CN111289362B - 一种用于波纹管的多功能试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于波纹管的多功能试验机，包括：底座；导轨，呈U型，其开口一侧与底座相连；公共横梁座，连接于导轨，可沿导轨上下平移；扭转电机组件；拉压力传感器组件；软管弯曲机构；底座顶部设有分别与第一转接组件、第二转接组件和第三上接头组件一一对应的三个下接头。本发明能完成波纹软管的扭转试验、拉伸试验、弯曲试验等项目，实现集成化和节约成本的效果；通过公用的公共横梁座将扭转试验、拉伸试验、弯曲试验集成于一体，可以进行同一批次波纹管的测试，提高了测试效率；结构简单，操作方便，试验前的安装快速，提高了测试效率；测试准确性高。

Description

一种用于波纹管的多功能试验机

技术领域

本发明属于波纹管的性能测试领域，尤其是涉及一种用于波纹管的多功能试验机。

背景技术

波纹软管的扭转试验、拉伸试验、弯曲试验是考核波纹软管的重要性能项目，目前本行业没有通用的相关项目检测设备，用户都是根据自身需求，委托外边或自己动手设计制造相应项目的检测设备，互相不能实现项目之间的兼顾和通用。波纹管存在长度不一致，规格不一等现状，需要设计制造一种满足行业测试需要的通用测试设备，具有通用的性能，满足广泛客户的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可以同时实现波纹管的扭转试验、拉伸试验、弯曲试验，结构简单，测试效率高，通用性好的用于波纹管的多功能试验机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于波纹管的多功能试验机，包括：

底座；

导轨，呈U型，其开口一侧与底座相连；

公共横梁座，连接于导轨，可沿导轨上下平移；

扭转电机组件，包括连接于公共横梁座的扭转电机，与扭转电机相连的第一上接头，及用于连接波纹管的第一转接组件；

拉压力传感器组件，包括设于公共横梁座上的第二上接头，和用于连接波纹管的第二转接组件；

软管弯曲机构，包括设于公共横梁座上、用于夹持波纹管的芯棒组件，设于公共横梁座上、用于弯曲测试的弯曲电机，及与弯曲电机相连的第三上接头组件；

所述底座顶部设有分别与第一转接组件、第二转接组件和第三上接头组件一一对应的三个下接头。

进一步的，所述第三上接头组件包括与弯曲电机相连的弯曲摆轴，套设于弯曲摆轴的滑动接头，与滑动接头相连的旋转接头，及与旋转接头连接的第三上接头，该第三上接头可与波纹管相连。滑动接头的设置给旋转接头的更换带来了方便，增加试验机的通用性。

进一步的，所述滑动接头活动套设于弯曲摆轴；所述旋转接头与滑动接头转动相连；所述第三上接头与旋转接头固定相连。可以实现波纹软管上端的转动，结合滑动接头的滑动，保证波纹软管的弯曲效果，提高测试准确性。

进一步的，所述公共横梁座上连接有安装部，所述弯曲电机穿过安装部与弯曲摆轴相连。

进一步的，所述芯棒组件形成供波纹管穿过的通道。

进一步的，所述芯棒组件包括与公共横梁座相连的第一连杆和第二连杆，分别与第一连杆和第二连杆相连、沿导轨高度方向延伸的延伸板，设于延伸板顶端的第一调节槽和第二调节槽，及连接于第一调节槽的第一连接柱、连接于第二调节槽的第二连接柱；波纹管穿过第一连杆和第二连杆之间的间隙，被夹持在第一连接柱和第二连接柱之间。第一连接柱和第一调节槽之间的调节操作方便，也提高了对不同规格波纹软管的通配性。

进一步的，所述第一连接柱的轴心和弯曲电机的轴心不相重合，第二连接柱的轴心和弯曲电机的轴心不相重合。

进一步的，所述导轨上连接有动力杆，该动力杆穿过公共横梁座后与底座相连，于动力源驱动下该动力杆可旋转带动公共横梁座上下平移。

进一步的，所述扭转电机上设有连接凸部，第一上接头与连接凸部止转配合连接。

进一步的，所述第一转接组件包括带有开孔的转接板，穿过第一上接头和开孔将第一上接头和转接板固定连接的螺钉，连接在转接板下方的连柱，设于连柱外壁的凸棱，连接于凸棱下方的内连接套，及套设于内连接套外的滑套；所述滑套包括上部体，下部体，及贯穿上部体、下部体的槽体，该槽体与凸棱适配，下部体内壁形成台阶状凹陷，该台阶状凹陷与内连接套形状、大小适配。保证扭转电机带动连柱同步旋转时，波纹软管同步扭转，实现把扭转力矩传导到被试波纹软管上的目的，而不是螺纹松动，增加试验的准确性。

进一步的，所述底座上连接有操作面板。通过操作面板操控整个试验过程，操作简单。

本发明的有益效果是：1）在一台设备上能完成波纹软管的扭转试验、拉伸试验、弯曲试验等项目，实现集成化和节约成本的效果；2）可同时满足波纹软管的扭转试验、拉伸试验、弯曲试验存在的共性要求，如高度调整，试验过程中的气密性要求；3）将充气单元、控制系统设置在底座内，整体结构更加简洁合理，相对体积小；4）通过公用的公共横梁座将扭转试验、拉伸试验、弯曲试验集成于一体，可以进行同一批次波纹管的测试，提高了测试效率；5）可以更换上接头以适应不同规格的波纹软管，通配性高，接头互换性较好；6）结构简单，操作方便，试验前的安装快速，提高了测试效率；7）扭转试验时，波纹软管和上接头之间不会产生相对滑动，提高测试准确性；8）弯曲试验时，消除了芯棒组件和弯曲摆轴的干涉，摆动角度达到标准要求的角度，测试效率更高。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的立体图。

图4为图3中的A处结构放大图。

图5为本发明第三上接头组件的立体图。

图6为本发明第一转接组件的立体图。

图7为本发明第一转接组件的局部主视图。

图8为本发明第二转接组件的主视图。

图9为本发明滑套的立体图。

图10为本发明滑套的俯视图。

图11为本发明滑套的仰视图。

图12为本发明下接头的主视图。

图13为本发明下接头的剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-13所示，一种用于波纹管的多功能试验机，包括底座1，连接在底座1上的导轨3，可活动地连接在导轨3上的公共横梁座4，用于进行波纹管扭曲试验的扭转电机组件5，用于进行波纹管拉伸试验的拉压力传感器组件6，及用于进行波纹管弯曲试验的软管弯曲机构7。

为满足扭转试验、拉伸试验、弯曲试验三工位要求，底座1采用横向结构，使台位宽度增加，具体的，底座1采用横向长度大于纵向宽度的立方体结构，其中空的内部安装有控制系统，包括用于给波纹管通入额定压缩空气的充气单元（图中未示出）。底座1的上表面设置有多个下接头2，于本实施例中，下接头2的数量为三个。

下接头2包括伸入底座1内的下半部分24，与底座1相连的中间部分25，及用于连接被试波纹软管8的上半部分26，上半部分26和下半部分24相联通，上半部分26可以与被试波纹软管8螺纹连接，下半部分24可以与充气单元连接，用于向被试波纹软管8内通入气体。

底座1上垂直连接有导轨3，导轨3为U型，其包括位于两侧的导向柱和位于顶部的支架33，导向柱的下端与底座1固定连接，两个导向柱之间连接有公共横梁座4，可以保证公共横梁座4升降的一致性，该公共横梁座4与支架33相平行，其可以沿着导向柱向上平移或向下平移。

为了实现公共横梁座4的平移，在支架33上安装有动力源32，动力源32穿过支架33与动力杆31相连，动力杆31穿过公共横梁座4的穿孔40后与底座1相连，动力杆31的外壁带有螺纹齿，公共横梁座4的穿孔40内壁带有与动力杆31外壁适配的齿部，从而当动力源32驱动动力杆31周向旋转时，公共横梁座4可随着动力杆31上移或下移。于本实施例中，动力杆31为丝杆，动力源32为丝杆电机，公共横梁座4上设置与丝杆螺纹连接的丝母。

公共横梁座4的升降实现公共横梁座4的调整及在拉伸试验中对被试波纹软管8施加要求的试验力，进行拉力试验。具体的，拉压力传感器组件6包括传感器，螺纹连接在公共横梁座4上的第二上接头61，及与第二上接头61相连的第二转接组件；

第二转接组件包括带有开孔531的转接板53，穿过第二上接头61和开孔531将第二上接头61和转接板53固定连接的螺钉532，连接在转接板53下方的连柱533，设于连柱533外壁的凸棱534，及连接于凸棱534下方的内连接套54；第二上接头61上形成与转接板53形状、大小适配的条形开槽，实现止转配合。

被试波纹软管8的上端与内连接套54连接，被试波纹软管8的下端与底座1上相应的下接头22相连，三个下接头2的结构相同，不再赘述。

被试波纹软管被试波纹软管第二上接头61设置在公共横梁座4延伸部位42，该延伸部位42刚好位于动力杆31所处位置，不仅可以增加公共横梁座4此处的宽度，保证动力杆31的结构稳定性，还给第二上接头61的安装提供了足够的空间。

拉伸试验时，把被试波纹软管8上端与第二上接头61连接，被试波纹软管8下端与下接头2连接，试验时通过操作面板可实现抗拉性试验和破坏性试验，抗拉性试验通过输入试验拉力和设定保持时间，启动试验机进行试验，当达到设定拉力时，设备自动转入保持状态，保持到设定的时间系统时间通过黄色警示，提示试验完成；拉伸试验时，通过操作面板输入拉伸速度，进行设定速度的拉伸，直至出现达到预期的破坏，或预期的目标（上述操作面板的功能为现有技术可以实现，不再赘述）。

扭转电机组件5包括安装在公共横梁座4上的扭转电机51，与扭转电机51螺纹连接的第一上接头52，及与第一上接头52相连的第一转接组件，第一转接组件包括带有开孔531的转接板53，穿过第一上接头52和开孔531将第一上接头52和转接板53固定连接的螺钉532，连接在转接板53下方的连柱533，设于连柱533外壁的凸棱534，连接于凸棱534下方的内连接套54，及套设于内连接套54外的滑套55；第一上接头52上形成与转接板53形状、大小适配的条形开槽，实现止转配合；

该滑套55包括上部体551，下部体552，及贯穿上部体551、下部体552的槽体553，该槽体553与凸棱534适配，装配时凸棱534卡入槽体553实现滑套55和连柱533的止转配合连接；下部体552内壁形成台阶状凹陷554，该台阶状凹陷554与内连接套54形状、大小适配，滑套55外壁呈六角形，内连接套54外壁也呈六角形，也就是说内连接套54与滑套55的下部体552适配，从而滑套55通过台阶状凹陷554刚好架设在内连接套54上。

该第一转接组件的结构与第二转接组件的结构基本相同，只不过增加了一个滑套55。滑套55和内连接套54可以根据规格适配生产多个，从而可以提高通配性。

第一上接头52和第二上接头61的结构可以相同，也可以是有N个，从而可以跟不同管径和规格的波纹管适配相连，达到通配性要求。

被试波纹软管8与滑套55相连，保证扭转电机51带动连柱533同步旋转时，波纹软管同步扭转，实现把扭转力矩传导到被试波纹软管8上的目的，而不是螺纹松动，增加试验的准确性。

被试波纹软管被试波纹软管进行扭转试验时，安装被试波纹软管8到扭转电机组件5的滑套55上，把下端螺母安装在下接头21上，滑动扭转电机组件中的滑套55到凸棱534和内连接套54上，阻止第一转接组件和软管螺母相对滑动，启动扭转电机51进行扭转试验，根据标准要求进行检查试验结果。

软管弯曲机构7包括第三上接头组件71，弯曲电机72，及芯棒组件73；公共横梁座4上表面连接有与其垂直的安装部41，安装部41的上部用于安装弯曲电机72，弯曲电机72的转轴穿过安装部41后与第三上接头组件71相连。

第三上接头组件71包括与弯曲电机72的转轴垂直相连的弯曲摆轴711，套设在弯曲摆轴711上的滑动接头712，与滑动接头712相连的旋转接头713，及与旋转接头713连接的第三上接头714，该第三上接头713可以是与滑动接头712固定连接，也可以是可转动地连接，第三上接头714用于连接被试波纹软管8的一端，被试波纹软管8的下端与底座1上相应的下接头23相连，滑动接头712可以是活动套设在弯曲摆轴711上，当然此处所说的活动套设并不是随意活动，而是在外力作用下可以轴向相对活动，在没有外力作用下两者相对静止。

芯棒组件73形成供被试波纹软管8穿过的通道730，具体的，芯棒组件73包括与公共横梁座4的前侧面相连的第一连杆731和第二连杆732，与第一连杆731和第二连杆732相连、沿着导轨3的高度方向延伸的延伸板733，位于延伸板733顶端的第一调节槽734和第二调节槽735，及第一连接柱736、第二连接柱737；

第一连杆731和第二连杆732相平行，两者之间存在间隙，延伸板733和第一连杆731相垂直，在延伸板733的顶端形成一个分叉结构，第一调节槽734位于分叉结构的左侧，第二调节槽735位于分叉结构的右侧，第一调节槽734和第二调节槽735位于同一水平面上，且沿着公共横梁座4的长度方向延伸；

第一连接柱736的部分垂直连接在第一调节槽734内，第二连接柱737的部分垂直连接在第二调节槽735内；具体的，第一连接柱736的端部外径小于其主体部分外径，较小外径与第一调节槽734的宽度相当，从而该较小外径部分穿过第一调节槽734后与一螺母相连，实现第一连接柱736和第一调节槽734的装配连接；第一连接柱736的轴心和弯曲电机72转轴的轴心不位于同一直线上，即第一连接柱736的轴心和弯曲电机72的轴心不相重合，第二连接柱737的轴心和弯曲电机72转轴的轴心也不位于同一直线上，即第二连接柱737的轴心和弯曲电机72的轴心不相重合，即芯棒组件73决定的波纹管的弯曲圆心和弯曲摆轴711的旋转中心不同心。

当然也可以是第一连接柱736包括位于中心的第一轴和可转动地套设在第一轴外的主体部分，第一轴穿出第一调节槽734后与一螺母相连，实现第一轴和第一调节槽734的装配连接，但此时主体部分可绕着第一轴相对转动。第二连接柱737和第二调节槽735的结构与上述第一连接柱736和第一调节槽734的结构相同，不再赘述。

第一连接柱736和第二连接柱737之间存在间隙，被试波纹软管穿过第一连杆731和第二连杆732之间的间隙被夹持在第一连接柱736和第二连接柱737之间。第一连接柱736和第二连接柱737之间的间隙、第一连杆731和第二连杆732之间的间隙、延伸板733和安装部41之间的间距形成所述的通道730。

当被试波纹软管的外径不同时，只需要旋转放松螺母调节第一连接柱736和第一调节槽734、第二连接柱737和第二调节槽735的相对位置即可，拆装方便，调节快速。

进行弯曲试验时，弯曲电机72驱动弯曲摆轴711左右摆动，该摆动角度可被精确控制，且根据标准要求可调整，在被试波纹软管的牵引力作用下，滑动接头712沿着弯曲摆轴711滑动，旋转接头713也相对滑动接头712转动，产生被试波纹软管在弯曲摆轴711的作用下沿着第一连接柱736外周表面或第二连接柱737外周表面的弯曲运动。

弯曲试验时，把被试波纹软管下端螺母安装在下接口上，被试波纹软管上端螺母接口与第三上接头714螺纹固定连接，试验时根据试验项目要求及安装的芯棒组件73，通过点动方式选择波纹软管绕第二连接柱737弯曲正向180度时弯曲摆轴711的角度为正向角度，通过点动方式选择波纹软管绕第一连接柱736弯曲负向180度时弯曲摆轴711的角度为负向角度，在操作面板上相应单元分别填入正向、负向角度，为试验时弯曲摆轴711左右转向的角度，通过操作面板弯曲速度设定界面进行设定和速度测试确认，速度确认完成后，通过操作面板启动试验，根据标准要求进行检查试验结果（上述操作面板的功能为现有技术可以实现，不再赘述）。

为了满足芯棒组件73根据波纹软管外径的变化而变化，第一连接柱736和第二连接柱737之间的间距可调，甚至第一连接柱736和第二连接柱737可以进行更换，通配性较佳。

为了便于操作，底座1上连接有操作面板11，该操作面板11与控制系统相连，通过该操作面板11可以根据被试软管长度调整公共横梁座4高度到合适位置，或者调整波纹软管内的充气压力，上述功能为现有技术可以实现，不再赘述。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于波纹管的多功能试验机，其特征在于包括：

底座（1）；

导轨（3），呈U型，其开口一侧与底座（1）相连；

公共横梁座（4），连接于导轨（3），可沿导轨（3）上下平移；

扭转电机组件（5），包括连接于公共横梁座（4）的扭转电机（51），与扭转电机（51）相连的第一上接头（52），及用于连接波纹管（8）的第一转接组件；

拉压力传感器组件（6），包括设于公共横梁座（4）上的第二上接头（61），和用于连接波纹管的第二转接组件；

软管弯曲机构（7），包括设于公共横梁座（4）上、用于夹持波纹管的芯棒组件（73），设于公共横梁座（4）上、用于弯曲测试的弯曲电机（72），及与弯曲电机（72）相连的第三上接头组件（71）；

所述第三上接头组件（71）包括与弯曲电机（72）相连的弯曲摆轴（711），套设于弯曲摆轴（711）的滑动接头（712），与滑动接头（712）相连的旋转接头（713），及与旋转接头（713）连接的第三上接头（714），该第三上接头（714）可与波纹管相连；

所述底座（1）顶部设有分别与第一转接组件、第二转接组件和第三上接头组件（71）一一对应的三个下接头（2）。

2.根据权利要求1所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述滑动接头（712）活动套设于弯曲摆轴（711）；所述旋转接头（713）与滑动接头（712）转动相连；所述第三上接头（714）与旋转接头（713）固定相连。

3.根据权利要求1所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述公共横梁座（4）上连接有安装部（41），所述弯曲电机（72）穿过安装部（41）与弯曲摆轴（711）相连。

4.根据权利要求1所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述芯棒组件（73）形成供波纹管穿过的通道（730）。

5.根据权利要求4所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述芯棒组件（73）包括与公共横梁座（4）相连的第一连杆（731）和第二连杆（732），分别与第一连杆（731）和第二连杆（732）相连、沿导轨（3）高度方向延伸的延伸板（733），设于延伸板（733）顶端的第一调节槽（734）和第二调节槽（735），及连接于第一调节槽（734）的第一连接柱（736）、连接于第二调节槽（735）的第二连接柱（737）；波纹管穿过第一连杆（731）和第二连杆（732）之间的间隙，被夹持在第一连接柱（736）和第二连接柱（737）之间。

6.根据权利要求5所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述第一连接柱（736）的轴心和弯曲电机（72）的轴心不相重合，第二连接柱（737）的轴心和弯曲电机（72）的轴心不相重合。

7.根据权利要求1所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述导轨（3）上连接有动力杆（31），该动力杆（31）穿过公共横梁座（4）后与底座（1）相连，于动力源（32）驱动下该动力杆（31）可旋转带动公共横梁座（4）上下平移。

8.根据权利要求1所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述扭转电机（51）上设有连接凸部（511），第一上接头（52）与连接凸部（511）止转配合连接。

9.根据权利要求1所述的用于波纹管的多功能试验机，其特征在于：所述第一转接组件包括带有开孔（531）的转接板（53），穿过第一上接头（52）和开孔（531）将第一上接头（52）和转接板（53）固定连接的螺钉（532），连接在转接板（53）下方的连柱（533），设于连柱（533）外壁的凸棱（534），连接于凸棱（534）下方的内连接套（54），及套设于内连接套（54）外的滑套（55）；所述滑套（55）包括上部体（551），下部体（552），及贯穿上部体（551）、下部体（552）的槽体（553），该槽体（553）与凸棱（534）适配，下部体（552）内壁形成台阶状凹陷（554），该台阶状凹陷（554）与内连接套（54）形状、大小适配。

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