CN112666025A - 一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，涉及卡箍测试应用领域，主要包括传动模块、导向模块、驱动模块和阻力件。本发明提供的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，结构简单合理，通过传动模块控制相邻两个卡盘反向转动，通过T形导向模块实现卡箍测试组件在相邻两卡盘之间做循环往复的“8”字环绕运动，卡箍测试组件一端插入阻力件中受到阻力产生弯矩，从而在运动状态下测试卡箍组件的弯曲疲劳性能。本发明不仅所需能量大大减少，且卡箍测试组件能够随着运动使所受的弯矩方向不断变化，实现模拟卡箍组件复杂的工作环境的效果，从而提高测试的可靠性，拓展了卡箍测试应用领域，实用性强。

Description

一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置

技术领域

本发明涉及卡箍测试应用领域，特别是涉及一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置。

背景技术

随着近年来飞机性能及管路设计水平的上升，对系统管路连接卡箍的可靠性能要求也日益提高，从而催生出诸多卡箍可靠性能测试设备。

目前，常规的卡箍弯曲疲劳测试方法为：将卡箍及其组件按如图1所示安装在固定夹具上，施加最小拧紧力矩，将导管07的一端刚性固定，对另一端耳片011施加80％的额定弯曲力矩。接头内部达到最大工作压力，工作介质为航空煤油。对试验组件施加十万次的偏移循环，一次偏移循环包括：先向下施加弯曲力矩，再卸载，然后向上施加弯曲力矩，再卸载。循环速率为60-120个循环每分钟。每25000次循环时将试验组合件转动90°，此时应保证不松开或拧紧接头。试验后拆卸卡箍并进行目视检查，卡箍不应产生泄露、变形和损坏。

但是，常规的卡箍测试装置将卡箍组件一端固定，另一端加载上下往复的弯矩力，不仅耗能急剧增加，而且弯矩方向固定，与卡箍现场实际受力环境差距较大。因此，如何针对这些不足，提出一种新型卡箍夹紧力测试装置是本发明亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，该卡箍弯曲疲劳测试装置可驱使卡箍测试组件做“8”字环绕运动，并实现运动中对卡箍测试组件进行全方位多角度的抗弯曲疲劳测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，主要包括：

传动模块，所述传动模块包括卡盘组和设置于所述卡盘组外周的卡套；所述卡盘组包括至少两个相邻布置的卡盘，所述卡盘的外周设置有至少一个卡槽；卡箍测试组件的一端放置于所述卡槽内，以随所述卡盘转动；

导向模块，所述导向模块安装于相邻两所述卡盘之间，用于将所述卡箍测试组件从一所述卡盘衔接过渡至另一所述卡盘；

驱动模块，所述驱动模块与所述卡盘组连接，用于驱动各所述卡盘转动，且相邻两所述卡盘反向转动，从而实现所述卡箍测试组件的环绕运动；

阻力件，所述阻力件与所述卡箍测试组件的另一端接触，以对所述卡箍测试组件的环绕运动设置阻力。

可选的，基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置还包括底座，所述驱动模块、所述传动模块和/或所述导向模块安装于所述底座上。

可选的，所述卡盘组包括两个相邻布置的卡盘。

可选的，所述驱动模块包括电机、主动齿轮和与所述主动齿轮啮合的从动齿轮组，所述电机通过连接轴与所述主动齿轮连接；所述主动齿轮和所述从动齿轮组中的各从动齿轮分别与一所述卡盘连接。

可选的，所述卡盘的外周间隔设置有三个卡槽。

可选的，所述导向模块包括支架和底部铰接于所述支架上的T形件；所述T形件的顶部还通过弹性件与所述支架的底部连接。

可选的，所述弹性件为弹簧，且所述弹簧处于自然状态时，能够使所述T形件底部的一端翘起，另一端下压。

可选的，所述阻力件为粘性物质。

可选的，所述卡箍测试组件包括第一导管、第二导管和连接两导管的卡箍。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，结构简单合理，通过传动模块控制相邻两个卡盘反向转动，通过T形摇摆机构实现卡箍测试组件在相邻两卡盘之间做循环往复的“8”字环绕运动，卡箍测试组件一端插入阻力件中受到阻力产生弯矩，从而在运动状态下测试卡箍组件的弯曲疲劳性能。本发明不仅所需能量大大减少，且卡箍测试组件能够随着运动使所受的弯矩方向不断变化，实现模拟卡箍组件复杂的工作环境的效果，从而提高测试的可靠性，拓展了卡箍测试应用领域，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有卡箍弯曲疲劳试验中试验组件的结构示意图；

图2为本发明卡箍弯曲疲劳测试装置的结构示意图；

图3为本发明卡箍弯曲疲劳测试装置的正视图；

图4为本发明卡箍弯曲疲劳测试装置的去卡套结构示意图；

图5为本发明导向模块的结构示意图；

图6为本发明导向模块的摆动原理图；

图7为本发明卡箍测试组件的运动轨迹示意图；

图8为本发明卡箍测试组件的结构示意图；

其中，附图标记为：

01-卡箍；02、03-接头；04-密封圈；05-接管嘴；06-堵塞；07、08-导管；09、010-堵盖；011-耳片；

1-电机；2-连接轴；3-轴承座；4-从动齿轮；5-底座；6-卡套；7-阻力件；8-主动齿轮；9-卡盘；10-支架；11-T形件；12-弹簧；13-堵塞；14-第一导管；15-卡箍；16-第二导管；17-卡环；18-卡箍测试组件；19-堵盖。

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。

本发明的目的是提供一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，该卡箍弯曲疲劳测试装置可驱使卡箍测试组件做“8”字环绕运动，并实现运动中对卡箍测试组件全方位多角度的抗弯曲疲劳测试。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图2-8所示，本实施例提供一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，该装置主要包括驱动模块、传动模块、导向模块、底座5、阻力件7以及卡箍测试组件18。驱动模块和导向模块固定安装于底座5上，驱动模块与传动模块通过共轴相连，传动模块带动的卡箍测试组件18的一端插入阻力件7中。其中，阻力件7可优选为橡胶等粘性物质。测试时，通过驱动模块驱动传动模块，导向模块控制卡箍测试组件改变方向，从而使卡箍测试组件18在一端受到阻力的情况下做“8”字形环绕运动，从而完成疲劳弯曲测试。

本实施例中，如图2-8所示，传动模块主要包括两个尺寸等大的卡盘9和设置在两卡盘9外部的卡套6。驱动模块包括电机1、连接轴2、一个主动齿轮8、一个从动齿轮4和若干轴承座3。其中，轴承座3与底座5固定连接，各齿轮分别通过一转轴转动连接于一轴承座3上。如图7所示，当电机1工作时，电机1连接的连接轴2转动，与连接轴2连接的主动齿轮8和卡盘9沿顺时针方向转动，与主动齿轮8啮合的从动齿轮4沿相反方向转动，从而带动同轴的另一卡盘9也沿反方向转动。

本实施例中，如图5-6所示，导向模块为一种T形摇摆机构，包括T形件11、弹簧12、支架10。其中，支架10与底座5固定连接；T形件11倒置，且横杆中心与支架10铰接，竖杆顶端通过弹簧12与支架10连接，当弹簧在自然状态下时，T形件11处于一端翘起、另一端下压贴近支架10的状态。卡盘9和卡套6固定的卡箍测试组件18随着卡盘9转动，当转到两卡盘接触点处时遇到导向模块，此时卡箍测试组件18随卡盘的转动受T形件11伞柄处阻碍被迫转向随另一卡盘9转动，之后，T形件11翘起一端被压下、下压一端翘起，弹簧12的变化则是从自然状态到拉伸态再到自然态。随后的卡箍测试组件18再次遇到导向模块并被迫回到原卡盘9，做相反方向的转动，T形件11则回到最初的状态。综上所述，卡箍测试组件18在随卡盘9旋转一周后改变转动轨迹，反复循环，则可形成卡箍测试组件18的“8”字环绕轨迹；在此过程中，T形件11随卡箍测试组件18转动轨迹的变化而左右摇摆。

本实施例中，导向模块主要起衔接过渡作用，卡盘9上设置有卡槽，当卡盘9上某一卡槽内的卡箍测试组件18触发T形件11后，T形件11摆动，摆动完成的瞬间另一卡盘9上的某一空卡槽正好转过T形件11，并正好承接跳转过来的卡箍测试组件18。卡盘9上可同时设置多个卡槽，间隔分布，可以使得传动模块同时对多组卡箍测试组件18进行精准测试。

本实施例中，如图8所示，卡箍测试组件18包括第一导管14、卡箍15和第二导管16；第一导管14的一端设置堵塞13，第二导管16的一端设置卡环17和堵盖19。卡箍15用于连接第一导管14的另一端和第二导管16的另一端。当卡箍测试组件18装配在卡盘9上的时候，卡环17和堵盖19可以起到限位的作用。

如图1所示为一种现有卡箍弯曲疲劳测试方法中卡箍管道组合件的结构设置，包括卡箍01、导管07和导管08，导管07和导管08的连接端分别设置有接头02和接头03，卡箍01安装于接头02和接头03的对接缝处，实现将两导管连接。其中，卡箍01与导管之间还设置有密封圈04；导管07的外端还依次设置有堵盖09、接管嘴05以及堵塞06，导管08的外端还依次设置有堵盖010和耳片011。在本实施例中，卡箍测试组件18也可采用图1所示的卡箍01与导管07和导管08的连接结构，至于图1所示的其余结构可根据具体的试验需求进行选择和改进，在此不再赘述。

由此可见，本实施例提供的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，通过传动模块控制相邻两个卡盘反向转动，通过T形摇摆机构实现卡箍测试组件在相邻两卡盘之间做循环往复的“8”字环绕运动，卡箍测试组件一端插入阻力件中受到阻力产生弯矩，从而在运动状态下测试卡箍组件的弯曲疲劳性能。本发明不仅所需能量大大减少，且卡箍测试组件能够随着运动使所受的弯矩方向不断变化，实现模拟卡箍组件复杂的工作环境的效果，从而提高测试的可靠性，拓展了卡箍测试应用领域，实用性强。

需要说明的是，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。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，包括：

传动模块，所述传动模块包括卡盘组和设置于所述卡盘组外周的卡套；所述卡盘组包括至少两个相邻布置的卡盘，所述卡盘的外周设置有至少一个卡槽；卡箍测试组件的一端放置于所述卡槽内，以随所述卡盘转动；

导向模块，所述导向模块安装于相邻两所述卡盘之间，用于将所述卡箍测试组件从一所述卡盘衔接过渡至另一所述卡盘；

驱动模块，所述驱动模块与所述卡盘组连接，用于驱动各所述卡盘转动，且相邻两所述卡盘反向转动，从而实现所述卡箍测试组件的环绕运动；

阻力件，所述阻力件与所述卡箍测试组件的另一端接触，以对所述卡箍测试组件的环绕运动设置阻力。

2.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，还包括底座，所述驱动模块、所述传动模块和/或所述导向模块安装于所述底座上。

3.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述卡盘组包括两个相邻布置的卡盘。

4.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述驱动模块包括电机、主动齿轮和与所述主动齿轮啮合的从动齿轮组，所述电机通过连接轴与所述主动齿轮连接；所述主动齿轮和所述从动齿轮组中的各从动齿轮分别与一所述卡盘连接。

5.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述卡盘的外周间隔设置有三个卡槽。

6.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述导向模块包括支架和底部铰接于所述支架上的T形件；所述T形件的顶部还通过弹性件与所述支架的底部连接。

7.根据权利要求6所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧，且所述弹簧处于自然状态时，能够使所述T形件底部的一端翘起，另一端下压。

8.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述阻力件为粘性物质。

9.根据权利要求1所述的基于环绕运动的卡箍弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述卡箍测试组件包括第一导管、第二导管和连接两导管的卡箍。

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