CN110426300B - 一种弹簧疲劳试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧疲劳试验装置及方法，包括底座，所述底座上方设有安装板，所述安装板下端两侧与设置在底座上端的液压升降柱的输出端连接；本发明针对现有技术的弊端进行优化，利用锥形台结构的偏心辊替代传统的偏心轮，通过伸缩部件带动偏心辊沿着传动套左右滑动，由于伸缩部件与第二固定转轴之间为转动连接，所以这里的水平移动不会影响偏心辊的转动，这里由于偏心辊表面为平滑的结构，在对弹簧进行测试的时候只需先将弹簧安装好，再通过伸缩部件带动偏心辊左右移动，从而对压缩幅度进行调节，并且这种无阶梯式偏心结构可以对绝大多数的弹簧进行测试，消除了现有装置具有个别偏心轮测试的弊端。

Description

一种弹簧疲劳试验装置及方法

技术领域

本发明涉及弹簧疲劳试验技术领域，具体是一种弹簧疲劳试验装置及方法。

背景技术

弹簧作为一种利用弹性来工作的机械零件，已广泛地用于机械设备及仪表中。人们在使用弹簧时，主要是利用其复位功能，但由于弹簧在使用一段时间后，其复位功能会逐渐减弱，最终导致弹簧的失效，因此弹簧的复位能力是直接影响到弹簧使用寿命的关键因素，为此，人们常会利用弹簧疲劳试验机来测试弹簧的复位功能，从而测试出弹簧的使用寿命，进而保证弹簧的正常使用。

经检索，中国专利授权号为CN201220617628.2的专利，公开了一种弹簧盐雾疲劳试验装置，包括弹簧疲劳试验机。上述专利中的弹簧盐雾疲劳试验装置存在以下不足：该装置利用液压缸或气压缸作为往复驱动装置，而由于液压缸和气压缸的机构设计，使得液压缸和气压缸的往复速度慢，影响测试的效率，并且不好统计压缩弹簧的次数而统计出相关数据；

针对上述专利的弊端，中国专利公告号为CN208350356U的专利公布了一种弹簧疲劳试验装置，该装置在使用时，通过设置多个不同直径的偏心轮来测试不同伸缩强度的弹簧，但是现有装置的这种设计方式需要预先计算弹簧的伸缩量，然后再调整相应偏心轮进行工作，这种匹配方式较为繁琐，不利于提高工作效率，另外现有装置也无法设置匹配每个弹簧的偏心轮。

针对现有装置的缺点，现在提供一种改进的弹簧疲劳试验装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹簧疲劳试验装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种弹簧疲劳试验装置，包括底座，所述底座上方设有安装板，所述安装板下端两侧与设置在底座上端的液压升降柱的输出端连接；

所述安装板上端中间位置设有活塞孔以及滑动配合在其中的活塞柱，所述活塞柱下端两侧的侧板通过复位弹簧与安装板连接固定，所述活塞柱上端设有球形腔以及转动配合在其中的支撑球，所述活塞柱下端和底座上设有用于辅助固定待测试弹簧的辅助固定组件；

所述安装板上方设有用于对支撑球产生下压推力的偏振组件；

所述偏振组件包括设置在所述安装板上端的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板之间设有与支撑球表面相抵的偏心辊，所述偏心辊为左端大右端小的锥台结构，所述偏心辊左端偏心位置固定有第一固定转轴，所述第一固定转轴外侧滑动设有第一滑动套，所述第一滑动套通过固定轴承设置在第一支撑板上，所述第一滑动套连接用于驱动其转动的驱动组件；

所述偏心辊右端面设有与第一固定转轴同轴设置的第二固定转轴，所述第二固定转轴表面滑动配合有第二滑动套，所述第二滑动套与安装在第二支撑板上的转动轴承内圈连接固定，所述第二固定转轴右端连接用于拉动其左右运动的伸缩部件，所述第二固定转轴端部与伸缩部件的输出端转动连接，所述伸缩部件通过定位板与安装板连接固定；

所述第一滑动套和第一固定转轴、第二滑动套与第二固定转轴之间都设有限制二者相对转动的限位组件；

作为本发明进一步的方案：所述辅助固定组件包括设置在活塞柱下端用于贯穿待测试弹簧的引导柱，所述底座上设有用于支撑待测试弹簧的支撑垫，所述底座和支撑垫上都贯穿有与引导柱相配合的穿孔。

作为本发明进一步的方案：所述引导柱可拆卸设置在活塞柱下端，这种便于更换的设计方便针对不同直径的弹簧。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩部件为直线电机，直线电机具有传动平稳的优点。

作为本发明进一步的方案：所述限位组件包括设置在固定轴外侧的限位凸起以及设置在滑动套内壁的限位凹槽，所述限位凸起和限位凹槽的配合限制了滑动套与固定轴的相对转动。

作为本发明进一步的方案：驱动组件包括设置在安装板上的驱动电机和设置在第一滑动套端部的从动带轮，所述从动带轮通过传动皮带与驱动电机输出端的驱动带轮传动连接。

作为本发明进一步的方案：所述球形腔内壁设有用于存储油液的润滑油槽。

作为本发明进一步的方案：所述底座下端设有缓冲组件，所述缓冲组件包括设置在底座下端两侧的支撑杆，所述支撑杆下端滑动套设有支撑套，所述支撑套内部设有与支撑杆底部连接的缓冲弹簧，所述支撑套下端设有用于增大支撑面积的支撑块。

一种弹簧疲劳试验装置的使用方法：包括以下步骤：

步骤1：通过液压升降柱调节安装板的整体高度，调节活塞柱的高度，然后通过将待测试弹簧通过辅助固定组件固定；

步骤2：通过驱动组件带动偏心辊转动，利用偏心辊转动时对活塞柱产生下压力结合复位弹簧的复位作用实现活塞柱上下往复运动，进而带动待测试弹簧进行压缩测试；

步骤3：在偏心辊运动的同时，通过伸缩部件带动偏心辊左右移动，进而调节活塞柱上下移动幅度，从而对待测试弹簧的压缩幅度进行调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有技术的弊端进行优化，利用锥形台结构的偏心辊替代传统的偏心轮，通过伸缩部件带动偏心辊沿着传动套左右滑动，由于伸缩部件与第二固定转轴之间为转动连接，所以这里的水平移动不会影响偏心辊的转动，这里由于偏心辊表面为平滑的结构，在对弹簧进行测试的时候只需先将弹簧安装好，再通过伸缩部件带动偏心辊左右移动，从而对压缩幅度进行调节，并且这种无阶梯式偏心结构可以对绝大多数的弹簧进行测试，消除了现有装置具有个别偏心轮测试的弊端，这种平滑的调节方式可以在对弹簧测试的时候调节压缩幅度，这样就可以对弹簧进行多个级别的压缩试验，提高试验效果，而现有装置需要停机拆卸，再更换偏心轮，相比之下本申请设计的方案具有极大的优势，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中偏心辊的结构示意图。

图3为本发明中支撑球和活塞柱的结构示意图。

其中：底座1、穿孔101、支撑垫102、缓冲组件2、支撑套21、支撑杆22、缓冲弹簧23、支撑块24、驱动组件3、传动皮带31、从动带轮32、驱动带轮33、驱动电机34、控制面板4、液压升降柱5、安装板6、活塞柱7、支撑球71、侧板72、复位弹簧73、引导柱74、偏心辊8、限位凸起81、第一固定转轴9、第一滑动套10、第一支撑板11、第二支撑板12、转动轴承13、第二滑动套14、伸缩部件15、第二固定转轴16。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种弹簧疲劳试验装置，包括底座1，所述底座1上方设有安装板6，所述安装板6下端两侧与设置在底座1上端的液压升降柱5的输出端连接，通过液压升降柱5来调节安装板6的整体高度；

所述安装板6上端中间位置设有活塞孔以及滑动配合在其中的活塞柱7，所述活塞柱7上端设有球形腔以及转动配合在其中的支撑球71，所述活塞柱7下端两侧的侧板72通过复位弹簧73与安装板6连接固定，所述活塞柱7下端和底座1上设有用于辅助固定待测试弹簧的辅助固定组件；

所述辅助固定组件包括设置在活塞柱7下端用于贯穿待测试弹簧的引导柱74，所述底座1上设有用于支撑待测试弹簧的支撑垫102，支撑垫102可以防止弹簧出现打滑的问题，也能降低底座1与弹簧之间的磨损，所述底座1和支撑垫102上都贯穿有与引导柱74相配合的穿孔101，在实际测试时，引导柱74可以不断的穿入穿孔101中，从而完成对弹簧的压缩。

所述安装板6上方设有用于对支撑球71产生下压推力的偏振组件；

所述偏振组件包括设置在所述安装板6上端的第一支撑板11和第二支撑板12，所述第一支撑板11和第二支撑板12之间设有与支撑球71表面相抵的偏心辊8，所述偏心辊8为左端大右端小的锥台结构，所述偏心辊8左端偏心位置固定有第一固定转轴9，所述第一固定转轴9外侧滑动设有第一滑动套10，所述第一滑动套10通过固定轴承设置在第一支撑板11上，所述第一滑动套10连接用于驱动其转动的驱动组件3；

所述偏心辊8右端面设有与第一固定转轴9同轴设置的第二固定转轴16，所述第二固定转轴16表面滑动配合有第二滑动套14，所述第二滑动套14与安装在第二支撑板12上的转动轴承13内圈连接固定，所述第二固定转轴16右端连接用于拉动其左右运动的伸缩部件15，所述第二固定转轴16端部与伸缩部件15的输出端转动连接，所述伸缩部件15通过定位板与安装板6连接固定，所述第一滑动套10和第一固定转轴9、第二滑动套14与第二固定转轴16之间都设有限制二者相对转动的限位组件；

实际使用时，通过伸缩部件15带动偏心辊8沿着传动套左右滑动，由于伸缩部件15与第二固定转轴16之间为转动连接，所以这里的水平移动不会影响偏心辊8的转动，这里由于偏心辊8表面为平滑的结构，在对弹簧进行测试的时候只需先将弹簧安装好，再通过伸缩部件15带动偏心辊8左右移动，从而对压缩幅度进行调节，并且这种无阶梯式偏心结构可以对绝大多数的弹簧进行测试，消除了现有装置具有个别偏心轮测试的弊端，这种平滑的调节方式可以在对弹簧测试的时候调节压缩幅度，这样就可以对弹簧进行多个级别的压缩试验，提高试验效果，而现有装置需要停机拆卸，再更换偏心轮，相比之下本申请设计的方案具有极大的优势。

所述限位组件包括设置在固定轴外侧的限位凸起以及设置在滑动套内壁的限位凹槽，所述限位凸起和限位凹槽的配合限制了滑动套与固定轴的相对转动，但是可以允许二者相对移动。

驱动组件3包括设置在安装板6上的驱动电机34和设置在第一滑动套10端部的从动带轮32，所述从动带轮32通过传动皮带31与驱动电机34输出端的驱动带轮33传动连接，通过驱动电机34带动驱动带轮33转动，驱动带轮33通过传动带轮32带动第一滑动套10转动，从而为偏心辊8的转动提供动力。

实施例2

与实施例1相区别的是：为了降低球形腔与支撑球71之间的摩擦力，所述球形腔内壁设有用于存储油液的润滑油槽。

实施例3

所述底座1下端设有缓冲组件2，所述缓冲组件2包括设置在底座1下端两侧的支撑杆22，所述支撑杆22下端滑动套设有支撑套21，所述支撑套21内部设有与支撑杆22底部连接的缓冲弹簧23，所述支撑套21下端设有用于增大支撑面积的支撑块24，在底座1发生震动时，缓冲弹簧23可以吸收冲击力，从而起到缓冲作用。

本发明的工作原理：通过液压升降柱5调节安装板6的整体高度，调节活塞柱的高度，然后通过将待测试弹簧通过辅助固定组件固定好，通过驱动组件3带动偏心辊8转动，利用偏心辊8转动时对活塞柱产生下压力结合复位弹簧73的复位作用实现活塞柱7上下往复运动，进而带动待测试弹簧进行压缩测试，在偏心辊8运动的同时，通过伸缩部件15带动偏心辊8左右移动，进而调节活塞柱7上下移动幅度，从而对待测试弹簧的压缩幅度进行调节。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种弹簧疲劳试验装置，包括底座（1），所述底座（1）上方设有安装板（6），所述安装板（6）下端两侧与设置在底座（1）上端的液压升降柱（5）的输出端连接；

其特征在于，所述安装板（6）上端中间位置设有活塞孔以及滑动配合在其中的活塞柱（7），所述活塞柱（7）下端两侧的侧板（72）通过复位弹簧（73）与安装板（6）连接固定，所述活塞柱（7）上端设有球形腔以及转动配合在其中的支撑球（71），所述活塞柱（7）下端和底座（1）上设有用于辅助固定待测试弹簧的辅助固定组件；

所述安装板（6）上方设有用于对支撑球（71）产生下压推力的偏振组件；

所述偏振组件包括设置在所述安装板（6）上端的第一支撑板（11）和第二支撑板（12），所述第一支撑板（11）和第二支撑板（12）之间设有与支撑球（71）表面相抵的偏心辊（8），所述偏心辊（8）为左端大右端小的锥台结构，所述偏心辊（8）左端偏心位置固定有第一固定转轴（9），所述第一固定转轴（9）外侧滑动设有第一滑动套（10），所述第一滑动套（10）通过固定轴承设置在第一支撑板（11）上，所述第一滑动套（10）连接用于驱动其转动的驱动组件（3）；

所述偏心辊（8）右端面设有与第一固定转轴（9）同轴设置的第二固定转轴（16），所述第二固定转轴（16）表面滑动配合有第二滑动套（14），所述第二滑动套（14）与安装在第二支撑板（12）上的转动轴承（13）内圈连接固定，所述第二固定转轴（16）右端连接用于拉动其左右运动的伸缩部件（15），所述第二固定转轴（16）端部与伸缩部件（15）的输出端转动连接，所述伸缩部件（15）通过定位板与安装板（6）连接固定；

所述第一滑动套（10）和第一固定转轴（9）、第二滑动套（14）与第二固定转轴（16）之间都设有限制二者相对转动的限位组件。

2.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述辅助固定组件包括设置在活塞柱（7）下端用于贯穿待测试弹簧的引导柱（74），所述底座（1）上设有用于支撑待测试弹簧的支撑垫（102），所述底座（1）和支撑垫（102）上都贯穿有与引导柱（74）相配合的穿孔（101）。

3.根据权利要求2所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述引导柱（74）可拆卸设置在活塞柱（7）下端。

4.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述伸缩部件（15）为直线电机。

5.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述限位组件包括设置在固定轴外侧的限位凸起以及设置在滑动套内壁的限位凹槽，所述限位凸起和限位凹槽的配合限制了滑动套与固定轴的相对转动。

6.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述驱动组件（3）包括设置在安装板（6）上的驱动电机（34）和设置在第一滑动套（10）端部的从动带轮（32），所述从动带轮（32）通过传动皮带（31）与驱动电机（34）输出端的驱动带轮（33）传动连接。

7.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述球形腔内壁设有用于存储油液的润滑油槽。

8.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于，所述底座（1）下端设有缓冲组件（2），所述缓冲组件（2）包括设置在底座（1）下端两侧的支撑杆（22），所述支撑杆（22）下端滑动套设有支撑套（21），所述支撑套（21）内部设有与支撑杆（22）底部连接的缓冲弹簧（23），所述支撑套（21）下端设有用于增大支撑面积的支撑块（24）。

9.一种据权利要求1-8任一所述的弹簧疲劳试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过液压升降柱（5）调节安装板（6）的整体高度，调节活塞柱的高度，然后通过将待测试弹簧通过辅助固定组件固定；

步骤2：通过驱动组件（3）带动偏心辊（8）转动，利用偏心辊（8）转动时对活塞柱产生下压力结合复位弹簧（73）的复位作用实现活塞柱（7）上下往复运动，进而带动待测试弹簧进行压缩测试；

步骤3：在偏心辊（8）运动的同时，通过伸缩部件（15）带动偏心辊（8）左右移动，进而调节活塞柱（7）上下移动幅度，从而对待测试弹簧的压缩幅度进行调节。

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