CN110530594A - 一种试验底盘及设置有该底盘的试验装置 - Google Patents

Abstract

一种试验底盘及设置有该底盘的试验装置，其中，试验底盘包括垂直位置调节机构、水平位置调节机构和翻转机构，所述垂直位置调节机构包括升降结构和升降轴，所述升降结构和所述升降轴连接，所述升降轴通过轴座设置于台架上，并同所述轴座进行可上升或下降的活动连接，所述水平位置调节机构活动设置于所述升降轴的轴肩上，并可随同所述升降轴一起上升或下降，所述翻转结构包括旋转架和安装法兰，所述旋转架包括旋转头和旋转臂，所述旋转头设置于所述水平位置调节机构上，所述旋转臂同所述安装法兰活动连接。该试验底盘可进行翻转以便于试验件的安装，可进行高度和水平角度上的调整，提升了操作便利性，还可实现试验底盘的精准定位。

Description

一种试验底盘及设置有该底盘的试验装置

技术领域

本发明涉及冲破试验设备领域，尤其涉及一种试验底盘及设置有该底盘的试验装置。

背景技术

目前，对于船舶、航空航天等领域使用的某些保护性盖体，在实际生产过程中需要对样盖进行冲破试验，冲破试验设备一般为特殊定制的大型试验台，需要对不同尺寸规格和试验参数的盖体进行一系列的冲击试验。因此，设计一种便捷稳定准确高效对盖体等试验件进行安装、更换和定位的试验底盘，能有效地保证试验的高效率和结果的准确性。

现有技术中，一般采用滑轨式和丝杆式的试验底盘。滑轨式包括可滑动的底盘、直线导轨和滑块等基本结构，试验前，将盖体仰装在底盘后推入到试验位置，此种结构因为盖体要仰装，操作性差，而且由于盖体需要一个较大空间滑进，对试验台的整体刚性产生了一定的影响；丝杆式包括固定在试验台外侧的丝杆，底盘通过螺纹安装在丝杆上，通过旋动丝杆带动底盘旋入试验台，该种方式由于底盘相对于丝杆中心处于悬臂状态，丝杆与螺母之间的摩擦力较大，因此人力旋动丝杆时操作十分费力，即便是采用驱动方式，也会产生较大的能耗和磨损，并且，由于丝杆与螺母之间存在间隙，导致底盘容易呈现“垂头”式的倾斜，难以保持水平，且倾斜状态随着螺纹的磨损变得越来越严重，最终导致所需冲破试验的位置和盖体的安装位置不对应，严重影响试验状态和效果。

此外，目前对于底盘是否正处于试验中心，一般采用人工划线标记或销孔对准连接的定位方式。人工划线标记定位的缺点在于定位的准确度比较依赖操作人员肉眼的观察准确度，因此导致定位精度不高；销孔定位的缺点在于需要通过手动方式对零件的相对位置进行对准，且定位时，零件中存在视线遮挡，不方便操作。

因此，针对现有技术中的诸多问题，需要对现有技术进行有效创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种试验底盘及设置有该底盘的试验装置，该试验底盘可进行翻转以便于试验件的安装，可进行高度和水平角度上的调整，提升了操作便利性，还可实现试验底盘的精准定位，提高了试验的准确性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种试验底盘，包括垂直位置调节机构、水平位置调节机构和翻转机构，所述垂直位置调节机构包括升降结构和升降轴，所述升降结构和所述升降轴连接，所述升降轴通过轴座设置于台架上，并同所述轴座进行可上升或下降的活动连接，所述水平位置调节机构活动设置于所述升降轴的轴肩上，并可随同所述升降轴一起上升或下降，所述翻转结构包括旋转架和安装法兰，所述旋转架包括旋转头和旋转臂，所述旋转头设置于所述水平位置调节机构上，所述旋转臂同所述安装法兰活动连接；

相应的，所述轴座包括上轴座和下轴座，并于上轴座和下轴座内侧设置铜套，通过上轴座和下轴座提高升降轴安装和运动的稳定性，铜套可以进一步为升降轴的上升或下降提供导向；

相应的，所述升降结构包括减速电机、传动轴、齿轮和齿条，所述减速电机和传动轴驱动连接，所述传动轴和所述齿轮通过平键连接，所述齿轮和所述齿条啮合传动连接，所述齿条固定设置于所述升降轴上，通过齿条和齿轮的啮合传动，实现升降轴的上升或下降运动；

相应的，所述垂直位置调节机构还包括控制器和限位开关，所述限位开关设置于所述台架上，且所述限位开关和所述控制器电连接，所述控制器和减速电机电连接，通过限位开关控制垂直位置调节机构的升降行程；

相应的，所述水平位置调节机构包括滚子轴承、调整垫圈和锁紧螺母，于所述升降轴上间隔设置有上下两个所述滚子轴承，分别于处于上方的所述滚子轴承上侧和处于下方的所述滚子轴承下侧设置锁紧螺母，并于所锁紧螺母和所述滚子轴承间设置调整垫圈，通过锁紧螺母对滚子轴承进行轴向定位，通过调整垫圈提高锁紧螺母对滚子轴承的限位准确性；

相应的，所述旋转头为环形结构，于所述旋转头的环形内侧中部设置径向凸起的挡肩，位于所述挡肩上方和下方的所述旋转头的环形内侧分别设置轴承安装孔，轴承安装孔用于容纳设置滚子轴承的外圈，且挡肩卡入两滚子轴承的间隔中，一方面，挡肩可保证旋转头不会从滚子轴承上滑落，另一方面，挡肩还可以配合锁紧螺母对滚子轴承进行轴向定位；

相应的，所述旋转臂的末端通过销孔和销轴实现和安装法兰的可旋转连接；

相应的，所述安装法兰上设置有多个安装孔，用于安装试验件；

相应的，所述旋转臂和台架对应设置有上定位块和下定位块，所述下定位块上设置有缺口，所述缺口为Y型结构，Y型上部为导向口，下部为定位槽，优选的，定位槽的宽度等于上定位块的宽度，导向口的扩口结构便于将上定位块导向进入定位槽内，从而实现对旋转架的定位；

相应的，所述旋转臂上还设置有挡块，挡块可避免安装法兰发生误翻转；

相应的，所述试验底盘还包括限位块，所述限位块设置于台架上，位于所述旋转架的一侧，用于在旋转架旋入时对其极限位置进行限位；

相应的，所述限位块上设置有缓冲橡胶垫，在限位块和旋转架发生限位碰撞后，对前述两者间的碰撞进行缓冲。

一种设置有该底盘的试验装置，除包括前述所述的试验底盘外，还包括台架、立柱、直线导轨、缓冲器、吊环螺钉、电动葫芦、电磁吸盘和冲头组件，所述台架设置有两层，所述台架的上层设置所述立柱、直线导轨和缓冲器，于所述立柱中心设置直线导轨，围绕所述直线导轨且位于所述立柱和所述直线导轨之间均布设置若干个所述缓冲器，立柱上端设置有上梁，于所述上梁中心位置设置所述吊环螺钉，于所述吊环螺钉下方悬挂所述电动葫芦，于所述电动葫芦下方设置所述电磁吸盘，于所述电磁吸盘下方设置冲头组件，所述台架的下层用于容纳所述试验底盘；

相应的，所述冲头组件包括滑块、砝码底盘、配重砝码、连接杆、冲头和力传感器，所述砝码底盘通过所述滑块可滑动的设置于所述直线导轨上，于所述砝码底盘上设置所述配重砝码，所述砝码底盘下侧设置所述连接杆，所述连接杆下端设置所述冲头，于所述冲头内部设置所述力传感器。

本发明的有益效果为：

1)通过设置垂直位置调节机构和水平位置调节机构实现对试验底盘的高度和水平位置的调节，一方面，极大的降低了人工成本，提高了机械化程度和试验效率，另一方面，旋转架设置于滚子轴承上并依靠滚子轴承进行旋转，既可以将旋转架旋转至台架外部对试验件进行安装，保证了操作人的作业安全，又解决了因旋转架偏离丝杆中心而处于悬臂状态所带来的“垂头”的问题，大大的提高了旋转架旋入试验位置时的精度；

2)安装法兰通过销轴和旋转架进行可旋转连接，通过旋转安装法兰即可实现试验件的正装，而无需操作人员趴倒后仰视将试验件安装于安装法兰下侧，提高了操作的便捷性和效率；

3)通过设置上定位块和下定位块，保证旋转架旋转至精准的试验位置，保证了试验的准确性；

4)通过限位开关和限位块分别对旋转架的升降行程和水平旋转的行程进行限位，避免零件间升降或旋转过度造成碰撞损坏。

附图说明

图1是本发明一个实施例中所述的试验底盘的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中所述的试验底盘的安装结构示意图；

图3是本发明一个实施例中所述的上定位块和下定位块的结构示意图；

图4是本发明一个实施例中所述的设置有该底盘的试验装置的结构示意图；

图中：

101、上轴座；102、下轴座；

201、限位开关；202、减速电机；203、电机支架；204、传动轴、205、齿轮；206、齿条；207、升降轴；

301、滚子轴承；302、调整垫圈；303、锁紧螺母；

401、旋转头；402、挡肩；403、旋转臂；404、销轴；405、挡块；406、上定位块；407、下定位块；408、限位块；

501、安装法兰；502、安装孔；

601、台架；602、立柱；603、直线导轨；604、缓冲器；605、吊环螺钉；606、电动葫芦；607、电磁吸盘；608、滑块；609、砝码底盘；610、配重砝码；611、连接杆；612、冲头；

701、盖体。

具体实施方式

如图1和2所示，在本发明的一个实施例中，一种试验底盘包括垂直位置调节机构、水平位置调节机构和翻转机构；

垂直位置调节机构包括限位开关201、控制器、升降结构和升降轴207，升降结构又包括减速电机202、传动轴204、齿轮205和齿条206，限位开关201设置于台架601上，限位开关201、控制器和减速电机202依次电连接，减速电机202通过电机支架203安装固定，减速电机202和传动轴204驱动连接，传动轴204和齿轮205通过平键连接，齿轮205和齿条206啮合传动连接，齿条206固定设置于升降轴207上，通过齿条206和齿轮205的啮合传动，实现升降轴207的上升或下降运动，并通过限位开关201控制升降轴207的升降行程。升降轴207通过轴座设置于台架601上，并同轴座进行可上升或下降的活动连接，轴座包括上轴座101和下轴座102，并于上轴座101和下轴座102内侧设置铜套，通过上轴座101和下轴座102提高升降轴207安装的稳定性，铜套可以进一步为升降轴207的上升或下降提供导向；

水平位置调节机构包括滚子轴承301、调整垫圈302和锁紧螺母303，于升降轴207上间隔设置有上下两个滚子轴承301，分别于处于上方的滚子轴承301上侧和处于下方的滚子轴承301下侧设置锁紧螺母303，并于锁紧螺母303和滚子轴承301间设置调整垫圈302，通过锁紧螺母303对滚子轴承301进行轴向定位，通过调整垫圈302提高锁紧螺母303对滚子轴承301的限位准确性；

翻转结构包括旋转架和安装法兰501，旋转架包括旋转头401、旋转臂403和挡块405，旋转头401为环形结构，于旋转头401的环形内侧中部设置径向凸起的挡肩402，位于挡肩402上方和下方的旋转头401的环形内侧分别设置轴承安装孔，轴承安装孔用于容纳设置滚子轴承301的外圈，挡肩402卡入两滚子轴承301的间隔中。旋转臂403末端通过销孔和销轴404实现和安装法兰501的可旋转连接，通过旋转挡块405的角度控制安装法兰501的可翻转状态，当挡块405挡于安装法兰501之上时，可以避免安装法兰501发生误翻转，当将挡块405旋出安装法兰501之上时，可对安装法兰501进行自由旋转。安装法兰501上通过设置多个安装孔502用以试验件的安装，为了便于说明，在本实施例中，试验件设置为盖体701；

为了将盖体701准确送入冲破试验的中心，如图3所示，旋转臂和台架601上对应设置有上定位块406和下定位块407，例如，上定位块406可以是设置在旋转架下侧的凸起，下定位块407上设置有Y型缺口，Y型上部为导向口，下部为定位槽，导向口的扩口结构便于将上定位块406导向进入定位槽内，以此提高导向定位效果。此外，为了在旋转架旋入时对其极限位置进行限位，在台架601上还设置有限位块408，该限位块408位于旋转架的一侧，进一步的，还可在限位块408上设置缓冲橡胶垫，在限位块408和旋转架发生限位碰撞后，对前述两者间的碰撞进行缓冲。

如图4所示，设置有该底盘的试验装置，除包括前述所述的试验底盘外，还包括台架601、立柱602、直线导轨603、缓冲器604、吊环螺钉605、电动葫芦606、电磁吸盘607和冲头组件，冲头组件又包括滑块608、砝码底盘609、配重砝码610、连接杆611、冲头612和力传感器。台架601设置有两层，台架601的上层设置立柱602、直线导轨603和缓冲器604，于立柱602中心设置直线导轨603，围绕直线导轨603且位于立柱602和直线导轨603之间均布设置若干个缓冲器604，立柱602上端设置有上梁，于上梁中心位置设置吊环螺钉605，于吊环螺钉605下方悬挂电动葫芦606，于电动葫芦606下方设置电磁吸盘607，于电磁吸盘607下方设置配重砝码610，配重砝码610放置于砝码底盘609上，砝码底盘609通过滑块608可滑动的设置于直线导轨603上，砝码底盘609下侧设置连接杆611，连接杆611下端设置冲头612，于冲头612内部设置力传感器，台架601的下层用于容纳试验底盘。

根据前述一实施例，可以得到如下实施方式：

一、将盖体装配或更换到试验底盘上

设备位于图1所示试验位置→减速电机202带动旋转架上升到预定位置→人工拖曳旋转架绕升降轴207向外旋出台架601→解除挡块405对安装法兰501的锁定状态并将安装法兰501旋转180°→减速电机202带动旋转架下降并停放在特定高度或支撑柱上→将盖体701安装于安装法兰501上→减速电机202带动旋转架上升到预定位置→将安装法兰501旋转180°并用挡块405锁定→人工推动旋转架绕升降轴207向内旋入台架601，直至撞在限位块408上→减速电机202带动旋转架下降并通过上定位块406和下定位块407的配合进行纠偏和限位后，将盖,701固定在预期位置。

二、试验装置的试验流程

电动葫芦606带动电磁吸盘607吸附冲头组件上升至指定高度，电磁吸盘607充电退磁，释放冲头组件，使其沿直线导轨603自由下落，将下方设置的盖体701冲破，设置在冲头612内部的力传感器测量冲头612和盖体701之间的冲击力，冲破动作完成后，冲头组件落在缓冲器604上进行缓冲直至停止运动。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种试验底盘，包括垂直位置调节机构、水平位置调节机构和翻转机构，其特征在于：所述垂直位置调节机构包括升降结构和升降轴，所述升降结构和所述升降轴连接，所述升降轴通过轴座设置于台架上，并同所述轴座进行可上升或下降的活动连接，所述水平位置调节机构活动设置于所述升降轴的轴肩上，并可随同所述升降轴一起上升或下降，所述翻转结构包括旋转架和安装法兰，所述旋转架包括旋转头和旋转臂，所述旋转头设置于所述水平位置调节机构上，所述旋转臂同所述安装法兰活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述轴座包括上轴座和下轴座，并于上轴座和下轴座内侧设置铜套。

3.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述升降结构包括减速电机、传动轴、齿轮和齿条，所述减速电机和传动轴驱动连接，所述传动轴和所述齿轮通过平键连接，所述齿轮和所述齿条啮合传动连接，所述齿条固定设置于所述升降轴上。

4.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述垂直位置调节机构还包括控制器和限位开关，所述限位开关设置于所述台架上，且所述限位开关和所述控制器电连接，所述控制器和减速电机电连接，通过限位开关控制垂直位置调节机构的升降行程。

5.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述水平位置调节机构包括滚子轴承、调整垫圈和锁紧螺母，于所述升降轴上间隔设置有上下两个所述滚子轴承，分别于处于上方的所述滚子轴承上侧和处于下方的所述滚子轴承下侧设置锁紧螺母，并于所锁紧螺母和所述滚子轴承间设置调整垫圈。

6.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述旋转头为环形结构，于所述旋转头的环形内侧中部设置径向凸起的挡肩，位于所述挡肩上方和下方的所述旋转头的环形内侧分别设置轴承安装孔。

7.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述旋转臂和台架对应设置有上定位块和下定位块，所述下定位块上设置有缺口，所述缺口为Y型结构，Y型上部为导向口，下部为定位槽。

8.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述旋转臂上还设置有挡块。

9.根据权利要求1所述的一种试验底盘，其特征在于：所述试验底盘还包括限位块，所述限位块设置于台架上，位于所述旋转架的一侧，且所述限位块上设置有缓冲橡胶垫。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种设置有该底盘的试验装置，其特征在于：除包括前述所述的试验底盘外，还包括台架、立柱、直线导轨、缓冲器、吊环螺钉、电动葫芦、电磁吸盘和冲头组件，所述台架设置有两层，所述台架的上层设置所述立柱、直线导轨和缓冲器，于所述立柱中心设置直线导轨，围绕所述直线导轨且位于所述立柱和所述直线导轨之间均布设置若干个所述缓冲器，立柱上端设置有上梁，于所述上梁中心位置设置所述吊环螺钉，于所述吊环螺钉下方悬挂所述电动葫芦，于所述电动葫芦下方设置所述电磁吸盘，于所述电磁吸盘下方设置冲头组件，所述台架的下层用于容纳所述试验底盘。