CN112198047B - 金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，包括上下正对设置的加荷板，两个加荷板的正对面均为内凹圆弧面，还包括位于两个加荷板之间的柔性垫圈，柔性垫圈外侧与多个径向调位装置的一端滑动配合，多个径向调位装置的另一端与加荷板之间沿内凹圆弧面的径向相对运动，柔性垫圈的两侧各固定连接着钢丝绳的一端，钢丝绳另一端连接有钢丝绳收放装置。本发明通过调节径向调节装置中的丝杆，使柔性垫圈中与金属波纹管贴合的垫圈压紧段的直径发生改变并与金属波纹管完全贴合，适用于不同直径的金属波纹管的检测。在调节过程中，只需要操作丝杆以及垫圈锁紧螺杆，调节过程快速高效，且丝杆上设有刻度线可精确控制调节量一致，调节精度高。

Description

金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置

技术领域

本发明涉及金属波纹管检测技术领域，具体地指一种金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置。

背景技术

在金属波纹管的径向刚度检测过程中，需要通过压力机上的加持装置夹持金属波纹管，并施加均布载荷至设定值，测量金属波纹管的变形量，从而测出其径向刚度。对于同一台压力机而言，当需要检测不同直径的金属波纹管时，需要更换不同的加荷板，导致安装和拆卸的过程比较费时费力，且需要试制多种型号的加荷板，夹持装置成本高。

中国专利CN205981885U公开了一种用于不同尺寸的圆形金属波纹管环刚度检测的夹具装置。该装置中通过在夹具连接板的圆弧面设置多个径向叠放的直径转换垫片来贴合不同直径的金属波纹管。但该装置在检测不同直径的金属波纹管时，需要人工拆卸和安装多个直径转换垫片，然后多次试装后验证最后一块垫片是否与金属波纹管完全贴合，且需要更换不同长度的插销。导致整个转换过程仍然费时费力，且随着波纹管直径越小，所需叠加垫片越多，夹持稳定性不高。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种适用不同直径金属波纹管、直径调节快速高效的径向刚度检测变径夹持装置。

为实现上述目的，本发明提供一种金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，包括上下正对设置的加荷板，两个所述加荷板的正对面均为内凹圆弧面，还包括位于两个加荷板之间的柔性垫圈，所述柔性垫圈外侧与多个径向调位装置的一端滑动配合，多个所述径向调位装置的另一端与加荷板之间沿内凹圆弧面的径向相对运动。

进一步地，每个所述加荷板至少与三个径向调位装置径向相对运动。

进一步地，所述径向调位装置包括位于内凹圆弧面两端的端部径向调位装置，和位于内凹圆弧面周向中部的中部径向调位装置。

进一步地，所述径向调位装置包括与加荷板螺纹传动的丝杆，所述丝杆上螺纹配合有调节螺母。

进一步地，所述径向调位装置还包括垫圈锁紧机构，所述垫圈锁紧机构一端与丝杆绕丝杆轴向转动配合，另一端与垫圈外侧滑动配合。

进一步地，所述丝杆端部设有T型的限位槽，所述垫圈锁紧机构包括T型的限位块，所述限位块内嵌在限位槽中并与限位槽限位配合。

进一步地，所述限位块端部固定连接有U型板，所述U型板两端固定设有垫圈滑块，所述柔性垫圈横截面呈工字型，其两侧设有滑槽，所述垫圈滑块与滑槽滑动配合。

进一步地，所述U型板上开有垫圈锁紧螺孔，所述垫圈锁紧螺孔与垫圈锁紧螺杆螺纹配合，所述垫圈锁紧螺杆固定连接着垫圈压板，所述垫圈压板上靠柔性垫圈一侧固定设有凸起。

进一步地，所述丝杆上沿轴向设有刻度线。

进一步地，所述柔性垫圈的两侧各固定连接着钢丝绳的一端，所述钢丝绳另一端连接有钢丝绳收放装置。

本发明的有益效果：适用于不同直径的金属波纹管、直径调节过程高效和精确。本发明通过柔性垫圈与不同直径的金属波纹管贴合，而柔性垫圈又通过径向调节装置与加荷板连接，这样通过同步调节多个径向调节装置中的丝杆，使得柔性垫圈中与金属波纹管贴合的垫圈压紧段的直径发生改变并与金属波纹管完全贴合，可以进行均布载荷的检测。在调节过程中，只需要操作丝杆以及垫圈锁紧螺杆即可完成垫圈的变径以及锁紧，调节过程快速高效，且丝杆上设有刻度线可精确控制调节量一致，柔性垫圈可完全与金属波纹管贴合，调节精度高。

附图说明

图1为本发明的变径夹持装置整体结构主视图。

图2为图1中丝杆和垫圈锁紧机构的A向视图。

图中各部件标号如下：加荷板1、调节螺孔101、内凹圆弧面102、外凸端面103、柔性垫圈2、滑槽201、垫圈压紧段210、钢丝绳拉紧段220、径向调位装置3、丝杆310、限位槽311、调节螺母320、垫圈锁紧机构330、限位块331、U型板332、垫圈滑块333、垫圈压板334、凸起335、垫圈锁紧螺母336、垫圈锁紧螺杆337、垫圈锁紧螺孔338、钢丝绳4、钢丝绳收放装置5、金属波纹管6。

具体实施方式

下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。

如图1～2所示，一种金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，包括上下正对设置的两个加荷板1，加荷板1为圆心角90°的扇形，两个加荷板1的正对面均为内凹圆弧面102，另一侧为外凸圆弧面103，每个加荷板1上与三个径向调位装置沿加荷板1的径向螺纹传动配合，还包括位于两个加荷板1之间的柔性垫圈2，柔性垫圈2采用变形性能好的橡胶垫圈，其周长要大于多种不同直径金属波纹管6 的周长，柔性垫圈2包括间隔的两个垫圈压紧段210和两个钢丝绳拉紧段220，垫圈压紧段210内侧与金属波纹管6贴合，金属波纹管 6、垫圈压紧段210以及加荷板1的同圆心，钢丝绳拉紧段220通过钢丝绳4连接着钢丝绳收放装置5，垫圈压紧段210外侧与径向调位装置的一端滑动配合。本发明利用三个非同一直线的点可确定一个圆的原理，将金属波纹管的直径等效为垫圈压紧段的直径，每个垫圈压紧段上设有三个径向调位装置来调节与内凹圆弧面102的径向距离，使垫圈压紧段的直径根据待测金属波纹管的直径而调节，适用于多种不同直径型号的金属波纹管。

本实施例中，每个加荷板1上的三个径向调位装置包括位于内凹圆弧面102两端的端部径向调位装置，和位于内凹圆弧面102周向中部的中部径向调位装置。这样，保证了垫圈压紧段所形成的圆弧的圆心角也为90°，满足检测规范的要求，且中部径向调位装置距两侧的端部径向调位装置距离相等，两个中部径向调位装置的连线构成整个装置的中轴线，柔性垫圈的拉伸与收缩关于中轴线为对称状态。

本实施例中，每个加荷板1上在三个径向调位装置处均沿径向开有调节螺孔101，每个径向调位装置包括与调节螺孔101螺纹传动的丝杆310，丝杆310上螺纹配合有调节螺母320，调节螺母320位于外凸圆弧面103上，丝杆310上沿轴向设有刻度线，径向调位装置还包括垫圈锁紧机构330，垫圈锁紧机构330一端与丝杆310绕丝杆310轴向转动配合，另一端与垫圈2外侧滑动配合。这样，通过旋转调节螺母带动丝杆径向移动，垫圈锁紧机构只沿径向移动而不转动，从而改变垫圈外侧与内凹圆弧面的距离，柔性垫圈与垫圈锁紧机构发生相对滑动，通过丝杆上刻度线可以精确控制每个径向调位装置的调节量保持一致，待垫圈压紧段与金属波纹管完全贴合时，垫圈锁紧机构对柔性垫圈进行锁紧，完成整个直径调节过程。

本实施例中，丝杆310端部设有T型的限位槽311，垫圈锁紧机构330包括T型的限位块331，限位块331内嵌在限位槽311中并与限位槽331限位配合。这样，当丝杆在调节螺母的驱动下做螺旋运动时，垫圈锁紧机构只沿径向做直线移动。

本实施例中，限位块331端部固定连接有U型板332，U型板 332两端固定设有垫圈滑块333，柔性垫圈2横截面呈工字型，其两侧设有滑槽201，垫圈滑块333与滑槽滑动配合，且滑槽201和垫圈滑块333的外表面均涂有光滑的聚四氟乙烯柔性材料。这样，在需要调节垫圈压紧段的直径时，柔性垫圈可以相对垫圈锁紧机构滑动，从而改变垫圈压紧段的弧长和直径。

本实施例中，U型板332上开有垫圈锁紧螺孔338，垫圈锁紧螺孔338与垫圈锁紧螺杆337螺纹配合，垫圈锁紧螺杆一端螺纹配合有垫圈锁紧螺母336，另一端固定连接着垫圈压板334，垫圈压板334 上靠柔性垫圈一侧固定设有多个凸起335。这样，当需要调节垫圈压紧段的直径时，旋转垫圈锁紧螺母使垫圈锁紧螺杆带动垫圈压板松开柔性垫圈，柔性垫圈可以相对垫圈锁紧机构滑动，待调节完成后，旋转垫圈锁紧螺母使垫圈锁紧螺杆带动垫圈压板压紧柔性垫圈，垫圈压板上的凸起可以增大垫圈压板与柔性垫圈之间的压紧力，使得柔性垫圈锁紧十分牢靠。

Claims (9)

1.一种金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，包括上下正对设置的加荷板(1)，两个所述加荷板(1)的正对面均为内凹圆弧面(102)，其特征在于：所述加荷板(1)另一侧为外凸圆弧面(103)，还包括位于两个加荷板(1)之间的柔性垫圈(2)，所述柔性垫圈(2)的周长大于金属波纹管(6)的周长，柔性垫圈(2)包括间隔的两个垫圈压紧段(210)和两个钢丝绳拉紧段(220)，垫圈压紧段(210)内侧与金属波纹管(6)贴合，所述垫圈压紧段(210)与所述加荷板(1)同圆心，每个所述垫圈压紧段(210)外侧与三个径向调位装置的一端滑动配合，三个所述径向调位装置的另一端与加荷板(1)之间沿内凹圆弧面(102)的径向相对运动。

2.根据权利要求1所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述径向调位装置包括位于内凹圆弧面(102)两端的端部径向调位装置，和位于内凹圆弧面(102)周向中部的中部径向调位装置。

3.根据权利要求1所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述径向调位装置包括与加荷板(1)螺纹传动的丝杆(310)，所述丝杆(310)上螺纹配合有调节螺母(320)。

4.根据权利要求3所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述径向调位装置还包括垫圈锁紧机构(330)，所述垫圈锁紧机构(330)一端与丝杆(310)绕丝杆(310)轴向转动配合，另一端与垫圈(2)外侧滑动配合。

5.根据权利要求4所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述丝杆(310)端部设有T型的限位槽(311)，所述垫圈锁紧机构(330)包括T型的限位块(331)，所述限位块(331)内嵌在限位槽(311)中并与限位槽(311)限位配合。

6.根据权利要求5所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述限位块(331)端部固定连接有U型板(332)，所述U型板(332)两端固定设有垫圈滑块(333)，所述柔性垫圈(2)横截面呈工字型，其两侧设有滑槽(201)，所述垫圈滑块(333)与滑槽滑动配合。

7.根据权利要求6所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述U型板(332)上开有垫圈锁紧螺孔(338)，所述垫圈锁紧螺孔(338)与垫圈锁紧螺杆(337)螺纹配合，所述垫圈锁紧螺杆(337)固定连接着垫圈压板(334)，所述垫圈压板(334)上靠柔性垫圈一侧固定设有凸起(335)。

8.根据权利要求3所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述丝杆(310)上沿轴向设有刻度线。

9.根据权利要求1所述的金属波纹管径向刚度检测变径夹持装置，其特征在于：所述柔性垫圈(2)的两侧各固定连接着钢丝绳(4)的一端，所述钢丝绳(4)另一端连接有钢丝绳收放装置(5)。

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