CN108333062A - 一种送样装置及其落锤冲击试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种送样装置。其包括框架，所述框架内的前部位置设置有装样平台，所述框架内的中部位置设置有低温箱，所述低温箱内也设置有所述装样平台；所述框架上方设置有送样机构，所述送样机构可完成送样、抓样和放样动作；还包括有可驱动所述送样机构在所述框架上移动的送样驱动机构。本发明还公开了一种落锤冲击试验机。本发明一种能实现自动完成低温冷却、送样和试验动作的，此过程无需人工再进行操作的，试验时间短，试验效率高的送样装置及其落锤冲击试验机。
Description
技术领域
本发明涉及冲击试验机领域，尤其涉及一种送样装置及其落 锤冲击试验机。
背景技术
落锤撕裂试验(Drop-weight Tear Test,简称DWTT)，是 一种测试管线钢材料韧性的方法，试验的主要目的是建立断口 形貌与温度的关系，从而确定管线钢材料的脆性转变温度，以 保证管线在韧性温度区内工作，避免发生脆性断裂事故。该试 验的试样断口特性与管道实物破坏时的断裂传播断口特性非 常相似，因此被广泛应用于管线钢的韧性评价，并作为管线钢 的质量验收指标之一。
脆性转变温度，是温度降低时金属材料由韧性状态变化为 脆性状态的温度区域。在脆性转变温度区域以上，金属材料处 于韧性状态，断裂形式主要为韧性断裂；在脆性转变温度区域 以下，材料处于脆性状态，断裂形式主要为脆性断裂；脆性转 变温度越低，说明钢材的抵抗冷脆性能越高。
落锤撕裂试验主要试验装置为落锤冲击试验机，落锤冲击 试验机一般包含有底座、砧座、锤头、导轨和提升机构等主要 零部件，通过把一定质量的锤头提升到一定高度，然后由静止 释放，锤头自由落体冲击到试样表面，从而给试样进行动态加 载。落锤冲击试验机及试样相关规定可参见GB/T 8363-2007 和GB/T 5482-2007。
然而传统的落锤冲击试验机，需要人工搬运试样，工人劳 动强度大，且在操作过程中存在着一定的危险，总体上看试验 时间长，效率较低。因此，有必要对现有技术进行改进，设计 一种具有送样功能的落锤冲击试验机，使得试验机能够自动完 成低温冷却、送样和试验这些动作，而无需人工再进行操作， 从而降低试验时间，提高试验效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种能实现自动完 成低温冷却、送样和试验动作的，此过程无需人工再进行操作 的，试验时间短，试验效率高的送样装置及其落锤冲击试验机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种送样装置，包括框架，所述框架内的前部位置设置有装 样平台，所述框架内的中部位置设置有低温箱，所述低温箱内 也设置有所述装样平台；所述框架上方设置有送样机构，所述 送样机构可完成取样、送样和放样动作；还包括有可驱动所述 送样机构在所述框架上移动的送样驱动机构。
在一种优选的实施方式中，所述装样平台包括装样安装 板，所述装样安装板上固定有以一定间距排布的若干试样架， 所述试样架包括一立块和固定于所述立块上的倒V型板。
在一种优选的实施方式中，所述装样安装板中间位置还固 定有一中心定位板，所述中心定位板可用于试样的定位。
在一种优选的实施方式中，所述送样机构包含有送样安装 架，所述送样安装架固定有带导杆气缸，所述带导杆气缸输出 端固定有宽型气爪，所述宽型气爪输出端固定有机械爪；所述 送样安装板两侧还固定有滑块，所述滑块设有与之配合的滑 轨，所述滑轨固定于所述框架两侧。
在一种优选的实施方式中，所述送样驱动机构包含有伺服 电机，所述伺服电机固定于所述框架上，所述伺服电机经减速 机和大同步轮连接有一竖直同步带，所述竖直同步带经小同步 轮连接有一水平同步带，所述水平同步带经同步轮设置于所述 框架的一侧，所述送样安装架固定于所述水平同步带上。
一种落锤冲击试验机，包括有如权利要求1-5任一项所述 送样装置，所述送样装置可将试样送至砧座上；还包括有主框 架，所述主框架包含有若干立柱和光杆，所述光杆上设置有抓 锤机构和锤体组件，所述抓锤机构设置于所述锤体组件上方， 所述抓锤机构可抓取或松开所述锤体组件，所述落锤冲击试验 机上还设置有提升机构，所述提升机构可驱动所述抓锤机构上 下运动；所述主框架底部还固定有所述砧座，所述砧座旁设置 有缓冲装置，所述砧座后还设置有回收装置，所述落锤冲击试 验机上还设置有防护装置。
在一种优选的实施方式中，所述抓锤机构包含抓锤框架， 所述抓锤框架四角设置有通孔，所述通孔内设置有与所述光杆 配合的过渡环；所述抓锤框架上还固定有小链轮支架，所述小 链轮支架之间还固定有吊钩固定块，所述小链轮支架还转动连 接有一小链轮轴，小链轮轴上固定有所述小链轮；所述抓锤框 架上还固定有电动推杆或电磁推杆，所述电动推杆或电磁推杆 输出端转动连接有一短连杆，所述短连杆转动连接有一长连 杆，所述长连杆设置有一凸起，所述长连杆另一端转动连接于 所述吊钩固定块上，所述吊钩固定块上转动设置有两个吊钩， 所述长连杆上的所述凸起可驱动所述吊钩分开。
在一种优选的实施方式中，所述锤体组件包括锤体框架， 所述锤体框架四角设有通孔，通孔内固定有与所述光杆配合的 过渡环，所述锤体框架上方还固定有与所述吊钩配合的吊耳， 所述锤体框架下方固定有锤头，所述锤体框架中还固定有柱 体，所述柱体上设置有数量可调节的配重块。
在一种优选的实施方式中，所述砧座包含有U型框架，所 述U型框架内的两侧设置有数量可调节的支座片，所述U型框 架内的底部中间还设置有斜坡块；所述U型框架上还固定有矩 形框，所述矩形框内开有通槽，所述矩形框两侧设有试样固定 块，所述试样固定块可调换，所述矩形框上还设有对射式光电 传感器。
在一种优选的实施方式中，所述缓冲装置包括若干缓冲 座，所述缓冲座固定于所述底座上，所述缓冲座上固定有大缓 冲柱，所述大缓冲柱内设有小缓冲柱，所述大缓冲柱与所述小 缓冲柱之间可相对滑动，所述大柱体与所述小柱体之间设置有 弹簧；所述小缓冲柱在锤头冲击试样后与所述锤体框架接触， 所述缓冲装置可保证锤头在冲击试样后不撞击所述砧座。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种能实现自动完成低温冷却、送样和试验动 作的，此过程无需人工再进行操作的，试验时间短，试验效率 高的送样装置及其落锤冲击试验机。送样装置框架前端和低温箱中 都具有送样平台，可放置多个试样，因此该落锤冲击试验机可选择单 次送样冲击，也可选择连续送样冲击；该落锤冲击试验机利用送样平 台上的中心定位板和试样的初始缺口进行定位，试样在整个过程中的 定位一致性好，定位精度高，有利于得到一个准确的试验结果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明送样装置的整体轴测图；
图2是本发明装样平台的一个实施例正视图；
图3是本发明装样平台的一个实施例轴测图；
图4是本发明低温箱的一个实施例轴测图；
图5是本发明低温箱的一个实施例爆炸图；
图6是本发明送样装置部分零部件轴测图；
图7是本发明送样装置部分零部件爆炸图；
图8是本发明送样装置和送样驱动装置整体轴测图；
图9是本发明送样装置和送样驱动装置整体爆炸图；
图10是本发明落锤冲击试验机的轴测图；
图11是本发明落锤冲击试验机的另一角度的轴测图；
图12是本发明包含有主框架、提升装置、回收装置和缓
冲装置的轴测图；
图13是本发明锤体抓锤机构的上视图和剖视图；
图14是本发明锤体抓锤机构的轴测图；
图15是本发明锤体抓锤机构的爆炸图。
图16是本发明锤体组件一个实施例的轴测图；
图17是本发明锤体组件一个实施例的爆炸图；
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产 生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的 目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申 请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、 “连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上， 也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所 使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组 成部分的相互位置关系来说的。
此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术 语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书 中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制 本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列 项目的任意的组合。
参照图1、图2和图3，装样平台3包括装样安装板301， 装样安装板301上固定有两列以一定间距排列的试样架303， 试样架303包含有立块3031和倒V型板3032，倒V型板3032顶端用螺钉固定在立块3031上，试样架303之间的间距可调； 在该实施例中，三个试样架303固定在一块板上，以此模块化 后可简化安装。装样平台3中间位置还固定有中心定位板302， 中心定位板302用于试样中心缺口定位。
参照图4和图5，这两张图分别为低温箱4一个实施例的 轴测图和爆炸图。低温箱4也包含有一个装样平台3，低温箱 4还包括有箱体401，箱体401上设置有无杆气缸402，无杆气 缸402的导轨4022固定在箱体401上，无杆气缸402的气缸 4022上通过螺钉固定有开闭门405和防护门406；箱体401两 侧还固定有滑轨403，两侧的滑轨403上均设有与之滑动配合 的滑块404，滑块404与开闭门405和防护门406固定连接， 防护门406上还设有第二防护门407。
参照图6和图7，送样装置5包括送样安装架501，送样 安装架501上通过带导杆气缸固定块506固定有带导杆气缸507，导杆气缸507输出端通过宽型气爪固定块505固定有两个宽型气爪504，宽型气爪504输出端通过机械爪安装架503 安装有机械爪502。
参照图8和图9，送样装置5还包括有安装在框架1两侧 的滑轨510，滑轨510上设置有与之配合的滑块509，滑块509 安装在送样安装架501两侧；送样装置5还包括有送样驱动装 置508，送样驱动装置508包括有伺服电机5083，伺服电机5083 通过减速机5082连接有大同步轮5081，大同步轮5081连接有 竖直同步带5084，竖直同步带5084通过两个小同步轮5085连 接有水平同步带5086，水平同步带5086设置于框架1的一侧， 且水平同步带5086另一端也设有一小同步轮5085，水平同步 带5086中间位置还设有两个张紧轮5087。
参照图10、图11和图12，主框架6包含有底座601，底 座601两侧各固定有3根立柱602，底座601中间还固定有四 根光杆603，立柱602和光杆603顶端固定有顶板606，立柱602之间通过绳索固定块604设置有交错的钢丝绳605；底座 601旁还设有伺服电机安装架1401，伺服电机安装架1401固 定有伺服电机1402，伺服电机1402通过减速机1404与大链轮1403连接，大链轮1403上缠绕有链条(图未示出)，链条通过 固定于顶板606上的滑轮1405与小链轮808，最后固定于顶板 606上；
参照图10、图11和图12，底座601上还固定有四个缓冲 座1101，缓冲座1101上固定有大缓冲柱1102，大缓冲柱1102 内设置有小缓冲柱1104，大缓冲柱1102和小缓冲柱1104之间 可相对滑动，大缓冲柱1102和小缓冲柱1104之间还设置有弹 簧1103，小缓冲柱1104在锤头701(参见图16)冲击试样后 与锤体框架703接触，缓冲装置11可保证锤头701在冲击试样后不撞击砧座12。
参照图10、图11和图12，底座601上还固定有回收装置 13，回收装置13包括有电机1301，电机1301输出端设有传动 带1302，传动带1302上设有回收保护框1303，回收保护框1303 在其前端和后端均设有开口，有利于试验后的试样进入和运 出。落锤冲击试验机还设有防护装置9，防护装置9包括设置 于落锤冲击试验机周围的围板903，围板903在回收装置13的 出口处设有开口，防护装置9还包括设置于顶板606上的围栏， 及设置于落锤冲击试验机上的竖梯，还包括设置于送样装置框 架1上的送样保护框904。
参照图13、图14和图15，分别示出了抓锤机构8的剖视 图、轴视图和爆炸图。抓锤机构8包含抓锤框架802，抓锤框 架802四角开有通孔，通孔内通过螺钉固定有过渡环801，过 渡环801与光杆602配合；抓锤框架802中间开有矩形槽，抓 锤框架802上固定有两块小链轮支架810，两块小链轮支架810 中间还固定有吊钩固定块806，吊钩固定块806上通过销轴805 固定有一对吊钩803，小链轮支架810还通过轴承(未示出) 与轴809转动配合，轴809上固定有小链轮808；抓锤框架802 上通过螺钉固定有电动推杆或电磁推杆811，电动推杆或电磁 推杆811通过一短销轴(未标识出)与短连杆812转动连接， 短连杆812与长连杆807通过另一短销轴(未标识出)转动连 接，长连杆807设有一凸起，长连杆807通过短销轴(未示出) 与连杆固定块804转动连接；长连杆807在短连杆812的带动 下，通过长连杆807上的凸起可实现吊钩803的开合。
参照图16和图17，图16为锤体组件7的一个实施例的轴 测图，图17为锤体组件7的一个实施例的爆炸图。锤体组件7 包含有锤体框架703，锤体框架703四角开有通孔，通孔内通 过螺钉固定有过渡环709；锤体框架703下方通过键702和螺 钉(未示出)固定有锤头701；锤体框架703上方通过螺钉708 固定有吊耳707，锤体框架703中间还开有空腔，空腔内设有 配重块710，配重块710两侧开有长细U型槽，配重710通过 柱体704、锁紧垫圈705和固定螺母706固定于锤体框架703 上，配重块710数量可调，用于配置不同的载荷。
砧座12包含U型框架，U型框架中央通过螺钉固定有斜坡 块，U型框架两侧还固定有支座片，支座片上固定有砧座块， 支座片数量可调，同时配有相应的砧座块，以此适应不同长度 的试样；U型框架上方通过螺钉还固定有矩形框，矩形框中间 开有通槽，矩形框中间设有试样固定块，试样固定块可调换， 以此适应不同宽度的试样；矩形框两侧还开有小通孔，小通孔 内设有对射式光电传感器，用于检测砧座12内是否有试样装 入。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创 造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发 明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的 变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种送样装置，其特征在于，包括框架，所述框架内的前部位置设置有装样平台，所述框架内的中部位置设置有低温箱，所述低温箱内也设置有所述装样平台；所述框架上方设置有送样机构，所述送样机构可完成取样、送样和放样动作；还包括有可驱动所述送样机构在所述框架上移动的送样驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种送样装置，其特征在于：所述装样平台包括装样安装板，所述装样安装板上固定有以一定间距排布的若干试样架，所述试样架包括一立块和固定于所述立块上的倒V型板。
3.根据权利要求2所述的一种送样装置，其特征在于：所述装样安装板中间位置还固定有一中心定位板，所述中心定位板可用于试样的定位。
4.根据权利要求1所述的一种送样装置，其特征在于：所述送样机构包含有送样安装架，所述送样安装架固定有带导杆气缸，所述带导杆气缸输出端固定有宽型气爪，所述宽型气爪输出端固定有机械爪；所述送样安装板两侧还固定有滑块，所述滑块设有与之配合的滑轨，所述滑轨固定于所述框架两侧。
5.根据权利要求1所述的一种送样装置，其特征在于：所述送样驱动机构包含有伺服电机，所述伺服电机固定于所述框架上，所述伺服电机经减速机和大同步轮连接有一竖直同步带，所述竖直同步带经小同步轮连接有一水平同步带，所述水平同步带经同步轮设置于所述框架的一侧，所述送样安装架固定于所述水平同步带上。
6.一种落锤冲击试验机，其特征在于：包括有如权利要求1-5任一项所述送样装置，所述送样装置可将试样送至砧座上；还包括有主框架，所述主框架包含有若干立柱和光杆，所述光杆上设置有抓锤机构和锤体组件，所述抓锤机构设置于所述锤体组件上方，所述抓锤机构可抓取或松开所述锤体组件，所述落锤冲击试验机上还设置有提升机构，所述提升机构可驱动所述抓锤机构上下运动；所述主框架底部还固定有所述砧座，所述砧座旁设置有缓冲装置，所述砧座后还设置有回收装置，所述落锤冲击试验机上还设置有防护装置。
7.根据权利要求6所述的一种落锤冲击试验机，其特征在于：所述抓锤机构包含抓锤框架，所述抓锤框架四角设置有通孔，所述通孔内设置有与所述光杆配合的过渡环；所述抓锤框架上还固定有小链轮支架，所述小链轮支架之间还固定有吊钩固定块，所述小链轮支架还转动连接有一小链轮轴，小链轮轴上固定有所述小链轮；所述抓锤框架上还固定有电动推杆或电磁推杆，所述电动推杆或电磁推杆输出端转动连接有一短连杆，所述短连杆转动连接有一长连杆，所述长连杆设置有一凸起，所述长连杆另一端转动连接于所述吊钩固定块上，所述吊钩固定块上转动设置有两个吊钩，所述长连杆上的所述凸起可驱动所述吊钩分开。
8.根据权利要求6所述的一种落锤冲击试验机，其特征在于：所述砧座包含有U型框架，所述U型框架内的两侧设置有数量可调节的支座片，所述U型框架内的底部中间还设置有斜坡块；所述U型框架上还固定有矩形框，所述矩形框内开有通槽，所述矩形框两侧设有试样固定块，所述试样固定块可调换，所述矩形框上还设有对射式光电传感器。
9.根据权利要求6所述的一种落锤冲击试验机，其特征在于：所述缓冲装置包括若干缓冲座，所述缓冲座固定于所述底座上，所述缓冲座上固定有大缓冲柱，所述大缓冲柱内设有小缓冲柱，所述大缓冲柱与所述小缓冲柱之间可相对滑动，所述大柱体与所述小柱体之间设置有弹簧；所述小缓冲柱在锤头冲击试样后与所述锤体框架接触，所述缓冲装置可保证锤头在冲击试样后不撞击所述砧座。
10.根据权利要求6所述的一种落锤冲击试验机，其特征在于：所述回收装置设置于所述锤体组件后方，所述回收装置固定于所述底座上，所述回收装置包含输送带和驱动所述输送带的电机，所述输送带上还设置有回收保护框。
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- 2017-12-08 CN CN201711297425.3A patent/CN108333062A/zh active Pending
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