CN114858612B - 一种电液伺服万能材料试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电液伺服万能材料试验机，涉及材料工程设备技术领域，包括主支架，主支架上侧设置有下压组件，主支架上设置有工作台组件，下压组件上设置有防护组件和扭转组件。防护组件包括设置在下压组件上的触动固定杆，触动固定杆上转动设置有触动转杆一和触动转杆二，触动转杆一以及触动转杆二分别与限位杆一和限位杆二配合，进一步通过齿条杆一和齿条杆二控制多层防护罩随升降台的升降进行展开或收起，本发明设置的防护组件，能够在下压组件进行下压时，自动形成一个封闭的空间，防止材料在极限工作之后出现安全事故。

Description

一种电液伺服万能材料试验机

技术领域

本发明涉及材料工程设备技术领域，特别涉及一种电液伺服万能材料试验机。

背景技术

万能材料试验机也叫万能压力机或电子压力机；万能材料试验机是采用微机控制系统对材料的试验力、位移和变形进行多种模式的自动控制试验，适用于金属材料及构件的拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验，也可用于塑料、混凝土、水泥等非金属材料同类试验的检测，从而得到试验数据，目前被广泛使用在材料试验检测领域。现有的万能材料试验机均为开放设置，当材料被拉伸、挤压到极限位置后，容易发生弹开或爆开等安全事故，因此，需要一种电液伺服万能材料试验机。

现有相关技术中，公开(公告)号为CN213301892U的中国实用新型专利，公开了一种电液伺服万能材料试验机，该实用新型采用的技术方案为：包括机箱，机箱上侧设有载物台，载物台通过竖直移动组件与机箱连接，机箱上端固定设有与载物台位置对应的试验组件，试验组件外竖直套设有强化玻璃罩体，强化玻璃罩体通过竖直位置控制组件与机箱连接，机箱一侧固定设有收集箱，机箱上端面固定设有收集罩，收集罩通过波纹管与收集箱固定连接并连通，收集箱内设有负压组件。本实用新型可以在现有试验机基础上对载物台进行竖直位置改变，用于测量长度超出量程的材料，同时该装置设置了强化玻璃罩体，用于试验时起到保护作用，同时还设置了风力收集组件，对试验产生的碎料进行收集。该装置的不足之处在于：该装置防护的结构不够封闭，在试验时容易在材料极限状态后出现事故，安全性较差的问题；该装置同样不具有自动收集试验产生的细屑作用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种电液伺服万能材料试验机，包括主支架，所述主支架上设置有下压组件和工作台组件，下压组件上设置有扭转组件，所述下压组件上还设置有防护组件，所述下压组件包括升降台，下压组件用于驱动升降台升降；所述防护组件包括设置在下压组件上的触动固定杆，触动固定杆上转动设置有触动转杆一，触动转杆一与触动固定杆的连接处下侧设置有固定片，触动固定杆上还转动设置有触动转杆二，触动转杆二与触动固定杆的连接处上、下两侧分别设置有弹簧片二和弹簧片一，弹簧片二的弹力大于弹簧片一的弹力，触动转杆一顶面为斜面，且与限位杆一一端接触配合，触动转杆二与限位杆二一端接触配合，限位杆一通过复位弹簧滑动设置在升降台上侧，限位杆一另一端与齿条杆一上设置的限位孔滑动配合，齿条杆一与升降台滑动连接，齿条杆一下端与多层防护罩最外侧的一层固定连接，多层防护罩设置在升降台下侧，齿条杆一通过齿条加速齿轮组与齿条杆二连接，齿条加速齿轮组设置在升降台上，齿条杆二顶端与限位杆二另一端连接，齿条杆二与升降台滑动连接。

进一步地，所述下压组件包括设置在主支架上的升降导杆，升降导杆上设置有导杆连接板，导杆连接板设置有升降电机，升降电机的输出轴与螺杆一端连接，螺杆另一端转动设置在主支架上，螺杆与设置在升降台上的螺纹孔构成螺纹配合，升降台上设置有导向孔，导向孔与升降导杆构成滑动配合。

进一步地，所述工作台组件包括设置在固定架下侧的工作台驱动缸，固定架设置在主支架下侧，工作台驱动缸的输出端向上穿过碎屑盒，且与升降连接杆固定连接，碎屑盒设置在主支架上，升降连接杆与转动连接杆连接，转动连接杆两端分别转动连接有工作台，两个工作台的下侧均设置有一个夹紧驱动缸一，夹紧驱动缸一的输出端与夹紧块一一端连接，夹紧块一另一端斜向穿过工作台，两个工作台的下表面均与同向驱动组件连接。

进一步地，所述同向驱动组件包括与工作台下表面接触配合的顶块，顶块设置在同步驱动齿条二顶端，同步驱动齿条二通过同向加速齿轮组与同步驱动齿条一连接，同向加速齿轮组设置在固定架上，同步驱动齿条一下端与连接架连接，连接架上还连接有连接滑杆的一端，连接滑杆另一端向上穿过碎屑盒与升降连接杆连接。

进一步地，所述碎屑盒内侧的底面为中间隆起两侧凹陷的斜面。

进一步地，所述碎屑盒内斜面的底端与排屑管一端连接，排屑管的另一端上转动设置有排屑门。

进一步地，所述碎屑盒上连接有排风管一端，排风管与风机连接，风机设置在主支架上。

进一步地，所述扭转组件包括设置在升降台上的扭转电机，扭转电机的输出轴与扭转齿轮一连接，扭转齿轮一与扭转齿轮二配合，扭转齿轮二与压台连接，压台转动设置在升降台下侧，压台上对称设置有两个夹紧驱动缸二，两个夹紧驱动缸二的输出端均与一个夹紧块二连接，两个夹紧块二滑动设置在压台下表面上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明设置的工作台组件，能够在工作的时候自动拼接成一个完整的工作台，并且在工作完成后能够自动清理工作台表面遗留的碎屑；(2)本发明设置的防护组件，能够在下压组件进行下压时，自动形成一个封闭的空间，防止材料在极限工作之后出现安全事故；(3)本发明设置工作台组件，能够自动收集试验产生的碎屑，并且还能够对产生的灰尘进行排出。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图一。

图2为本发明整体结构示意图二。

图3为本发明整体结构示意图三。

图4为图3中A-A剖面位置结构示意图。

图5为图4中A处结构放大示意图。

图6为本发明整体结构示意图四。

图7为本发明整体结构示意图五。

图8为图7中B处结构放大示意图。

图9为本发明整体结构示意图六。

图10为图9中C处结构放大示意图。

图11为本发明多层防护罩内部结构示意图一。

图12为本发明多层防护罩内部结构示意图二。

附图标号：1-主支架；2-下压组件；3-工作台组件；4-防护组件；5-扭转组件；6-工作台驱动缸；7-连接架；8-连接滑杆；9-固定架；10-碎屑盒；11-同步驱动齿条一；12-同向加速齿轮组；13-同步驱动齿条二；14-顶块；15-工作台；16-夹紧驱动缸一；17-夹紧块一；18-升降连接杆；19-转动连接杆；20-排屑管；21-排屑门；22-风机；23-排风管；24-升降导杆；25-导杆连接板；26-触动固定杆；27-升降电机；28-螺杆；29-触动转杆一；30-固定片；31-触动转杆二；32-弹簧片一；33-弹簧片二；34-升降台；35-多层防护罩；36-齿条杆一；37-齿条杆二；38-限位杆一；39-齿条加速齿轮组；40-限位杆二；41-扭转电机；42-扭转齿轮一；43-扭转齿轮二；44-压台；45-夹紧驱动缸二；46-夹紧块二。

具体实施方式

在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。

实施例：参考附图1-附图12所示的一种电液伺服万能材料试验机，其中主支架1上侧设置有下压组件2，主支架1上设置有工作台组件3，下压组件2上设置有防护组件4和扭转组件5。

参考附图1以及附图7中所示的下压组件2，包括升降导杆24、导杆连接板25、升降电机27、螺杆28、升降台34，其中升降导杆24竖直固定设置在主支架1上，升降导杆24设置有四个，四个升降导杆24两两对称设置在主支架1上，每侧的两个升降导杆24顶端通过导杆连接板25固定连接，每个导杆连接板25上均固定设置有一个升降电机27，两个升降电机27同步驱动，升降电机27的输出轴与螺杆28顶端固定连接，螺杆28底端转动设置在主支架1上，螺杆28同时与设置在升降台34上的螺纹孔构成螺纹配合，升降台34四个角上还分别设置有一个导向孔，且分别与四个升降导杆24构成滑动配合。

参考附图1-附图6中所示的工作台组件3，包括工作台驱动缸6、连接架7、连接滑杆8、固定架9、碎屑盒10、同步驱动齿条一11、同向加速齿轮组12、同步驱动齿条二13、顶块14、工作台15、夹紧驱动缸一16、夹紧块一17、升降连接杆18、转动连接杆19、排屑管20、排屑门21、风机22、排风管23，其中工作台驱动缸6固定设置在固定架9下侧，工作台驱动缸6的输出端朝上设置，固定架9固定设置在主支架1下侧，工作台驱动缸6的输出端向上穿过碎屑盒10，且与升降连接杆18固定连接，碎屑盒10固定设置在主支架1上，升降连接杆18与转动连接杆19中部固定连接，转动连接杆19两端分别转动连接有工作台15，两个工作台15的下侧均固定设置有一个夹紧驱动缸一16，夹紧驱动缸一16的输出端与夹紧块一17一端固定连接，夹紧块一17另一端斜向穿过工作台15，两个夹紧块一17运动的方向为相互靠拢的方向，两个工作台15的下表面均与同向驱动组件连接，碎屑盒10内侧的底面为中间隆起两侧凹陷的斜面，斜面的底端与排屑管20一端连接，排屑管20的另一端上转动设置有排屑门21，碎屑盒10上还固定连接有排风管23一端，排风管23与风机22连接，风机22固定设置在主支架1上。

本实施例中的同向驱动组件包括工作台组件3中的连接架7、连接滑杆8、同步驱动齿条一11、同向加速齿轮组12、同步驱动齿条二13、顶块14，其中顶块14与工作台15下表面接触配合，顶块14固定设置在同步驱动齿条二13顶端，同步驱动齿条二13下部的齿条通过同向加速齿轮组12与同步驱动齿条一11连接，同向加速齿轮组12设置在固定架9上，同步驱动齿条一11和同步驱动齿条二13均竖直滑动设置在固定架9上，同步驱动齿条一11下端与连接架7固定连接，连接架7上还固定连接有连接滑杆8的一端，连接滑杆8另一端向上穿过碎屑盒10与升降连接杆18固定连接，同向加速齿轮组12由三个齿轮组成，两个小齿轮和一个大齿轮，两个小齿轮大小相同，三个齿轮分别以小齿轮一和小齿轮二代替，小齿轮一与大齿轮一同轴固定设置，且小齿轮一与同步驱动齿条一11构成齿轮齿条配合，大齿轮一同时与小齿轮二构成齿轮配合，小齿轮二与同步驱动齿条二13构成齿轮齿条配合。

参考附图1以及附图7-附图10中所示的防护组件4，包括触动固定杆26、触动转杆一29、固定片30、触动转杆二31、弹簧片一32、弹簧片二33、多层防护罩35、齿条杆一36、齿条杆二37、限位杆一38、齿条加速齿轮组39、限位杆二40，其中触动固定杆26固定设置在其中一侧的导杆连接板25上，触动固定杆26上转动设置有触动转杆一29，触动转杆一29与触动固定杆26的连接处下侧固定设置有固定片30，触动固定杆26上还转动设置有触动转杆二31，触动转杆二31与触动固定杆26的连接处下侧设置有弹簧片一32，触动转杆二31与触动固定杆26的连接处上侧设置有弹簧片二33，触动转杆一29顶面为斜面，且与限位杆一38一端接触配合，触动转杆二31与限位杆二40一端接触配合，限位杆一38通过复位弹簧滑动设置在升降台34上侧，限位杆一38另一端与齿条杆一36上设置的限位孔滑动配合，齿条杆一36竖直设置，且穿过升降台34并与升降台34构成滑动连接，齿条杆一36下端与多层防护罩35最外侧的一层固定连接，多层防护罩35设置在升降台34下侧，齿条杆一36通过齿条加速齿轮组39与齿条杆二37连接，齿条加速齿轮组39设置在升降台34上，齿条杆二37顶端与限位杆二40另一端固定连接，齿条杆二37竖直设置，且穿过升降台34并与升降台34构成滑动连接，齿条加速齿轮组39由一个小齿轮和一个大齿轮组成，两个齿轮分别以小齿轮三和大齿轮二代替，小齿轮与大齿轮同轴固定连接，小齿轮与齿条杆二37构成齿轮齿条配合，大齿轮与齿条杆一36构成齿轮齿条配合，本实施例中使用的多层防护罩35为透明材质。

参考附图1以及附图11-附图12中所示的扭转组件5，包括扭转电机41、扭转齿轮一42、扭转齿轮二43、压台44、夹紧驱动缸二45、夹紧块二46，其中扭转电机41固定设置在升降台34上，扭转电机41的输出轴与扭转齿轮一42固定连接，扭转齿轮一42与扭转齿轮二43构成齿轮配合，扭转齿轮二43与压台44固定连接，压台44转动设置在升降台34下侧，压台44上对称设置有两个夹紧驱动缸二45，两个夹紧驱动缸二45的输出端均与一个夹紧块二46固定连接，两个夹紧块二46滑动设置在压台44下表面上。

在进行实施本实施例时，首先工作台驱动缸6进行驱动，工作台驱动缸6推动升降连接杆18向上运动，升降连接杆18同时通过连接滑杆8带动连接架7向上运动，连接架7带动同步驱动齿条一11向上运动，同步驱动齿条一11通过同向加速齿轮组12的传动，带动同步驱动齿条二13也向上运动，由于齿轮配合加速的效果同步驱动齿条二13运动的要比同步驱动齿条一11快，工作台驱动缸6带动两块工作台15向上运动的时候，同步驱动齿条二13带动顶块14向上运动，顶块14会顶动两块工作台15进行转动，最终在升高一定高度后使两块工作台15拼成一个平面，此时可以将带试验的材料放在工作台15上，工作台15下侧的夹紧驱动缸一16将会进行驱动，夹紧驱动缸一16带动夹紧块一17伸出，两个夹紧块一17将待试验的材料夹紧。

当材料夹紧后，升降电机27进行驱动，升降电机27驱动螺杆28进行转动，螺杆28转动与升降台34配合，带动升降台34沿升降导杆24下降，在升降台34下降过程中同时带动限位杆一38进行下降，限位杆一38下降与触动转杆一29上侧的斜面接触，由于固定片30的作用，触动转杆一29无法向下转动，于是限位杆一38将会通过触动转杆一29斜面的作用进行滑动，限位杆一38滑动将会与齿条杆一36上的限位孔断开连接，此时齿条杆一36通过重力作用下降，齿条杆一36下降带动多层防护罩35下降，多层防护罩35将会展开，并且最外层落下时将会卡在碎屑盒10上设置的卡槽中，在齿条杆一36下降的过程中会通过齿条加速齿轮组39带动齿条杆二37向上运动一段，但随着升降台34的下降，齿条杆二37上的限位杆二40将会与触动转杆二31接触，触动转杆二31下侧的弹簧片一32弹力较小，目的是为了使触动转杆二31保持水平状态，限位杆二40与触动转杆二31接触后将会带动触动转杆二31向下转动，并通过触动转杆二31，升降台34下降后，压台44将会与被固定的材料接触，此时继续下压即可进行压力测试，若需要进行扭转测试，两个夹紧驱动缸二45将进行驱动，带动两个夹紧块二46夹住待试验的材料，此时扭转电机41进行驱动，扭转电机41通过扭转齿轮一42带动扭转齿轮二43进行转动，扭转齿轮二43带动压台44进行转动，即可对实验材料进行扭转。

若待试验材料为脆性材料，在实验过程中会出现断裂、破裂等，若试验材料为木质，还有可能会出现灰尘等，落下的多层防护罩35能防止实验过程中产生的碎屑飞溅出来，当试验完成后，工作台驱动缸6反向进行驱动，此时工作台15下降，顶块14通过同步驱动齿条二13下降，工作台15转动分开，实验过程中留下的碎屑将会顺着工作台15滑下，位于中间的碎屑将会落入到升降连接杆18上，升降连接杆18的截面为三角形，落到升降连接杆18上的碎屑将会顺着升降连接杆18上的斜面滑下，和工作台15上落下的碎屑一起落入到碎屑盒10中，由于碎屑盒10内部的结构，碎屑将会滑入两侧的排屑管20中，打开排屑门21即可将排屑管20内的碎屑排出，实验过程中产生的灰尘将会通过风机22和排风管23排出。

试验完成后，升降台34重新上升，上升过程中，限位杆二40先与触动转杆二31接触，由于弹簧片二33的弹力较大，限位杆二40将会被卡在触动转杆二31处，此时齿条杆二37停止运动，但是升降台34仍在上升，通过齿条加速齿轮组39的作用，齿条杆一36将会加速上升，齿条杆一36将会带动多层防护罩35脱离碎屑盒10上的卡槽上升，在升降台34上升过程中，限位杆一38会与触动转杆一29接触，此时触动转杆一29没有限制，将会通过螺杆28带动转动，使螺杆28顺利通过，当齿条杆一36上升到其上的限位孔与限位杆一38重新配合后，齿条杆一36和升降台34构成一个整体，齿条加速齿轮组39停止转动，此时齿条杆二37与升降台34也同样相当于一个整体，齿条杆二37将会随升降台34上升而上升，升降台34上升的力要大于弹簧片二33的弹力，此时触动转杆二31向上转动，使限位杆二40通过。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种电液伺服万能材料试验机，包括主支架（1），所述主支架（1）上设置有下压组件（2）和工作台组件（3），下压组件（2）上设置有扭转组件（5），其特征在于：所述下压组件（2）上还设置有防护组件（4），所述下压组件（2）包括升降台（34），下压组件（2）用于驱动升降台（34）升降；

所述防护组件（4）包括设置在下压组件（2）上的触动固定杆（26），触动固定杆（26）上转动设置有触动转杆一（29），触动转杆一（29）与触动固定杆（26）的连接处下侧设置有固定片（30），触动固定杆（26）上还转动设置有触动转杆二（31），触动转杆二（31）与触动固定杆（26）的连接处上、下两侧分别设置有弹簧片二（33）和弹簧片一（32），弹簧片二（33）的弹力大于弹簧片一（32）的弹力，触动转杆一（29）顶面为斜面，且与限位杆一（38）一端接触配合，触动转杆二（31）与限位杆二（40）一端接触配合，限位杆一（38）通过复位弹簧滑动设置在升降台（34）上侧，限位杆一（38）另一端与齿条杆一（36）上设置的限位孔滑动配合，齿条杆一（36）与升降台（34）滑动连接，齿条杆一（36）下端与多层防护罩（35）最外侧的一层固定连接，多层防护罩（35）设置在升降台（34）下侧，齿条杆一（36）通过齿条加速齿轮组（39）与齿条杆二（37）连接，齿条加速齿轮组（39）设置在升降台（34）上，齿条杆二（37）顶端与限位杆二（40）另一端连接，齿条杆二（37）与升降台（34）滑动连接；

所述下压组件（2）包括设置在主支架（1）上的升降导杆（24），升降导杆（24）上设置有导杆连接板（25），导杆连接板（25）设置有升降电机（27），升降电机（27）的输出轴与螺杆（28）一端连接，螺杆（28）另一端转动设置在主支架（1）上，螺杆（28）与设置在升降台（34）上的螺纹孔构成螺纹配合，升降台（34）上设置有导向孔，导向孔与升降导杆（24）构成滑动配合；

所述升降导杆（24）竖直固定设置在主支架（1）上，升降导杆（24）顶端通过导杆连接板（25）固定连接，触动固定杆（26）固定设置在其中一侧的导杆连接板（25）上。

2.根据权利要求1所述的一种电液伺服万能材料试验机，其特征在于：所述工作台组件（3）包括设置在固定架（9）下侧的工作台驱动缸（6），固定架（9）设置在主支架（1）下侧，工作台驱动缸（6）的输出端向上穿过碎屑盒（10），且与升降连接杆（18）固定连接，碎屑盒（10）设置在主支架（1）上，升降连接杆（18）与转动连接杆（19）连接，转动连接杆（19）两端分别转动连接有工作台（15），两个工作台（15）的下侧均设置有一个夹紧驱动缸一（16），夹紧驱动缸一（16）的输出端与夹紧块一（17）一端连接，夹紧块一（17）另一端斜向穿过工作台（15），两个工作台（15）的下表面均与同向驱动组件连接。

3.根据权利要求2所述的一种电液伺服万能材料试验机，其特征在于：所述同向驱动组件包括与工作台（15）下表面接触配合的顶块（14），顶块（14）设置在同步驱动齿条二（13）顶端，同步驱动齿条二（13）通过同向加速齿轮组（12）与同步驱动齿条一（11）连接，同向加速齿轮组（12）设置在固定架（9）上，同步驱动齿条一（11）下端与连接架（7）连接，连接架（7）上还连接有连接滑杆（8）的一端，连接滑杆（8）另一端向上穿过碎屑盒（10）与升降连接杆（18）连接。

4.根据权利要求2所述的一种电液伺服万能材料试验机，其特征在于：所述碎屑盒（10）内侧的底面为中间隆起两侧凹陷的斜面。

5.根据权利要求4所述的一种电液伺服万能材料试验机，其特征在于：所述碎屑盒（10）内斜面的底端与排屑管（20）一端连接，排屑管（20）的另一端上转动设置有排屑门（21）。

6.根据权利要求2所述的一种电液伺服万能材料试验机，其特征在于：所述碎屑盒（10）上连接有排风管（23）一端，排风管（23）与风机（22）连接，风机（22）设置在主支架（1）上。

7.根据权利要求1所述的一种电液伺服万能材料试验机，其特征在于：所述扭转组件（5）包括设置在升降台（34）上的扭转电机（41），扭转电机（41）的输出轴与扭转齿轮一（42）连接，扭转齿轮一（42）与扭转齿轮二（43）配合，扭转齿轮二（43）与压台（44）连接，压台（44）转动设置在升降台（34）下侧，压台（44）上对称设置有两个夹紧驱动缸二（45），两个夹紧驱动缸二（45）的输出端均与一个夹紧块二（46）连接，两个夹紧块二（46）滑动设置在压台（44）下表面上。

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