向杆524和贴合机构320的连接臂321的滑动槽322c，滑动槽322c与滑道521b的一侧连接，导向杆524的一端伸到滑动槽322c抵在连接臂321的顶侧，另一端通过定位件525固定连接，定位件525的顶侧与所述的顶出件523配合。
可选的，所述冲击座310为圆柱体，多个滑道521b以相同的斜率倾斜设置在冲击座310中，并且由下至上逐渐靠拢，冲击座310的顶侧对应在滑道521b的顶端设有与滑杆521a的水平截面形状配合的水平切口521c，对应在滑道521b的底端设有与滑杆521a的竖直截面形状配合的竖直切口521d，顶出机构的导柱522抵在冲击座310顶侧水平切口521c的位置上，在导柱522的外侧设有顶出件523，在顶出件523的底侧设有定位件525，定位件525上设有导向杆524，导向杆524伸到冲击座310的滑动槽322c中与贴合机构320的连接臂321配合，贴合机构320的贴合臂322设置在冲击座310的外侧。
可选的，所述固定装置200包括固定座210和固定套220，在固定座210上设有与塑料管件底端端面配合的环形的第一固定槽211，固定套220上设有与塑料管件底端外侧配合的固定通孔221。
可选的，所述塑料管件包括管体1以及设置在管体1外侧环形的翻边2，所述的固定座210上设有与塑料管件的翻边2配合的环形的第二固定槽212，所述的固定套220的底侧设有与第二固定槽212相对设置的环形的固定板222，固定板222的中部抵在塑料管件的翻边2的顶侧将塑料管件的翻边2固定在第二固定槽212中，固定板222的边缘通过第一紧固螺钉与固定座210连接。
可选的，包括底座110，固定装置200设置在底座110上，冲击装置与底座110上的机架120连接对应设置在固定装置200的上方，所述底座110上设有水平调整机构，水平调整机构包括设置在底座110上可沿纵向移动的纵向调整板134，以及相对设置在纵向调整板134上的两个可沿横向移动的横向调整板131，在两个横向调整板131之间设有微调滑块133，固定装置200的固定座210与微调滑块133连接。
可选的，所述纵向调整板134上设有沿纵向设置的纵向调整槽135，纵向调整板134通过可在纵向调整槽135中移动的纵向调整螺钉与底座110连接；所述微调滑块133成“凸”字形，在微调滑块133的两侧设有抵接臂133a，横向调整板131在相向的一侧分别设有阻挡臂133b，阻挡臂133b设置在抵接臂133a与固定座210之间，微调滑块133的顶侧通过微调螺钉与固定座210的底侧连接，微调螺钉能够使抵接臂133a和固定座210夹持在阻挡臂133b上。
可选的，所述固定座210上设有与微调螺钉配合的第一微调孔216a，在微调滑块133上对应第一微调孔216a的位置上设有与微调螺钉配合的第二微调孔216b，第一微调孔216a的内径略大于第二微调孔216b的内径，微调螺钉能够在第二微调孔216b中移动。
可选的，所述机架120包括操作手柄121、升降块122、升降杆123，以及连接在操作手柄121与升降块122之间的传动机构，所述的动力机构400设置在升降块122上，手柄121通过传动机构带动升降块122沿升降杆123竖直升降调整动力机构400和冲击探头300的高度。
本发明的塑料管耐冲击强度的检验设备，通过伸缩机构保证冲击探头300能够检验不同内径的塑料管件，再通过贴合机构320保证冲击探头300能够匹配塑料管件内壁的弧度，使冲击探头300能够与塑料管件可靠配合，在塑料管件的轴向和环向施加有效地作用力，通过简单的结构实现准确、快速的检验。此外，所述底座110上设有水平调整机构，所述的固定装置200设置在底座110的水平调整机构上，在固定装置200中设有与冲击探头300配合的校准机构，在校准时固定装置200可以在水平调整机构上移动，在校准后再锁定水平调整机构，能够保证塑料管件与冲击探头300的同轴度，提高检验的效果。此外，所述贴合机构320的贴合臂322为可根据温度变化弯曲的双金片，贴合机构320还包括与双金片配合的加热机构，通过加热机构使贴合臂322弯曲至能够完全贴合塑料管件内壁弯曲量，能够更完全地贴合塑料管件的内壁，检验结果更准确。
附图说明
图1是本发明塑料管耐冲击强度的检验设备的结构示意图；
图2是本发明塑料管件的受力分析图；
图3是本发明实施例一的冲击探头的结构示意图；
图4是本发明实施例一的冲击探头的截面图；
图5是本发明实施例一的贴合机构的结构示意图；
图6是本发明实施例一的冲击座的结构示意图；
图7是本发明实施例二的冲击探头的结构示意图；
图8是本发明实施例二的冲击探头的截面图；
图9是本发明实施例二的贴合机构的结构示意图；
图10是本发明实施例二的冲击座的结构示意图；
图11是本发明固定装置的结构示意图；
图12是本发明固定装置的爆炸图；
图13是本发明固定装置的截面图；
图14是本发明图4的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图1至14给出的实施例，进一步说明本发明的塑料管耐冲击强度的检验设备的具体实施方式。本发明的塑料管耐冲击强度的检验设备不限于以下实施例的描述。
如图1所示，本发明的塑料管耐冲击强度的检验设备，包括用于固定塑料管件的固定装置200和与固定装置200相对设置的用于冲击塑料管件的冲击装置，固定装置200设置在底座110上，冲击装置与底座110上的机架120连接设置在固定装置200的上方，冲击装置包括动力机构400以及与动力机构400连接的冲击探头300，动力机构400带动冲击探头300冲击塑料管件的内壁，动力机构400可以采用气缸，冲击探头300的移动动力和速度可通过气缸参数(位置、气压及行程)进行量化控制，根据不同产品的实际装配和使用情况，在检验标准中规定气缸参数的具体数值，当然动力机构400也可以采用液压缸或电机等。
进行检验时，先将塑料管件固定在固定装置200中，然后由动力机构400带动冲击探头300向下移动，推动冲击探头300进入塑料管件的内部，当冲击探头300的底侧与塑料管件的底侧接触时，如果塑料管件破裂则为不合格产品，如果未发生破裂则为合格产品，具有结构简单、生产成本低、自动化功效高和检验效率高的特点。
如图3-8所示，所述冲击探头300包括冲击座310以及设置在冲击座310四周的贴合机构320，冲击座310与动力机构400连接，贴合机构320通过伸缩机构与冲击座310连接，贴合机构320与塑料管件的内壁贴合，伸缩机构带动贴合机构320调整外径尺寸，本发明通过伸缩机构保证冲击探头300能够检验不同内径的塑料管件，再通过贴合机构320保证冲击探头300能够匹配塑料管件内壁的弧度，使冲击探头300能够与塑料管件可靠配合，在塑料管件的轴向和环向施加有效地作用力，通过简单的结构实现准确、快速的检验。
如图2示出塑料管件在受到冲击时的受力分析图，在冲击探头300深入塑料管件内部的过程中，相当于在冲击探头300与塑料管件之间形成了过盈配合，冲击探头300会对塑料管件的内壁产生挤压力，塑料管件的纵向应力σL和环向应力σθ可根据塑料管件内壁的挤压力P、塑料管件的平均直径D和塑料管件的壁厚S求出：
σL＝PD/4S；
σθ＝PD/2S；
由上式可知塑料管件的环向应力σθ远大于纵向应力σL，因此在考虑断裂失效的时候，可以忽略纵向应力σL只考虑环向的耐受能力，环向应力等于塑料管件周长拉伸后产生的应力，塑料管件的周长的拉伸应变ε可根据冲击探头300的外径Do和塑料管件的内径Di求出(Di<Do)：
ε＝(Do-Di)/Di；
为了达到最佳的检验效果，应确保塑料管件的周长的拉伸应变ε小于所用塑料材质本身的断裂应变εB，将ε<εB代入上式得出：
Do<Di(1+εB)；
检验时通过伸缩机构调整冲击探头300的外径Do，使冲击探头300的外径Do满足Di<Do<Di(1+εB)，能够达到最准确、可靠的检验效果。
如图5、8示出贴合机构320的一种实施方式，所述贴合机构320包括与伸缩机构连接的连接臂321以及对称设置在连接臂321两侧的贴合臂322，贴合臂322抵在塑料管件的内壁上对塑料管件施加作用力，贴合臂322优选为具有弹性的金属片，通过金属片的弹性能够使冲击探头300更贴合塑料管件的内壁，特别是在检验不同内径的塑料管件时，能够更好、更准确地检测塑料管件的耐冲击强度，贴合臂322能够根据实际生产装配过程对产品的施力情况，设计不同的形状结构。
进一步的，所述贴合机构320的贴合臂322为可根据温度变化弯曲的双金片，贴合臂322根据温度变化弯曲至匹配塑料管件内壁的弧度，不仅检验结果更准确、可靠，而且结构简单，体积小。
更进一步，所述贴合机构320还包括与双金片配合的加热机构(图中未示出)，加热机构可以设置在冲击座310中，也可以设置在连接臂321上对双金件持续加热，也可以是外设的加热机构，先将双金片加热至预定温度后再进行冲击检验。
实施例一
如图3-6所示，所述伸缩机构包括可绕自身轴线转动设置在冲击座310中的枢转轴511和多个驱动轴513，以及与贴合机构320配合的导向机构，驱动轴513中心对称设置在枢转轴511的四周，驱动轴513的一端与枢转轴511啮合配合，另一端与贴合机构320螺纹连接，枢转轴511能够带动驱动轴513转动，贴合机构320在导向机构的作用下无法随驱动轴513转动，但能够在螺纹连接的反作用力下沿驱动轴513的轴向移动调整冲击探头300的外径，以实现检验不同内径的塑料管件，本实施例示有四个驱动轴513，四个驱动轴513分别与四个贴合机构320连接，驱动轴513和贴合机构320的数量也可以是两个、三个或更多个，都属于本发明的保护范围。
本实施例的伸缩机构的枢转轴511与驱动轴513啮合配合，驱动轴513与贴合机构320螺纹连接，不仅调整时的精度高，调整尺寸容易得到控制，而且结构稳定，在承受外力冲击时不易发生变形。
进一步的，所述枢转轴511包括设置在一端与驱动轴513配合的传动部5111，以及设置在另一端的调整部5112，伸缩机构还包括设置在枢转轴511一侧的调整蜗杆5113，调整蜗杆5113与枢转轴511的调整部5112啮合配合，调整蜗杆5113可以伸出冲击座310外与机械动力连接，或供人员操作，通过调整蜗杆5113能够很方便地带动枢转轴511转动，便于调整冲击探头300的外径，当然也可以不设置调整蜗杆5113，也可以通过螺丝刀等工具直接旋拧枢转轴511。
更进一步，所述冲击座310上还设有长度调整机构，长度调整机构包括设置在冲击座310外侧与固定装置200配合的止挡件311，止挡件311设置在贴合机构320的上方，止挡件311触碰固定装置200时会触发冲击装置停止向下移动，通过改变止挡件311在冲击座310上沿轴向的距离调整冲击装置伸入到塑料管件中的深度，能够匹配不同深度的塑料管件，对塑料管件施加更全面的检测力，检测的结构更准确，而且，长度调整机构可以与所述伸缩机构分别调整，相互不干涉，容易调整到匹配塑料管件的尺寸，适用范围更广泛，本实施例的止挡件311为设置在冲击座310外侧螺纹配合的环形挡圈，转动环形挡圈沿冲击座310的长度方向移动。所述驱动轴513优选与枢转轴511垂直设置，通过驱动轴513带动贴合机构320在水平方向上移动，以实现对冲击探头300的外径，当然驱动轴513也可以倾斜设置，通过驱动轴513带动贴合机构320沿倾斜的方向移动，实现对冲击探头300的外径和长度同时调整。
具体的，所述的冲击座310成套筒状，贴合机构320设置在冲击座310的外侧，冲击座310的外侧位于贴合机构320的上方设有止挡件311，在冲击座310中设有容纳枢转轴511的枢转槽312，冲击座310对应在枢转轴511的四周设有使驱动轴513能够穿过的驱动通孔313，驱动通孔313的一端与枢转槽312连通，另一端与冲击座310的外侧连通，驱动轴513穿过驱动通孔313，驱动轴513一端的驱动段5132与枢转轴511配合，驱动轴513另一端的螺纹段5131与贴合机构320的连接臂321配合，在螺纹段5131的外侧设有与贴合机构320上的驱动槽324配合的外螺纹，在驱动段5132上设有与枢转轴511配合的驱动齿轮5133，枢转轴511的传动部5111设有与驱动齿轮5133啮合的传动齿轮5134，导向机构设置在冲击座310与贴合机构320之间。
结合图14示出的图4的局部放大图，作为驱动轴513的一种实施方式，所述驱动轴513的驱动段5132在远离枢转轴511的一侧设有限位板5135，所述冲击座310的枢转槽312的内壁上设有与限位板5135配合的限位槽314，限位槽314与所述的驱动通孔313连通，驱动段5132与驱动通孔313滑动配合，限位板5135与限位槽314滑动配合，通过限位板5135卡在限位槽314中使驱动轴513无法沿其轴向移动。
作为导向机构的一种实施方式，所述导向机构包括设置在冲击座310外侧上的导向槽323b，在贴合机构320上设有多棱柱形状的导向块323a，导向块323a与导向槽323b滑动配合，通过导向块323a与导向槽323b滑动配合为贴合机构320的移动提供引导，同时导向块323a的侧面抵在导向槽323b上防止贴合机构320随驱动轴513转动，通过结构简单的结构为贴合机构320的移动提供了保障。当然，也可以在冲击座310上设置导向块323a，在贴合机构320上设置与导向块323a滑动配合的导向槽323b，都属于本发明的保护范围。
进一步的，所述导向块323a中设有与驱动轴513螺纹配合的驱动槽324，在冲击座310的导向槽323b的底部设有与驱动轴513配合的驱动通孔313，驱动通孔313与驱动槽324对应设置，通过将与驱动轴513螺纹配合的驱动槽324设置在导向块323a中，驱动轴513与贴合机构320之间传动更可靠，使贴合机构320在移动时不易发生歪斜，即使贴合机构320在承受较大冲击力的作用下也能够保证角度。当然，与驱动轴513螺纹配合的驱动槽324也可以设置在贴合机构320的连接臂321上，都属于本发明的保护范围。
更进一步，所述导向块323a设置在贴合机构320的连接臂321的中部，在冲击座310的外侧设有与连接臂321滑动配合的连接槽322b，连接槽322b设置在导向槽323b的两侧并且与导向槽323b连通，所述的驱动槽324从导向块323a延伸至连接臂321内部，连接臂321通过与连接槽322b的配合不仅可以为贴合机构320的动作提供引导，而且通过与导向块323a的配合能够提高贴合机构320的强度，紧凑贴合机构320的结构。当然，导向块323a与也可以不与连接臂321连接，而且导向块323a也可以设置多个，都属于本发明的保护范围。
实施例二
如图7-10所示，所述伸缩机构包括设置在冲击座310上与贴合机构320配合的顶出机构，在冲击座310中设有倾斜的滑道521b，贴合机构320包括连接臂321以及设置在连接臂321两侧的贴合臂322，连接臂321上设有与滑道521b滑动配合的滑杆521a，顶出机构能够带动贴合机构320沿滑道521b的长度方向移动，滑杆521a与滑槽521b的斜率相同，滑杆521a的外径大于连接臂321的外径，以调整冲击探头的外径和长度，实现检验不同内径和长度的塑料管件，具有结构简单，生产成本低的特点。
进一步的，作为顶出机构的一种实施方式，所述滑道521b的内壁上设有与滑杆521a配合的倒齿结构(图中未示出)，所述顶出机构包括设置冲击座310上导柱522，以及设置在导柱522外侧螺纹配合的顶出件523，顶出件523与贴合机构320之间通过导向杆524连接，倒齿结构使贴合机构320只能在导向杆524的推动向下移动，转动顶出件523沿导柱522的轴向移动，通过导向杆524推动贴合机构320沿滑道521b的方向移动，以此实现驱动贴合机构320移动，具有结构简单、体积小、成本低的特点。当然，也可以通过齿轮、齿条等方式驱动贴合机构320移动，也可以通过其它结构来限制滑杆521a的移动，都属于本发明的保护范围。
更进一步，所述冲击座310中设有容纳导向杆524和贴合机构320的连接臂321的滑动槽322c，滑动槽322c与滑道521b的一侧连接，导向杆524的一端伸到滑动槽322c抵在连接臂321的顶侧，另一端通过定位件525固定连接，定位件525的顶侧与所述的顶出件523滑动配合，滑动槽322c容纳导向杆524和连接臂321的同时可以提供导向作用，而且与导向杆524配合还可以起到对顶出机构定位的作用，当然也可以不设置滑动槽322c，导向杆524也可以抵在贴合机构320外侧的贴合臂322上。
再进一步，所述冲击座310在顶出机构的上方设有长度调整机构，长度调整机构包括设置在冲击座310上与固定装置200配合的止挡件，止挡件311触碰固定装置200时会触发冲击装置停止向下移动，通过改变止挡件311在冲击座310上沿轴向的距离调整冲击装置伸入到塑料管件中的深度，能够匹配不同深度的塑料管件，对塑料管件施加更全面的检测力，检测的结构更准确，而且，长度调整机构可以与所述顶出机构分别调整，相互不干涉，容易调整到匹配塑料管件的尺寸，适用范围更广泛，本实施例的止挡件311为设置在冲击座310外侧螺纹配合的环形挡圈，转动环形挡圈沿冲击座310的长度方向移动。
作为一种具体实施方式，所述冲击座310为圆柱体，多个滑道521b以相同的斜率倾斜设置在冲击座310中，并且由下至上逐渐靠拢，冲击座310的顶侧对应在滑道521b的顶端设有与滑杆521a的水平截面形状配合的水平切口521c，对应在滑道521b的底端设有与滑杆521a的竖直截面形状配合的竖直切口521d，顶出机构的导柱522抵在冲击座310顶侧水平切口521c的位置上，竖直切口521d使滑杆521a在顶出机构的推动下能够将端部伸出到滑道521b，在导柱522的外侧设有顶出件523，在顶出件523的底侧设有定位件525，定位件525上设有导向杆524，导向杆524伸到冲击座310的滑动槽322c中与贴合机构320的连接臂321配合，贴合机构320的贴合臂322设置在冲击座310的外侧，本实施例设置四个滑道521b与贴合机构320配合，滑道521b的数量也可以是两个、三个或更多个，此外，冲击座310也可以是多棱柱体或圆台形状，这里对滑道521b的数量以及冲击座310的形状不做具体的限定。
如图11-13示出固定装置200的一种实施方式，所述固定装置200包括固定座210和固定套220，在固定座210上设有与塑料管件底端端面配合的环形的第一固定槽211，固定套220上设有与塑料管件底端外侧配合的固定通孔221，塑料管件通过固定座210固定在固定装置200中，再通过固定套220支撑在塑料管件的底端外侧，防止塑料管件经受冲击时歪斜，导致无法进行检验，保证检验的可靠进行。显然，固定装置200也可以采用其它结构，包括带有弹簧的夹持机构或夹持臂，或者为带有气缸驱动的夹持机构或夹持臂。
如图12-13示出的一种塑料管件，所述塑料管件包括管体1以及设置在管体1外侧环形的翻边2，所述的固定座210上设有与塑料管件的翻边2配合的环形的第二固定槽212，所述的固定套220的底侧设有与第二固定槽212相对设置的环形的固定板222，固定板222的中部抵在塑料管件的翻边2的顶侧将塑料管件的翻边2固定在第二固定槽212中，固定板222的边缘通过第一紧固螺钉与固定座210连接，在固定板222和固定座210上设有与第一紧固螺钉配合的第一螺钉孔223，所述第一固定槽211设置在第二固定槽212的底部，并在第二固定槽212中形成与翻边2的底侧配合的嵌合台阶213。通过在固定座210中设置第二固定槽212，以及在固定套220上设置与第二固定槽212相对的固定板222，对设有管体1上设有翻边2的塑料管件也能够实现可靠的固定，检验装置的广泛性得到了进一步的提高。当然，固定装置也可以用于固定没有翻边2的塑料管件。
进一步的，所述底座110上设有水平调整机构，所述的固定装置200设置在底座110的水平调整机构上，在固定装置200中设有与冲击探头300配合的校准机构，在校准时固定装置200可以在水平调整机构上移动，在校准后再锁定水平调整机构，通过校准机构校准塑料管件与冲击探头300的同轴度，提高检验的效果。
作为校准机构的一种实施方式，所述固定座210上设有竖直的校准杆214，在校准杆214的中轴处的顶侧设有具有一定锥度的锥形的第一倒角215a，所述冲击探头300的冲击座310中轴处的底侧设有与倒角215a配合的校准孔215b，在校准孔215b的边缘设有具有锥形的第二倒角215c，第一倒角215a与第二倒角215c的锥度相同。
在将塑料管件固定在固定装置200以前，下降冲击探头300使校准杆214的第一倒角215a与冲击探头300中的第二倒角215c上的锥形面重合实现校准，同时通过水平调整机构带动固定座210移动，在校准完成后将水平调整机构锁死。当然，也可以在冲击探头300上设置校准杆214，在固定座210上设置与校准杆214配合的校准孔215b，都属于本发明的保护范围。
进一步的，所述校准杆214设置在固定座210的第一固定槽211中，校准杆214的四周与塑料管件的内壁配合，起到对塑料管件限位的作用，更便于对塑料管件进行检验。
作为水平调整机构的一种实施方式，所述水平调整机构包括设置在底座110上可沿纵向移动的纵向调整板134，以及相对设置在纵向调整板134上的两个可沿横向移动的横向调整板131，在两个横向调整板131之间设有微调滑块133，固定装置200的固定座210与微调滑块133连接。
进一步的，纵向调整板134上设有沿纵向设置的纵向调整槽135，纵向调整板134通过可在纵向调整槽135中移动的纵向调整螺钉(图中未示出)与底座110连接，纵向调整板134在松开纵向调整螺钉时可沿纵向调整槽135的长度方向纵向移动，调整位置后拧紧纵向调整螺钉将纵向调整板134固定，所述微调滑块133成“凸”字形，在微调滑块133的两侧设有抵接臂133a(图12)，横向调整板131在相向的一侧分别设有阻挡臂133b，阻挡臂133b设置在抵接臂133a与固定座210之间，微调滑块133的顶侧通过微调螺钉(图中未示出)与固定座210的底侧连接，微调螺钉能够使抵接臂133a和固定座210夹持在阻挡臂133b上。
更进一步，在固定座210上设有与微调螺钉配合的第一微调孔216a，在微调滑块133上对应第一微调孔216a的位置上设有与微调螺钉配合的第二微调孔216b，第二微调孔216b的孔壁内设有与微调螺钉配合的螺纹，第一微调孔216a的内径略大于第二微调孔216b的内径，在纵向调整板131和微调滑块133调整结束后，微调螺钉能够在第二微调孔216b中移动，固定座210的位置还可以通过第一微调孔216a和第二微调孔216b进行微调，微调后拧紧微调螺钉将固定座210与微调滑块133固定。
本实施方式的水平调整机构，具有结构简单、可靠的特点，在间接承受冲击探头300的冲击力时，也不会发生移动，保证检验的可靠进行。如果不设置校准机构，也可以通过机械装置带动固定座210或微调滑块133移动，或者设置将末端抵在微调滑块133侧边上的调整螺钉，通过旋拧调整螺钉带动固定装置200移动调整水平的位置。
作为机架120的一种实施方式，所述机架120包括操作手柄121、升降块122、升降杆123，以及连接在操作手柄121与升降块122之间的传动机构，所述的动力机构400设置在升降块122上，手柄121通过传动机构带动升降块122沿升降杆123竖直升降，以调整动力机构400和冲击探头300的高度使冲击探头300与塑料管件之间的初始间距达到最佳距离，实现更可靠的冲击效果，所述的传动机构可以是滚珠丝杠机构，也可以是其它常见的机械传动机构，所述机架120可以是市面上能够购买到的螺旋机架，底座110设置在螺旋机架的台面上。
本发明的具体检验流程为：
首先，解锁水平调整机构，通过固定装置200中的校准杆214与冲击探头300上的校准孔215b进行同轴度校准，在校准的过程中，水平调整机构随固定装置200移动，直至校准杆214上的第一倒角215a与校准孔215b中的第二倒角215c相互重合，此时完成校准，再将水平调整机构锁定，防止固定装置200随意移动，根据检验的需要，可以再通过机架120调整动力机构400和冲击探头300的高度。
然后，将塑料管件穿过固定座210上的校准轴214，使其嵌入到固定座210上的第一固定槽211和第二固定槽212中，然后将固定套220套在塑料管件的外侧，利用紧固螺钉穿过第一螺钉孔223将固定座210和固定套220紧固，完成对塑料管件固定的。
然后，给出动力机构400动作指令，如果动力机构400是气缸，那么可以按下气缸的气动开关，使气缸的活塞轴以一定的动力和速度推动冲击探头300伸入塑料管件的内部，当冲击探头300的止挡件311与塑料管件的末端接触时，检验过程结束，根据观察塑料管件是否破裂判断是否合格，观察的方法可以通过肉眼直接观测，也可以通过仪表设备反馈信号来判定，例如设置与冲击探头300连接的压力计，压力计可以直接将压力值输出到可视化设备，根据压力计的变化情况判断塑料管件是否出现破裂，都属于本发明的保护范围。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：包括用于固定塑料管件的固定装置(200)和与固定装置(200)相对设置的冲击装置，冲击装置包括动力机构(400)和冲击探头(300)，动力机构(400)带动冲击探头(300)冲击塑料管件的内壁，冲击探头(300)包括冲击座(310)以及设置在冲击座(310)四周的贴合机构(320)，冲击座(310)与动力机构(400)连接，贴合机构(320)包括抵在塑料管件的内壁上对塑料管件施加作用力的贴合臂(322),贴合机构(320)的贴合臂(322)通过伸缩机构与冲击座(310)连接。
2.根据权利要求1所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述冲击座(310)上设有长度调整机构，长度调整机构包括设置在冲击座(310)外侧与固定装置(200)配合的止挡件(311)，止挡件(311)设置在贴合机构(320)的上方。
3.根据权利要求1所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述贴合机构(320)的贴合臂(322)为可根据温度变化弯曲的双金片。
4.根据权利要求3所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述贴合机构(320)还包括与双金片配合的加热机构。
5.根据权利要求1所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：还包括水平调整机构，所述的固定装置(200)设置在水平调整机构上，在固定装置(200)中设有与冲击探头(300)配合的校准机构。
6.根据权利要求5所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述固定装置(200)包括固定座(210)，固定座(210)上设有校准杆(214)，在校准杆(214)的中轴处设有锥形的第一倒角(215a)，所述冲击探头(300)的冲击座(310)的中轴处设有与倒角(215a)配合的校准孔(215b)，在校准孔(215b)的边缘设有具有锥形的第二倒角(215c)，第一倒角(215a)与第二倒角(215c)的锥度相同。
7.根据权利要求1所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：塑料管件的断裂应变为εB，塑料管件的内径为Di，检验时通过伸缩机构将冲击探头(300)的外径调整为Do，Di<Do<Di(1+εB)。
8.根据权利要求1-7任一所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述伸缩机构包括可绕自身轴线转动设置在冲击座(310)中的枢转轴(511)和多个驱动轴(513)，多个驱动轴(513)设置在枢转轴(511)的四周，驱动轴(513)的一端与枢转轴(511)啮合配合，另一端与贴合机构(320)螺纹连接。
9.根据权利要求8所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述枢转轴(511)包括设置在一端与驱动轴(513)配合的传动部(5111)，以及设置在另一端的调整部(5112)，伸缩机构还包括设置在枢转轴(511)一侧的调整蜗杆(5113)，调整蜗杆(5113)与枢转轴(511)的调整部(5112)啮合配合。
10.根据权利要求8所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述伸缩机构还包括与贴合机构(320)配合的导向机构，所述导向机构包括设置在冲击座(310)外侧上的导向槽(323b)，在贴合机构(320)上设有多棱柱形状的导向块(323a)，导向块(323a)与导向槽(323b)滑动配合。
11.根据权利要求10所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述导向块(323a)中设有与驱动轴(513)螺纹配合的驱动槽(324)，在冲击座(310)的导向槽(323b)的底部设有与驱动轴(513)配合的驱动通孔(313)，驱动通孔(313)与驱动槽(324)对应设置。
12.根据权利要求11所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述贴合机构(320)包括连接臂(321)以及设置在连接臂(321)两侧的贴合臂(322)，所述导向块(323a)设置在贴合机构(320)的连接臂(321)的中部，在冲击座(310)的外侧设有与连接臂(321)滑动配合的连接槽(322b)，连接槽(322b)设置在导向槽(323b)的两侧并且与导向槽(323b)连通，所述的驱动槽(324)从导向块(323a)延伸至连接臂(321)内部。
13.根据权利要求8所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述冲击座(310)成套筒状，贴合机构(320)设置在冲击座(310)的外侧，冲击座(310)的外侧位于贴合机构(320)的上方设有止挡件(311)，在冲击座(310)中设有容纳枢转轴(511)的枢转槽(312)，冲击座(310)对应在枢转轴(511)的四周设有使驱动轴(513)能够穿过的驱动通孔(313)，驱动通孔(313)的一端与枢转槽(312)连通，另一端与冲击座(310)的外侧连通，驱动轴(513)穿过驱动通孔(313)，驱动轴(513)一端的驱动段(5132)与枢转轴(511)配合，驱动轴(513)另一端的螺纹段(5131)与贴合机构(320)的连接臂(321)配合，导向机构设置在冲击座(310)与贴合机构(320)之间。
14.根据权利要求13所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述驱动轴(513)的螺纹段(5131)的外侧设有与贴合机构(320)上的驱动槽(324)配合的外螺纹，在驱动段(5132)上设有与枢转轴(511)配合的驱动齿轮(5133)，枢转轴(511)的传动部(5111)设有与驱动齿轮(5133)啮合的传动齿轮(5134)；驱动段(5132)在远离枢转轴(511)的一侧设有限位板(5135)，冲击座(310)的枢转槽(312)的内壁上设有与限位板(5135)配合的限位槽(314)，限位槽(314)与所述的驱动通孔(313)连通。
15.根据权利要求1-7任一所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述伸缩机构包括设置在冲击座(310)上与贴合机构(320)配合的顶出机构，在冲击座(310)中设有倾斜的滑道(521b)，贴合机构(320)包括连接臂(321)以及设置在连接臂(321)两侧的贴合臂(322)，连接臂(321)上设有与滑道(521b)滑动配合的滑杆(521a)，顶出机构能够带动贴合机构(320)沿滑道(521b)的长度方向移动。
16.根据权利要求15所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述顶出机构包括设置冲击座(310)上导柱(522)，以及设置在导柱(522)外侧螺纹配合的顶出件(523)，顶出件(523)与贴合机构(320)之间通过导向杆(524)连接。
17.根据权利要求16所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述冲击座(310)中设有容纳导向杆(524)和贴合机构(320)的连接臂(321)的滑动槽(322c)，滑动槽(322c)与滑道(521b)的一侧连接，导向杆(524)的一端伸到滑动槽(322c)抵在连接臂(321)的顶侧，另一端通过定位件(525)固定连接，定位件(525)的顶侧与所述的顶出件(523)配合。
18.根据权利要求15所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述冲击座(310)为圆柱体，多个滑道(521b)以相同的斜率倾斜设置在冲击座(310)中，并且由下至上逐渐靠拢，冲击座(310)的顶侧对应在滑道(521b)的顶端设有与滑杆(521a)的水平截面形状配合的水平切口(521c)，对应在滑道(521b)的底端设有与滑杆(521a)的竖直截面形状配合的竖直切口(521d)，顶出机构的导柱(522)抵在冲击座(310)顶侧水平切口(521c)的位置上，在导柱(522)的外侧设有顶出件(523)，在顶出件(523)的底侧设有定位件(525)，定位件(525)上设有导向杆(524)，导向杆(524)伸到冲击座(310)的滑动槽(322c)中与贴合机构(320)的连接臂(321)配合，贴合机构(320)的贴合臂(322)设置在冲击座(310)的外侧。
19.根据权利要求1-7任一所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述固定装置(200)包括固定座(210)和固定套(220)，在固定座(210)上设有与塑料管件底端端面配合的环形的第一固定槽(211)，固定套(220)上设有与塑料管件底端外侧配合的固定通孔(221)。
20.根据权利要求19所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述塑料管件包括管体(1)以及设置在管体(1)外侧环形的翻边(2)，所述的固定座(210)上设有与塑料管件的翻边(2)配合的环形的第二固定槽(212)，所述的固定套(220)的底侧设有与第二固定槽(212)相对设置的环形的固定板(222)，固定板(222)的中部抵在塑料管件的翻边(2)的顶侧将塑料管件的翻边(2)固定在第二固定槽(212)中，固定板(222)的边缘通过第一紧固螺钉与固定座(210)连接。
21.根据权利要求1-7任一所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：包括底座(110)，固定装置(200)设置在底座(110)上，冲击装置与底座(110)上的机架(120)连接对应设置在固定装置(200)的上方，所述底座(110)上设有水平调整机构，水平调整机构包括设置在底座(110)上可沿纵向移动的纵向调整板(134)，以及相对设置在纵向调整板(134)上的两个可沿横向移动的横向调整板(131)，在两个横向调整板(131)之间设有微调滑块(133)，固定装置(200)的固定座(210)与微调滑块(133)连接。
22.根据权利要求21所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述纵向调整板(134)上设有沿纵向设置的纵向调整槽(135)，纵向调整板(134)通过可在纵向调整槽(135)中移动的纵向调整螺钉与底座(110)连接；所述微调滑块(133)成“凸”字形，在微调滑块(133)的两侧设有抵接臂(133a)，横向调整板(131)在相向的一侧分别设有阻挡臂(133b)，阻挡臂(133b)设置在抵接臂(133a)与固定座(210)之间，微调滑块(133)的顶侧通过微调螺钉与固定座(210)的底侧连接，微调螺钉能够使抵接臂(133a)和固定座(210)夹持在阻挡臂(133b)上。
23.根据权利要求22所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述固定座(210)上设有与微调螺钉配合的第一微调孔(216a)，在微调滑块(133)上对应第一微调孔(216a)的位置上设有与微调螺钉配合的第二微调孔(216b)，第一微调孔(216a)的内径略大于第二微调孔(216b)的内径，微调螺钉能够在第二微调孔(216b)中移动。
24.根据权利要求21所述的塑料管耐冲击强度的检验设备，其特征在于：所述机架(120)包括操作手柄(121)、升降块(122)、升降杆(123)，以及连接在操作手柄(121)与升降块(122)之间的传动机构，所述的动力机构(400)设置在升降块(122)上，手柄(121)通过传动机构带动升降块(122)沿升降杆(123)竖直升降调整动力机构(400)和冲击探头(300)的高度。
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Title
塑料管材质量不合格原因分析及对策探讨;《科技创新与应用》(第3期);第169页 *

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