CN109238841A - 一种用于原位测试的快速夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于原位测试的快速夹具,克服了耗费人力、影响效率、影响夹具的定位精度及零部件的性能与需要更换整个夹具部分的问题，其包括机架(2)、气/液压动力部件、连杆滑块机构、2个结构相同的定位夹紧元件(14)与2个180°旋转分度机构；气/液压动力部件安装在机架(2)中，连杆滑块机构安装在气/液压动力部件的下方，气/液压动力部件通过其中的气/液压缸(17)与连杆滑块机构中的连接块(5)固定连接，2个180°旋转分度机构通过其中的2个轴承(18)对称地安装在连杆滑块机构中的2个滑块(7)上，两者之间为转动连接，2个定位夹紧元件(14)安装在2个180°旋转分度机构中的2个轴承(18)的里端。

Description

一种用于原位测试的快速夹具

技术领域

本发明涉及材料力学性能测试技术与机械设计制造领域的一种夹具，更确切地说，本发明涉及一种用于多载荷材料微观力学性能原位测试的快速夹具。

背景技术

传统的材料力学性能测试大多通过施加单一载荷进而得到测试结果数据，而实际服役条件下材料受到的载荷较为复杂，因此传统单一载荷材料力学性能测试难以接近或完全模拟材料在实际工况下的失效与演变机理，进而影响材料的制备工艺与实际使用，最终可能出现意外的破坏与危害。多载荷材料力学性能原位测试则是为模拟材料实际服役受载情况，结合原位观测技术获取更为有效的数据与微观演变机理。所述的多载荷材料力学性能原位测试仪器的结构组成参见名称为《多载荷多物理场耦合材料微观力学性能原位测试仪器》的专利文献，其公告号为CN103512803A，公告日为2014年1月15日，专利号为201310444251，其中测试仪器的夹具位于整个测试系统的执行末端，但具有重要作用，夹具为试件提供有效定位和夹紧是保障测试结果精准的前提条件。

参阅图1与图2，目前，所采用的仪器中的夹具其在实际的材料力学性能测试过程中存在以下不足：

1.夹具的夹紧部分主要靠人力拧紧螺钉，每测试一个试件都需要各拆装一次夹具。一方面，耗费人力，影响效率；另一方面，长期操作会影响夹具的定位精度以及相关零部件的性能，从而影响测试结果的准确性；

2.针对不同形状的试件，需要拆卸更换整个夹具部分，既增加配套定位元件损耗又增加拆装时耗。

因此，针对上述夹具存在的问题设计一种快速、有效、可靠的装置具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的耗费人力、影响效率、长期操作会影响夹具的定位精度以及相关零部件的性能与需要拆卸更换整个夹具部分的问题，提供了一种用于原位测试的快速夹具。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种用于原位测试的快速夹具包括机架、气/液压动力部件、连杆滑块机构、2个结构相同的定位夹紧元件与2个结构相同的180°旋转分度机构；

所述的气/液压动力部件安装在机架中，连杆滑块机构安装在气/液压动力部件的下方，气/液压动力部件通过其中的气/液压缸与连杆滑块机构中的连接块固定连接，2个结构相同的180°旋转分度机构通过其中的2个结构相同的横轴)对称地安装在连杆滑块机构中的2个结构相同的滑块上，两者之间为转动连接，2个结构相同的定位夹紧元件安装在2个结构相同的180°旋转分度机构中的2个结构相同的横轴的里端上。

技术方案中所述的机架为倒置“Y”形结构件，机架由上端的竖直放置的方块状的机架主体与下端的左侧支腿、右侧支腿组成，机架主体的底端和左侧支腿、右侧支腿顶端相连接，左侧支腿、右侧支腿相互平行对称地位于机架主体下端的两侧；机架主体的底端的左、右侧壁和左侧支腿、右侧支腿顶端之间通过圆柱面圆滑过渡连接，机架主体的底端面和左侧支腿、右侧支腿的里侧之间形成U字形开口槽；在竖直放置的机架主体的中心处沿垂直方向设置有2段式阶梯通孔，用于定位安装气/液压缸(17)的上段孔的孔径大于和活塞杆相配合的下段孔的孔径，机架主体的前孔壁上沿径向设置有用以安装气/液压方向控制阀与控制阀按钮的圆通孔；所述的左侧支腿、右侧支腿的下端沿水平方向设有结构相同的等横截面为T形的贯通滑槽，左侧支腿、右侧支腿下端的贯通滑槽的纵向对称面共面。

技术方案中所述的气/液压动力部件还包括控制阀按钮与气/液压方向控制阀；所述的气/液压缸为单杆式活塞气/液压缸，气/液压缸的两端皆设置有用于进油或回油的进出油口；所述的气/液压方向控制阀为两位三通方向控制阀，具有三个油口和两种工作位置，三个油口分别是工作油口A、工作油口B与一个进油口P；工作油口A、工作油口B分别与气/液压缸上的两个进出油口连接，一种工作位置是常态下处于压力工作状态下气/液压缸驱动连杆机构夹紧定位夹紧元件，第二种工作位置是非工作状态下气/液压缸反向驱动连杆机构分离定位夹紧元件，控制阀按钮切换气/液压方向控制阀的两种工作位置，控制阀按钮安装在机架上的圆通孔中，控制阀按钮通过电极线与气/液压方向控制阀相连接。

技术方案中所述的连杆滑块机构还包括2个结构相同的销轴、2个结构相同的连杆、2个结构相同的滑块连接轴与滑块回复压簧；所述的2个结构相同的连杆的上端和连接块的左、右端之间分别采用结构相同的销轴连接构成转动副，2个结构相同的滑块通过其上的方形槽并采用滑块连接轴分别和2个结构相同的连杆的下端转动连接，2个结构相同的滑块中的上滑块分别装入机架中的左侧支腿、右侧支腿下端的T形的贯通滑槽中，两者之间滑动连接，滑块回复压簧的两端分别安装在2个结构相同的滑块上的方形槽内，滑块回复压簧的两端和2个结构相同的滑块上的方形槽之间为固定连接；连杆滑块机构为左右对称式机构。

技术方案中所述的滑块为倒置的“L”形结构件，由上滑块与下滑块组成，上滑块的一端与下滑块的顶端垂直的连接成一体，上滑块为等T形横截面的和机架中的左侧支腿或右侧支腿下端的T形贯通滑槽滑动配合的结构件，在滑块的上滑块与下滑块转角连接的外侧中间处设置有用于安装连杆和滑块回复压簧的方形槽，方形槽的槽壁上还设置有与滑块连接轴相配合的连接轴通孔，滑块中的下滑块的下端设置有安装180°旋转分度机构中的横轴的轴承通孔，安装横轴的轴承通孔的回转轴线和连接轴通孔的回转轴线垂直交叉。

技术方案中所述的连接块的两端分别对称地设置一个结构相同的用于放置连杆一端的方形槽，两个方形槽的槽壁上各设置一对回转轴线共线的与销轴相配合的槽壁通孔，两对槽壁通孔的回转轴线与两个方形槽的槽壁的左、右弧形端面的回转中心共线；两个方形槽之间的连接块的中心处设置有与活塞杆相配合的连杆通孔，连杆通孔的回转轴线和两对槽壁通孔的回转轴线交叉垂直。

技术方案中所述的定位夹紧元件为长方体形结构件，其外侧大端面中心位置设置有安装180°旋转分度机构中的横轴的轴承盲孔，两者之间为过盈配合相连，定位夹紧元件的内侧大端面的上下两端处同时设置有板条状与圆棒状标准试件的一半安装定位轮廓即凹槽，并且上下两端处的安装定位轮廓的对称中心线重合，两个结构相同的定位夹紧元件合在一起构成板条状与圆棒状标准试件的整体安装定位轮廓。

技术方案中所述的180°旋转分度机构还包括2个结构相同的旋转分度压簧、2个结构相同的定位块、2个结构相同的换向旋钮与2个结构相同的限位块；所述的2个结构相同的横轴安装在连杆滑块机构中2个结构相同的滑块中的下滑块下端的轴承通孔内为转动连接，2个结构相同的限位套装在2个结构相同的滑块中的下滑块外侧的2个结构相同的横轴上为过盈配合，2个结构相同的换向旋钮安装在2个结构相同的限位块外侧的2个结构相同的横轴的外端上，两者之间为螺纹连接，2个结构相同的定位夹紧元件安装在2个结构相同的滑块中的下滑块里侧的2个结构相同的横轴上为过盈配合，定位块安装在2个结构相同的限位块的顶端，2者之间为接触连接，定位块顶端与旋转分度压簧的下端采用弹簧螺丝固定连接，旋转分度压簧的上端采用弹簧螺丝固定连接在2个结构相同的滑块中的上滑块的底面上。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明所述的一种用于多载荷材料微观力学性能原位测试的快速夹具结构具有对称紧凑、点动方便控制圆/板状试件快速夹紧拆卸、在位切换不同形状试件的定位夹持方式等优点。相比现有夹具，新型夹具在试验过程中减少了更换试件中人为机械操作的时间，减少定位元件的拆卸更换次数，降低人为因素对试验结果的影响，实验表明，本发明所述新型夹具有效的提高试验效率、精度，降低劳力。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是现有的原位测试仪所采用的测试圆棒状试件的夹具结构组成的轴测投影视图；

图2是现有的原位测试仪所采用的测试板条状试件的夹具结构组成的轴测投影视图；

图3是本发明所述的一种用于原位测试的快速夹具中所采用的试件的定位夹紧元件结构组成的轴测投影视图；

图4是本发明所述的一种用于原位测试的快速夹具结构组成的轴测投影视图；

图5是本发明所述的一种用于原位测试的快速夹具中所采用的机架四分之一剖切的轴测投影视图；

图6是本发明所述的一种用于原位测试的快速夹具中所采用的定位夹紧元件及旋转分度机构主视图上的全剖视图；

图7是本发明所述的一种用于原位测试的快速夹具结构原理示意图；

图8是本发明所述的一种用于原位测试的快速夹具中所采用的连杆滑块机构中连接块的结构组成的轴测投影视图。

图中：1.控制阀按钮，2.机架，3.活塞杆，4.销轴，5.连接块，6.连杆，7.滑块，8.滑块连接轴，9.滑块回复压簧，10.旋转分度压簧，11.定位块，12.换向旋钮，13.限位块，14.定位夹紧元件，15.活塞，16.气/液压方向控制阀，17.气/液压缸，18.横轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图4，所述的一种用于原位测试的快速夹具包括机架2、气/液压动力部件、连杆滑块机构、2个结构相同的定位夹紧元件14、2个结构相同的180°旋转分度机构。

参见图5，所述的机架2为倒置“Y”形结构件，机架2由上端为竖直放置的方块状的机架主体与下端的左侧支腿、右侧支腿组成，机架主体的底端和左侧支腿、右侧支腿顶端相连接，左侧支腿、右侧支腿相互平行对称地位于机架主体下端的两侧；机架主体的底端的左、右侧壁和左侧支腿、右侧支腿顶端之间通过圆柱面圆滑过渡连接。机架主体的底端面和左侧支腿、右侧支腿的里侧之间形成U字形开口槽。

方块状的机架主体安装在原位测试仪器的执行末端，在竖直放置的机架主体的中心处沿垂直方向设置有圆柱形通孔，且通孔为2段式阶梯通孔，上段孔的孔径大于下段孔的孔径。气/液压缸17定位安装在上段的大直径内孔中，活塞杆3在气/液压作用下在下段的小直径内孔中作往复直线运动。

所述的机架2中的左侧支腿、右侧支腿的下端沿水平方向设有结构相同的等横截面为T形的贯通滑槽，左侧支腿、右侧支腿下端的T形的贯通滑槽的纵向对称面共面,2个结构相同的滑块7安装在左侧支腿、右侧支腿下端的T型贯通滑槽中，构成2个结构相同的导轨滑块运动副。

所述的机架2中上端的机架主体的前孔壁上沿径向设置有圆通孔，用以安装气/液压方向控制阀16与控制阀按钮1。方向控制阀按钮1用于控制切换气/液压缸17中流体的进出方向来实现活塞杆3的往复运动，活塞杆3的往复运动可以实现连杆滑块机构上2个结构相同的定位夹紧元件14的夹紧与分离。

所述的气/液压动力部件包括控制阀按钮1、气/液压方向控制阀16与气/液压缸17。

所述的气/液压方向控制阀16为两位三通方向控制阀，具有三个油口和两种工作位置，三个油口分别是工作油口A、工作油口B与一个进油口P。2个工作油口分别与气/液压缸17的两个油口连通，一种工作位置是常态下处于压力工作状态下使活塞杆3驱动连杆机构夹紧定位夹紧元件14，第二种工作位置是非工作状态下使活塞杆3反向驱动连杆机构分离定位夹紧元件14，两种工作位置的切换通过控制阀按钮1实现。控制阀按钮1安装在机架2前端面上的圆通孔中，通过电极线与气/液压方向控制阀16相连，以控制气/液压方向控制阀16的工作位置切换。

所述的气/液压缸17为单杆式活塞气/液压缸，其两端进出口油口都可通压力油或回油，以实现双向运动。所述的气/液压缸17采用缸体固定方式，将其定位安装在机架2上端大直径内孔中，气/液压缸17的活塞杆3的下端与连接块5冷装过盈连接，通过方向控制阀按钮1控制气/液压方向控制阀16的工作位置，进而实现定位夹紧元件14的夹紧与分离。

在安装有用于原位测试的快速夹具的测试仪器工作前，设定试验所需压力值，开启控制气/液压缸17的伺服电机使气/液压缸17在常态下保持设定压力，此时活塞杆3通过连杆6驱动滑块7夹紧定位夹紧元件14；测试结束需要取出或者更换试件时，点动气/液压方向控制阀按钮1，在滑块回复压簧9的共同作用下撑开滑块7，进行试件的拆卸，松开控制阀按钮1，更换后试件被夹紧；气/液压动力部件为定位后试件提供夹紧动力。

所述的连杆滑块机构包括2个结构相同的销轴4、连接块5、2个结构相同的连杆6、2个结构相同的滑块7、2个结构相同的滑块连接轴8与滑块回复压簧9。

参阅图8，所述的连接块5的两端各对称地设置一个结构相同的方形槽，用于放置连杆6；两个方形槽的槽壁上各设置一对回转轴线共线的与销轴4相配合的槽壁通孔，两对槽壁通孔的回转轴线与两个方形槽的槽壁的左右弧形端面的回转中心共线，并采用销轴4与连杆6相连；两个方形槽之间的连接块5的中心处设置有与活塞杆3相配合的连杆通孔，连杆通孔的回转轴线和两对槽壁通孔的回转轴线交叉垂直，连接块5套装在活塞杆3的下端并采用固定连接。连接块5在连杆滑块机构中起到核心连接位置。

所述的连杆6为由左半圆柱、矩形块与右半圆柱连成一体所组成的长方体形结构件，左半圆柱与右半圆柱的中心处设置有和销轴4与滑块连接轴8相配合的上连杆通孔与下连杆通孔，连杆6的一(上)端与连接块5采用销轴4转动配合连接，销轴4的两端与连接块5之间采用过盈配合连接；连杆6的另一(下)端采用滑块连接轴8与滑块7转动配合连接，滑块连接轴8的两端与滑块7之间采用过盈配合连接。2个连杆6在测试状态中相平行，而当需要更换标准试件时，通过气/液压动力部件推动活塞杆3向下伸出，2个连杆6之间的角度逐渐增大，直至定位夹紧元件14在位切换结束，随后2个连杆6恢复初始相平行状态。

参阅图6，所述的滑块7为倒置的“L”形结构件，由上滑块与下滑块组成，上滑块的一端与下滑块的顶端垂直的连接成一体，上滑块为等T形横截面的结构件，上滑块安装在机架2中的左侧支腿、右侧支腿下端的T型贯通滑槽中，两者之间为滑动连接；在滑块7的上滑块与下滑块转角连接处的外侧中间处设置有用于安装连杆6和滑块回复压簧9的方形槽，方形槽的槽壁上还设置有与滑块连接轴8相配合的连接轴通孔，连杆6放置在方形槽中，通过滑块连接轴8将连杆6和滑块7转动相连，而滑块回复压簧9则通过弹簧螺丝的两端固定在2个结构相同的滑块7的位于滑块连接轴8下方的方形槽中；滑块7中的下滑块的下端设置有安装横轴18的轴承通孔，安装横轴18的轴承通孔的回转轴线和连接轴通孔的回转轴线垂直交叉，横轴18外侧通过螺纹连接与换向旋钮12连接固定，其内侧依次与限位块13内的通孔、滑块7内部的滚珠轴承以及定位夹紧元件14内侧的中心孔依次配合连接。滑块7作为连杆滑块机构下部的主要部件，其上部与机架2滑动连接，同时在其方形槽中通过滑块连接轴8与连杆6转动连接，滑块回复压簧9也通过弹簧螺丝安装在方形槽中，滑块7的下部与180°旋转分度机构相连，其作用尤为重要。

所述的滑块回复压簧9两端通过弹簧螺丝与2个滑块7固连，其两端分别安装在2个滑块7上的方形槽内，当需要对标准试件进行切换时，点动气/液压方向控制阀按钮1，活塞杆3向下伸出，带动2个连杆6沿水平方向移动，进而带动滑块7沿水平方向向外移动，滑块回复压簧9被撑开，随即可拨动换向旋钮12等后续步骤进行定位夹紧元件14在位切换。而切换结束后，活塞杆3向上缩回，带动连杆6与滑块连接轴8相连侧沿垂直方向移动，直至2个连杆6相平行，加之滑块回复压簧9由于弹簧自身的弹力，滑块7逐渐回复至初始位置。

2个结构相同的连杆6的上端和连接块5的左、右端之间分别采用结构相同的销轴4连接构成转动副，2个结构相同的滑块7通过其上的方形槽采用滑块连接轴8分别和2个结构相同的连杆6的下端转动连接，2个结构相同的滑块7中的上滑块分别装入机架2中的左侧支腿、右侧支腿下端的T型贯通滑槽中并和机架2下端的T型槽构成滑动副，滑块回复压簧9的两端分别安装在2个结构相同的滑块7上的方形槽内，滑块回复压簧9的两端和2个结构相同的滑块7上的方形槽的槽底之间采用弹簧螺钉固定连接；滑块回复压簧9用于在非工作状态下撑开定位夹紧元件14；连杆滑块机构为左右对称式机构。

参阅图3，所述的定位夹紧元件14为长方体形结构件，其外侧大端面中心位置设置有与横轴18相配合的轴承盲孔，并通过横轴18与滑块7通过滚珠轴承配合相连，定位夹紧元件14的内侧大端面的上下两端处同时设置有板条状与圆棒状标准试件的安装定位轮廓即凹槽，并且上下两端处的安装定位轮廓的对称中心线重合，定位夹紧元件14的数量为2个，两个结构相同的定位夹紧元件14合在一起构成板条状与圆棒状标准试件的整体安装定位轮廓，测试中根据标准试件的形状只需旋转定位夹紧元件14选择所需要的安装定位轮廓。这种设置减少了原有夹具的数量，并且在测试过程中不用更换夹具，从而减少了重复拆卸、安装夹具的时间与人力，提高了测试效率。

参见图6，所述的横轴18外侧断面中心开有螺纹孔，180°旋转分度机构中的换向旋钮12内侧端面中心开有与横轴18螺纹孔相配合的螺纹轴，并与横轴18通过螺纹连接，横轴18依次与限位块13中的通孔、滑块7通孔中的滚珠轴承以及定位夹紧元件14内侧大端面中心的孔配合连接。

所述180°旋转分度机构包括2个结构相同的旋转分度压簧10、2个结构相同的定位块11、2个结构相同的带有螺纹轴的换向旋钮12、2个结构相同的限位块13与2个结构相同的横轴18。180°旋转分度机构为左右对称式机构。

所述的定位块11的顶端与旋转分度压簧10的下端采用弹簧螺丝固定连接，定位块11的底端与限位块13的顶端压紧，以限制其转动自由度，起到定位作用。定位块11能够保证测试过程定位夹紧元件14的位置稳定，进而保证测试结果的准确性。

所述的旋转分度压簧10主要起到限位功能，常态处于压力状态，其上端采用弹簧螺丝与滑块7的底端固定连接，旋转分度压簧10下端通过弹簧螺丝与定位块11的顶端固定连接。当测试需切换试件形状时，拧动换向旋钮12带动定位夹紧元件14选择所需要的安装定位轮廓，定位块11随之上下移动，当换向结束后，定位块11通过旋转分度压簧10紧压在限位块13的顶平面上，进而保证限位块13的相对稳定。

所述的定位块11为长方体形的块状结构件，其上端与旋转分度压簧10通过弹簧螺丝固连，底端与限位块13的顶平面接触，通过旋转分度压簧10的压力使定位块11和限位块13的定位平面保持压力接触。当需要进行定位夹紧元件14的位置切换时，换向旋钮12带动限位块13旋转，可将定位块11向上方推动，以防止限位块13的曲面与定位块11压力接触后造成的两面偏移现象，进而影响后续测试。

所述的换向旋钮12的周边曲面设置增大摩擦力的花纹，使转动更加便捷，其一端设有螺纹轴，其外螺纹与横轴18孔的内螺纹相配合，换向旋钮12与横轴18通过螺纹连接固定，根据需要换向旋钮12可以带动横轴18旋转，进而带动横轴18上的限位块13和定位夹紧元件14随之旋转至所需位置。

所述的限位块13为圆盘形结构件，在限位块13的圆柱表面上设置有两个相互平行的定位平面，横轴18与换向旋钮12通过螺纹连接固定，横轴18与滑块7通过滚珠轴承相连，限位块13上的两个定位平面与定位夹紧元件14上的顶端面、底端面平行；限位块13的中心位置设置有与横轴18相配合的通孔。当定位夹紧元件14根据测试试件的形状要求进行旋转切换时，拧动换向旋钮12带动限位块13和定位夹紧元件14一同旋转，当达到测试位置后，两定位平面能够始终与定位夹紧元件14的顶端面、底端面平行，进而保证试件和定位夹紧元件14的安装定位轮廓的中心线对称，以保证测试结果的准确性。

所述的横轴18外侧端面的中心处沿轴向设置有与换向旋钮12的螺纹轴的外螺纹相配合的螺纹孔，并与之通过螺纹连接，另一端依次与限位块13中的通孔、滑块7通孔中的滚珠轴承以及定位夹紧元件14内侧大端面中心的孔配合连接，其中滑块7与横轴18之间安装有滚珠轴承，使得定位夹紧元件14和限位块13可随换向旋钮12的转动而转动，同时滑块7保持不动。

参见图6，限位块13、定位块11与旋转分度压簧10的一端依次接触连接，旋转分度压簧10另一端与滑块7中上滑块的底端面通过弹簧螺丝固连，换向旋钮12与横轴18通过螺纹连接，横轴18与限位块13、横轴18与定位夹紧元件14之间均以过盈配合连接。

常态下，旋转分度压簧10处于受压状态，在处于受压状态的旋转分度压簧10的作用下定位块11与限位块13上的定位平面相接触并保持压力状态。拨动换向旋钮12可以切换定位夹紧元件14的工作位置，在未切换定位夹紧元件14之前，点动控制阀按钮1，并在滑块回复压簧9的共同作用下撑开2个结构相同的滑块7，切换好定位夹紧元件14的工作位置后松开控制阀按钮1，夹紧试件。

一种用于原位测试的快速夹具工作原理：

所述的机架2与原位测试仪器中的执行末端—力传感器连接，气/液压动力部件安装在机架2中，气/液压动力部件与连杆滑块机构连接，是连杆滑块机构的动力原件，试件定位夹紧元件14与180°旋转分度机构分别安装在连杆滑块机构上，180°旋转分度机构用于切换定位夹紧元件14的圆棒状与板条状定位轮廓。

在测试仪器工作之前，设定试验所需压力值，随后开启控制气/液压缸17的伺服电机使气/液压缸17在常态下保持设定压力，此时活塞杆3通过连杆6驱动滑块7夹紧定位夹紧元件14；测试结束需要取出试件时，点动气/液压方向控制阀按钮1，在滑块回复压簧9的共同作用下撑开滑块7，进行试件的拆卸，松开控制阀按钮1，更换后试件被夹紧；测试结束需要更换试件时，点动气/液压方向控制阀按钮1，在滑块回复压簧9的共同作用下撑开滑块7，拨动换向按钮12，即可在位切换定位夹紧元件14的工作位置，随即可安装相应的试件，松开控制阀按钮1，更换后试件被夹紧。

Claims (8)

1.一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的一种用于原位测试的快速夹具包括机架(2)、气/液压动力部件、连杆滑块机构、2个结构相同的定位夹紧元件(14)与2个结构相同的180°旋转分度机构；

所述的气/液压动力部件安装在机架(2)中，连杆滑块机构安装在气/液压动力部件的下方，气/液压动力部件通过其中的气/液压缸(17)与连杆滑块机构中的连接块(5)固定连接，2个结构相同的180°旋转分度机构通过其中的2个结构相同的横轴(18)对称地安装在连杆滑块机构中的2个结构相同的滑块(7)上，两者之间为转动连接，2个结构相同的定位夹紧元件(14)安装在2个结构相同的180°旋转分度机构中的2个结构相同的横轴(18)的里端上。

2.按照权利要求1所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的机架(2)为倒置“Y”形结构件，机架(2)由上端的竖直放置的方块状的机架主体与下端的左侧支腿、右侧支腿组成，机架主体的底端和左侧支腿、右侧支腿顶端相连接，左侧支腿、右侧支腿相互平行对称地位于机架主体下端的两侧；机架主体的底端的左、右侧壁和左侧支腿、右侧支腿顶端之间通过圆柱面圆滑过渡连接，机架主体的底端面和左侧支腿、右侧支腿的里侧之间形成U字形开口槽；

在竖直放置的机架主体的中心处沿垂直方向设置有2段式阶梯通孔，用于定位安装气/液压缸(17)的上段孔的孔径大于和活塞杆(3)相配合的下段孔的孔径，机架主体的前孔壁上沿径向设置有用以安装气/液压方向控制阀(16)与控制阀按钮(1)的圆通孔；

所述的左侧支腿、右侧支腿的下端沿水平方向设有结构相同的等横截面为T形的贯通滑槽，左侧支腿、右侧支腿下端的贯通滑槽的纵向对称面共面。

3.按照权利要求1所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的气/液压动力部件还包括控制阀按钮(1)与气/液压方向控制阀(16)；

所述的气/液压缸(17)为单杆式活塞气/液压缸，气/液压缸(17)的两端皆设置有用于进油或回油的进出油口；

所述的气/液压方向控制阀(16)为两位三通方向控制阀，具有三个油口和两种工作位置，三个油口分别是工作油口A、工作油口B与一个进油口P；工作油口A、工作油口B分别与气/液压缸(17)上的两个进出油口连接，一种工作位置是常态下处于压力工作状态下气/液压缸(17)驱动连杆机构夹紧定位夹紧元件(14)，第二种工作位置是非工作状态下气/液压缸(17)反向驱动连杆机构分离定位夹紧元件(14)，控制阀按钮(1)切换气/液压方向控制阀(16)的两种工作位置，控制阀按钮(1)安装在机架(2)上的圆通孔中，控制阀按钮(1)通过电极线与气/液压方向控制阀(16)相连接。

4.按照权利要求1所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的连杆滑块机构还包括2个结构相同的销轴(4)、2个结构相同的连杆(6)、2个结构相同的滑块连接轴(8)与滑块回复压簧(9)；

所述的2个结构相同的连杆(6)的上端和连接块(5)的左、右端之间分别采用结构相同的销轴(4)连接构成转动副，2个结构相同的滑块(7)通过其上的方形槽并采用滑块连接轴(8)分别和2个结构相同的连杆(6)的下端转动连接，2个结构相同的滑块(7)中的上滑块分别装入机架(2)中的左侧支腿、右侧支腿下端的T形的贯通滑槽中，两者之间滑动连接，滑块回复压簧(9)的两端分别安装在2个结构相同的滑块(7)上的方形槽内，滑块回复压簧(9)的两端和2个结构相同的滑块(7)上的方形槽之间为固定连接；连杆滑块机构为左右对称式机构。

5.按照权利要求4所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的滑块(7)为倒置的“L”形结构件，由上滑块与下滑块组成，上滑块的一端与下滑块的顶端垂直的连接成一体，上滑块为等T形横截面的和机架(2)中的左侧支腿或右侧支腿下端的T形贯通滑槽滑动配合的结构件，在滑块(7)的上滑块与下滑块转角连接的外侧中间处设置有用于安装连杆(6)和滑块回复压簧(9)的方形槽，方形槽的槽壁上还设置有与滑块连接轴(8)相配合的连接轴通孔，滑块(7)中的下滑块的下端设置有安装180°旋转分度机构中的横轴(18)的轴承通孔，安装横轴(18)的轴承通孔的回转轴线和连接轴通孔的回转轴线垂直交叉。

6.按照权利要求4所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的连接块(5)的两端分别对称地设置一个结构相同的用于放置连杆(6)一端的方形槽，两个方形槽的槽壁上各设置一对回转轴线共线的与销轴(4)相配合的槽壁通孔，两对槽壁通孔的回转轴线与两个方形槽的槽壁的左、右弧形端面的回转中心共线；两个方形槽之间的连接块(5)的中心处设置有与活塞杆(3)相配合的连杆通孔，连杆通孔的回转轴线和两对槽壁通孔的回转轴线交叉垂直。

7.按照权利要求1所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的定位夹紧元件(14)为长方体形结构件，其外侧大端面中心位置设置有安装180°旋转分度机构中的横轴(18)的轴承盲孔，两者之间为过盈配合相连，定位夹紧元件(14)的内侧大端面的上下两端处同时设置有板条状与圆棒状标准试件的一半安装定位轮廓即凹槽，并且上下两端处的安装定位轮廓的对称中心线重合，两个结构相同的定位夹紧元件(14)合在一起构成板条状与圆棒状标准试件的整体安装定位轮廓。

8.按照权利要求1所述的一种用于原位测试的快速夹具，其特征在于，所述的180°旋转分度机构还包括2个结构相同的旋转分度压簧(10)、2个结构相同的定位块(11)、2个结构相同的换向旋钮(12)与2个结构相同的限位块(13)；

所述的2个结构相同的横轴(18)安装在连杆滑块机构中2个结构相同的滑块(7)中的下滑块下端的轴承通孔内为转动连接，2个结构相同的限位块(13)套装在2个结构相同的滑块(7)中的下滑块外侧的2个结构相同的横轴(18)上为过盈配合，2个结构相同的换向旋钮(12)安装在2个结构相同的限位块(13)外侧的2个结构相同的横轴(18)的外端上，两者之间为螺纹连接，2个结构相同的定位夹紧元件(14)安装在2个结构相同的滑块(7)中的下滑块里侧的2个结构相同的横轴(18)上为过盈配合，定位块(11)安装在2个结构相同的限位块(13)的顶端，2者之间为接触连接，定位块(11)顶端与旋转分度压簧(10)的下端采用弹簧螺丝固定连接，旋转分度压簧(10)的上端采用弹簧螺丝固定连接在2个结构相同的滑块(7)中的上滑块的底面上。