CN202693401U - 钢制产品的试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢制产品的试验台，包括多通道协调加载系统、机械系统和地基，多通道协调加载系统包括动力泵站及油源，控制系统、电液伺服作动器、液压管路，机械系统包括门形立柱、纵向梁、液压伺服作动器安装座、龙门架，地基包括铸铁平台，龙门架包括龙门架立柱、龙门架横梁，龙门架立柱与铸铁平台Ⅱ连接；门形立柱与铸铁平台Ⅰ连接，液压伺服作动器安装座与铸铁平台连接，门形立柱上设有横向梁，横向梁、纵向梁、龙门架横梁上设有液压伺服作动器吊座，电液伺服作动器分别与液压伺服作动器吊座连接，电液伺服作动器与电液伺服作动器安装座连接，；电液伺服作动器上设有传感器；同时实现垂向、横向、纵向的位移、静力及疲劳载荷加载。

Description

钢制产品的试验台

技术领域

本实用新型涉及钢制产品试验技术领域，尤其涉及一种同时实现三个方向关于静力、位移或周期应力三向加载的多功能的钢制产品的试验台。

背景技术

钢制产品多为焊接件和铸造件，为了保证产品的结构合理及使用寿命，在设计的时候必须考虑产品的强度和疲劳可靠性。但由于使用计算机、分析计算软件及人员知识结构的层次等方面的不同，计算结果不尽相同，因此有必要通过试验来验证强度分析计算的结果。传统的钢制产品的试验台为单龙门架，试验载荷加载方式单一，只能进行单任务工况，不仅试验载荷低，而且试验效率低下。公开号为CN 201476969U的中国专利公布了《转向架疲劳试验台》，其采用双龙门架结构，在提高试验加载吨位的基础上可满足三项试验同时展开，该转向架疲劳试验台实现了横向和纵向加载，提高了试验效率，但上述专利中机械系统中横梁放在立柱中间并采用螺栓连接，其中螺栓受剪应力，试验台安全性有所降低；龙门架之间只有两个纵向梁，在纵向梁下在设置小横梁才可以实现平台范围内任意点的加载，多个试验之间因为设置小横梁而人工劳动量相对增多，而且限制了钢制产品垂向尺寸；立柱座在地基上，铸铁平台上单独用来放置试件，钢制试件试验时，地基受力很大，仅仅针对铁路客货车转向架开发的疲劳试验台，钢制测试产品相对单一。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术存在的钢制产品的试验台为单龙门架，试验载荷加载方式单一，只能进行单任务工况，试验载荷低、试验效率低下以及容易对周围环境产生不良影响的问题；提供一种钢制产品试验台；具有结构合理，安全可靠，能实现大吨位加载，能同时实现垂向、横向、纵向的位移、静力及疲劳载荷加载，也能对平台任何一点实施加载，能对五项钢制产品同时进行试验，减小了载荷对周围环境的震动影响，便于拆卸和搬迁，大大降了重复投资建设的成本，试验平台适合多种钢制产品的试验，如铁路货车钢制铸件侧架，摇枕，构架，制动梁，弹簧，船舶用的大型曲轴，金属集污箱，汽车零部件等钢制产品，同时能实现钢制产品零部件的刚度，静强度及疲劳试验。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种钢制产品的试验台，包括多通道协调加载系统、机械系统和地基，所述多通道协调加载系统包括依次连接的动力泵站及油源，控制系统、电液伺服作动器、液压管路，所述机械系统包括门形立柱、纵向梁、液压伺服作动器安装座、龙门架，所述地基包括铸铁平台Ⅰ和铸铁平台Ⅱ，龙门架包括相连接的龙门架立柱、龙门架横梁，龙门架立柱与铸铁平台Ⅱ连接；门形立柱与铸铁平台Ⅰ连接，液压伺服作动器安装座与铸铁平台Ⅰ连接，门形立柱上设有横向梁，纵向梁与两横向梁连接，横向梁、纵向梁、龙门架横梁上设有液压伺服作动器吊座Ⅰ、液压伺服作动器吊座Ⅱ和液压伺服作动器吊座Ⅲ，电液伺服作动器分别与液压伺服作动器吊座Ⅰ、液压伺服作动器吊座Ⅱ和液压伺服作动器吊座Ⅲ连接，电液伺服作动器与电液伺服作动器安装座连接，液压伺服作动器安装座横向设于门形立柱的中间；电液伺服作动器上设有位移传感器和压力传感器，位移传感器、压力传感器分别通过数据线与控制系统连接。

控制系统包括若干台电脑、多通道数据采集系统、远程油源控制台，多通道数据采集系统、远程油源控制台通过数据线分别与电脑连接，通过远程油源控制台和多通道数据采集系统来控制电液伺服作动器的动作和传感器数据的采集。当每台电脑控制不同数量的电液伺服作动器和多通道数据采集系统工作时，实现了多项试验的同时加载。电液伺服作动器的数量根据试验需求确定，可多可少。每台电脑在控制任何电液伺服作动器的同时能将其锁定，如：A电脑控制A和B作动器时，其他电脑没有权限对A和B作动器进行控制。

铸铁平台上设有纵横交错的“T”型槽，门形立柱通过螺栓与铸铁平台的“T”型槽连接，龙门架立柱通过螺栓与铸铁平台的“T”型槽连接，龙门架横梁通过螺栓与龙门架立柱连接；门形立柱与横向梁通过螺杆Ⅰ连接，三个作动器安装吊座通过螺杆Ⅱ与横向梁连接，一个个作动器安装吊座Ⅰ通过螺杆Ⅲ与纵向梁连接，四个作动器安装吊座Ⅱ通过螺杆Ⅲ与纵向梁连接，两个作动器安装吊座Ⅲ通过螺杆Ⅳ与龙门架横梁连接；纵向梁通过螺栓与两横向梁连接，作动器安装座通过螺栓与铸铁平台Ⅰ连接。

电液伺服作动器与横向梁、纵向梁、龙门架横梁的吊座通过螺栓连接在一起，电液伺服作动器与电液伺服作动器安装座之间通过螺栓连接在一起。

铸铁平台Ⅰ、铸铁平台Ⅱ之间通过螺栓连接，铸铁平台采用地锚螺栓固定在水泥平台上。铸铁平台Ⅰ和铸铁平台Ⅱ通过地锚螺栓固定在水泥平台上，在需要的时候，铸铁平台Ⅰ和铸铁平台Ⅱ可以拆卸。

水泥平台与周围地基设立隔震带。

电液伺服作动器安装座通过“T”型槽、在横向或纵向固定在铸铁平台Ⅰ或铸铁平台Ⅱ上。根据试验需要，作动器安装吊座调整到适当位置，同时移动电液伺服作动器安装座到相应位置，可以在平台任意一点同时实现垂向、横向、纵向关于位移、静力及疲劳载荷加载。

控制系统包括五台电脑，通过控制策略，每台电脑在控制任何电液伺服作动器的同时能将其锁定（例如：A电脑控制A和B作动器时，其他电脑没有权限对A和B作动器进行控制），钢制产品试验台能同时实现五项试验加载，在平台任意一点同时实现垂向、横向、纵向关于位移、静力及疲劳载荷的加载。

本实用新型工作原理：本实用新型包括多通道协调加载系统、机械系统和地基，所述多通道协调加载系统包括依次连接的动力泵站及油源，控制系统、电液伺服作动器、液压管路，所述机械系统包括门形立柱、纵向梁、液压伺服作动器安装座、龙门架，所述地基包括铸铁平台Ⅰ和铸铁平台Ⅱ，龙门架包括相连接的龙门架立柱、龙门架横梁，龙门架立柱与铸铁平台Ⅱ连接；门形立柱与铸铁平台Ⅰ连接，液压伺服作动器安装座4与铸铁平台Ⅰ连接，门形立柱上设有横向梁，纵向梁与两横向梁连接，横向梁、纵向梁、龙门架横梁上设有液压伺服作动器吊座Ⅰ、液压伺服作动器吊座Ⅱ和液压伺服作动器吊座Ⅲ，电液伺服作动器分别与液压伺服作动器吊座Ⅰ、液压伺服作动器吊座Ⅱ和液压伺服作动器吊座Ⅲ连接，电液伺服作动器与电液伺服作动器安装座连接，液压伺服作动器安装座横向设于门形立柱的中间；电液伺服作动器上设有位移传感器和压力传感器，位移传感器、压力传感器分别通过数据线与控制系统连接。

试验时将钢制产品放在铸铁平台Ⅰ或铸铁平台Ⅱ上并通过工装进行固定，通过控制系统电信号，动力泵站的油源通过液压管路向电液伺服作动器提供动力，电液伺服作动器对试件实施静力、位移或疲劳载荷加载，通过工装将位移传感器移动端和固定端分别固定在电液伺服作动器的作动头和基座上，电液伺服作动器工作时，基座不动，位移传感器通过作动头的往复运动取得特定加载力下钢制产品位移值的测量，或通过控制位移传感器的位移值来实现作动头的位移加载；通过工装将压力传感器固定在电液伺服作动器的作动头上，以获得压力值测量数据的采集。通过设在钢制试件上的应变片和电液伺服作动器上的传感器将各种信息反馈到控制系统。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型结构受力合理，安全可靠，能实现大吨位加载，同时实现垂向、横向、纵向的位移、静力及疲劳载荷加载，以及对平台任何一点实施加载；

2.使用范围广，适用于多种钢制产品的试验、以及对多项钢制产品同时进行试验，如铁路货车钢制铸件侧架，摇枕，构架，制动梁，弹簧，船舶用的大型曲轴，金属集污箱，汽车零部件等钢制产品，同时实现钢制产品零部件的刚度、静强度及疲劳试验；

3.结构设计合理，便于拆卸和搬迁，降低了重复投资建设的成本；

4.设置隔震带，减震性好，减小了载荷对周围环境的震动影响。

附图说明

图1是本实用新型结构主视图；

图2是本实用新型结构右视图；

图3是本实用新型结构俯视图；

其中，1.门形立柱，2.横向梁，3.纵向梁，4.液压伺服作动器安装座，5.铸铁平台Ⅰ，6.龙门架立柱，7.龙门架横梁，8.铸铁平台Ⅱ，9-1.液压伺服作动器吊座Ⅰ，9-2.液压伺服作动器吊座Ⅱ，9-3.液压伺服作动器吊座Ⅲ，10.螺杆Ⅰ，11.液压伺服作动器，12.液压管路，13.控制系统，14.动力泵站及油源，15.螺杆Ⅱ，16.螺栓，17.螺杆Ⅲ，18.地锚螺栓，19.螺栓，20.螺栓，21.螺杆Ⅳ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种钢制产品试验台，结合图1至图3，包括多通道协调加载系统、机械系统和地基，所述多通道协调加载系统包括依次连接的动力泵站及油源14，控制系统13、电液伺服作动器11、液压管路12，所述机械系统包括门形立柱1、纵向梁3、液压伺服作动器安装座4、龙门架，所述地基包括铸铁平台Ⅰ5和铸铁平台Ⅱ8，龙门架包括相连接的龙门架立柱6、龙门架横梁7，龙门架立柱6与铸铁平台Ⅱ8连接；门形立柱1与铸铁平台Ⅰ5连接，液压伺服作动器安装座4与铸铁平台Ⅰ5连接，门形立柱1上设有横向梁2，纵向梁3与两横向梁2连接，横向梁2、纵向梁3、龙门架横梁7上设有液压伺服作动器吊座Ⅰ9-1、液压伺服作动器吊座Ⅱ9-2和液压伺服作动器吊座Ⅲ9-3，电液伺服作动器11与液压伺服作动器吊座Ⅰ9-1、液压伺服作动器吊座Ⅱ9-2和液压伺服作动器吊座Ⅲ9-3连接，电液伺服作动器11与电液伺服作动器安装座4连接，液压伺服作动器安装座4横向设于门形立柱1的中间；电液伺服作动器11上设有位移传感器和压力传感器，位移传感器、压力传感器分别通过数据线与控制系统连接。通过工装将位移传感器移动端和固定端分别固定在电液伺服作动器的作动头和基座上，电液伺服作动器11工作时，基座不动，位移传感器通过作动头的往复运动取得特定加载力下钢制产品位移值的测量，或通过控制位移传感器的位移值来实现作动头的位移加载；通过工装将压力传感器固定在电液伺服作动器11的作动头上，以获得压力值测量数据的采集。

控制系统包括若干台电脑、多通道数据采集系统、远程油源控制台，多通道数据采集系统、远程油源控制台通过数据线分别与电脑连接，操作电脑、通过远程油源控制台和多通道数据采集系统来控制电液伺服作动器11的动作和位移传感器和压力传感器数据的采集，电液伺服作动器的数量根据试验需求确定。当每台电脑控制不同数量的电液伺服作动器11和多通道数据采集系统工作时，就实现了多项试验的同时加载。每台电脑在控制任何电液伺服作动器11的同时能将其锁定，如A电脑控制A和B作动器时，其他电脑没有权限对A和B作动器进行控制。

铸铁平台上设有纵横交错的“T”型槽，门形立柱1通过螺栓16与铸铁平台的“T”型槽连接，龙门架立柱6通过螺栓与铸铁平台的“T”型槽连接，龙门架横梁7通过螺栓与龙门架立柱6连接；门形立柱1与横向梁2通过螺杆Ⅰ10连接，三个作动器安装吊座Ⅰ9-1通过螺杆Ⅱ15与横向梁2连接，一个作动器安装吊座Ⅰ9-1通过螺杆Ⅲ17与纵向梁3连接，四个作动器安装吊座Ⅱ9-2通过螺杆Ⅲ17与纵向梁3连接，两个作动器安装吊座Ⅲ9-3通过螺杆Ⅳ21与龙门架横梁7连接；3个纵向梁3通过螺栓20与两横向梁2连接，3个作动器安装座4通过螺栓16与铸铁平台Ⅰ5连接。电液伺服作动器11与横向梁2、纵向梁3、龙门架横梁7的吊座通过螺栓连接在一起，电液伺服作动器11与电液伺服作动器安装座4之间通过螺栓连接在一起。铸铁平台Ⅰ5、铸铁平台Ⅱ8之间通过螺栓19连接，铸铁平台采用地锚螺栓18固定在水泥平台上。铸铁平台Ⅰ5和铸铁平台Ⅱ8通过地锚螺栓固定在水泥平台上，在需要的时候，铸铁平台Ⅰ5和铸铁平台Ⅱ8可以拆卸。水泥平台与周围地基设立隔震带。电液伺服作动器安装座4通过“T”型槽、在横向或纵向固定在铸铁平台Ⅰ5或铸铁平台Ⅱ8上。根据试验需要，作动器安装吊座9调整到适当位置，同时移动电液伺服作动器安装座4到相应位置，可以在平台任意一点同时实现垂向、横向、纵向关于位移、静力及疲劳载荷加载。钢制产品在试验时放在铸铁平台Ⅰ5或铸铁平台Ⅱ8上，通过工装将其固定，通过控制系统13电信号，动力泵站的油源14通过液压管路12向电液伺服作动器11提供动力，电液伺服作动器11对试件实施静力、位移或疲劳载荷加载，通过设在钢制试件上的应变片和电液伺服作动器11上的传感器将各种信息反馈到控制系统。

上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种钢制产品的试验台，包括多通道协调加载系统、机械系统和地基，所述多通道协调加载系统包括依次连接的动力泵站及油源，控制系统、电液伺服作动器、液压管路，所述机械系统包括门形立柱、纵向梁、液压伺服作动器安装座、龙门架，所述地基包括铸铁平台Ⅰ和铸铁平台Ⅱ，龙门架包括相连接的龙门架立柱、龙门架横梁，龙门架立柱与铸铁平台Ⅱ连接；门形立柱与铸铁平台Ⅰ连接，液压伺服作动器安装座与铸铁平台Ⅰ连接，门形立柱上设有横向梁，纵向梁与两横向梁连接，横向梁、纵向梁、龙门架横梁上设有液压伺服作动器吊座Ⅰ、液压伺服作动器吊座Ⅱ和液压伺服作动器吊座Ⅲ，电液伺服作动器分别与液压伺服作动器吊座Ⅰ、液压伺服作动器吊座Ⅱ和液压伺服作动器吊座Ⅲ连接，电液伺服作动器与电液伺服作动器安装座连接，液压伺服作动器安装座横向设于门形立柱的中间；电液伺服作动器上设有位移传感器和压力传感器，位移传感器、压力传感器分别通过数据线与控制系统连接。

2.如权利要求1所述的钢制产品的试验台，其特征是，所述控制系统包括若干台电脑、多通道数据采集系统、远程油源控制台，多通道数据采集系统、远程油源控制台通过数据线分别与电脑连接，通过远程油源控制台和多通道数据采集系统来控制电液伺服作动器的动作和传感器数据的采集。

3.如权利要求1所述的钢制产品的试验台，其特征是，所述铸铁平台上设有纵横交错的“T”型槽，门形立柱通过螺栓与铸铁平台的“T”型槽连接，龙门架立柱通过螺栓与铸铁平台的“T”型槽连接，龙门架横梁通过螺栓与龙门架立柱连接；门形立柱与横向梁通过螺杆Ⅰ连接，三个作动器安装吊座通过螺杆Ⅱ与横向梁连接，一个作动器安装吊座Ⅰ通过螺杆Ⅲ与纵向梁连接，四个作动器安装吊座Ⅱ通过螺杆Ⅲ与纵向梁连接，两个作动器安装吊座Ⅲ通过螺杆Ⅳ与龙门架横梁连接；纵向梁通过螺栓与两横向梁连接，作动器安装座通过螺栓与铸铁平台Ⅰ连接。

4.如权利要求1所述的钢制产品的试验台，其特征是，所述电液伺服作动器与横向梁、纵向梁、龙门架横梁的吊座通过螺栓连接在一起，电液伺服作动器与电液伺服作动器安装座之间通过螺栓连接在一起。

5.如权利要求1所述的钢制产品的试验台，其特征是，所述铸铁平台Ⅰ、铸铁平台Ⅱ之间通过螺栓连接，铸铁平台采用地锚螺栓固定在水泥平台上。

6.如权利要求5所述的钢制产品的试验台，其特征是，所述水泥平台与周围地基设立隔震带。

7.如权利要求1所述的钢制产品的试验台，其特征是，所述电液伺服作动器安装座通过“T”型槽、在横向或纵向固定在铸铁平台Ⅰ或铸铁平台Ⅱ上。

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