CN203101173U - 一种旋转疲劳试验用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转疲劳试验用夹具，属于旋转疲劳试验领域。该夹具至少包括夹持部件、传动部件、旋转部件；所述旋转部件内腔设置有所述夹持部件，所述夹持部件相接所述传动部件，所述传动部件均匀分布在所述旋转部件的圆周上。通过夹持部件利用机械夹紧方式夹紧试样，在确保夹持稳定性的同时，有效降低了应力集中，通过传动部件调整夹持部件的松紧，实现调整试样偏心，便于试样严格对中，不发生相对位移，有效保证旋转疲劳试验机稳定可靠运行，试验效果可靠性增强，可广泛应用于管类或轴类全尺寸实物旋转疲劳试验。

Description

一种旋转疲劳试验用夹具

技术领域

本实用新型涉及旋转疲劳试验领域，特别涉及一种旋转疲劳试验用夹具。

背景技术

旋转疲劳试验用于研究及评价管类或轴类全尺寸实物旋转疲劳寿命，不仅能解决钻杆疲劳试验的问题，也能够对研究钻杆材料及几何参数与其疲劳寿命的关系起到很大作用，另外，也是验证钻井用套管接头是否会发生疲劳破坏的依据。

旋转疲劳试验是一个转速高、周期长的试验，对试样在试验过程中的稳定性要求高。旋转疲劳试验用夹具是旋转疲劳试验机的关键部件，在试验过程中，试样通过多组夹持夹具固定在旋转疲劳试验机上，在高速旋转及施加弯曲过程中，要求试样在夹持端不能产生应力集中，而且夹持端能够固定试样，保证试样在试验过程中不发生打滑造成的相对位移。在试验过程中，要求试样必须严格对中，才能保证使施加载荷均匀。

鉴于以上要求，目前，可以保证试样对中，不发生打滑，不产生应力集中的旋转疲劳试验用夹具还未见问世。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种旋转疲劳试验用夹具。保证试验过程中试样对中，夹持稳定，不产生应力集中，试验效果可靠性强。所述技术方案如下：

一种旋转疲劳试验用夹具，该夹具至少包括夹持部件、传动部件、旋转部件；所述旋转部件内腔设置有所述夹持部件，所述夹持部件相接所述传动部件，所述传动部件均匀分布在所述旋转部件的圆周上。

具体地，所述夹持部件至少包括夹持接箍、夹持法兰；所述夹持接箍的外壁上沿轴向均匀开设有若干个沟槽，其中有一个为从所述夹持接箍一端到另一端的通槽。

具体地，所述夹持接箍的外表面为锥面，所述夹持法兰的内表面为锥面；所述夹持法兰的内表面锥面与所述夹持接箍的外表面锥面相互吻合。

具体地，所述夹持法兰的外表面上均布有若干个圆弧形沟槽，所述夹持法兰的壁厚上沿同一圆周均匀设置有若干个通孔。

具体地，所述旋转部件为一空心圆柱体，其上设置有十字对称的径向安装孔。

具体地，所述传动部件呈十字形对称设置在所述旋转部件的十字对称的径向安装孔内，所述传动部件至少包括传动螺杆、防松螺钉、螺帽、弹簧垫片、可转顶头。

具体地，所述传动螺杆的内端与所述可转顶头卡接，所述可转顶头的卡接端设置有所述弹簧垫片，所述可转顶头的内端与所述夹持部件的夹持法兰的圆弧形沟槽接触。

具体地，所述传动螺杆的外端联接所述螺帽，所述螺帽上设置有所述防松螺钉。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过夹持部件的夹持接箍利用机械夹紧方式夹紧试样，在确保夹持稳定性的同时，有效降低了应力集中，同时在试样安装过程中通过传动部件的传动螺杆调整夹持部件的松紧，实现调整试样偏心，便于试样严格对中，为一种可以同时保证试样对中，不产生应力集中，不发生相对位移，夹持稳定，有效保证旋转疲劳试验机稳定可靠运行，试验效果可靠性增强的新型旋转疲劳试验用夹具，可广泛应用于管类或轴类全尺寸实物旋转疲劳试验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的旋转疲劳试验用夹具结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的图1中A-A剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的旋转疲劳试验用夹具的夹持接箍结构示意图的主视图；

图4是本实用新型实施例提供的图3中B-B剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的旋转疲劳试验用夹具的夹持法兰结构示意图的主视图；

图6是本实用新型实施例提供的图5中C-C剖视图。

图中各符号表示含义如下：

1夹持部件;

1-1夹持接箍，1-1a沟槽,1-1b通槽,a外表面锥面;

1-2夹持法兰,1-2a圆弧形沟槽,1-2b阶梯通孔,b内表面锥面；

2传动部件，2-1传动螺杆，2-2防松螺钉，2-3螺帽，2-4弹簧垫片，2-5可转顶头；

3旋转部件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1、图2所示，本实用新型实施例提供了一种旋转疲劳试验用夹具，该夹具至少包括夹持部件1、传动部件2、旋转部件3等；所述旋转部件3为一空心圆柱体，圆柱体上设置有十字对称的径向安装孔；旋转部件3内腔设置有夹持部件1，所述夹持部件1相接传动部件2，所述传动部件2均匀分布在旋转部件3的圆周上。通过夹持部件1夹紧试样，通过传动部件2调整夹持部件1的松紧，实现调整试样严格对中，通过旋转部件3带动整个夹具旋转；可以同时保证试样对中，不产生应力集中，夹持稳定，不发生相对位移。

同时参见图3、图4所示，具体地，以适用于直径为Φ139.7mm管类的旋转疲劳试验用夹具为例，所述夹持部件1至少包括夹持接箍1-1、夹持法兰1-2等零部件；根据试样外径，确定夹持接箍1-1内径，其内径可选Φ139.7mm，在夹持接箍1-1的外壁上沿轴向均匀开设有六个宽度为1.6mm的沟槽1-1a，其中有一个为从夹持接箍1-1一端到另一端的通槽1-1b，以满足一定直径偏差范围内管类的夹持要求；为配合夹持法兰1-2夹紧管类，将夹持接箍1-1的外表面设计为锥面a，本实施例中夹持接箍外表面锥面a的最大直径可选为Φ182.8mm，最小直径可选为Φ165.1mm。

同时参见图5、图6所示，具体地，为配合夹持接箍1-1夹紧管类，将夹持法兰1-2内表面设计为锥面b，本实施例中夹持法兰内表面锥面b的最大直径可选为Φ181.2mm，最小直径可选为Φ176.2mm，所述夹持法兰1-2的内表面锥面b与所述夹持接箍1-1的外表面锥面a相互吻合；为配合传动部件2旋转试样，在夹持法兰1-2的外表面上设置有四个圆弧形沟槽1-2a，本实施例中每个沟槽可选为R41.9mm，同时在夹持法兰1-2的壁厚上沿同一圆周均匀设置有八个阶梯通孔1-2b，用于穿过内六角螺钉。

参见图1所示，具体地，所述传动部件2为四件，呈十字形对称设置在圆柱体形旋转部件3的十字对称的径向安装孔内，所述每一传动部件2至少包括传动螺杆2-1、防松螺钉2-2、螺帽2-3、弹簧垫片2-4、可转顶头2-5等零部件；所述传动螺杆2-1的内端与可转顶头2-5的卡头卡接，可转顶头2-5的卡接端设置有弹簧垫片2-4，可转顶头2-5的内端与夹持部件1的夹持法兰1-2的四个圆弧形沟槽1-2a接触；所述传动螺杆2-1的外端联接螺帽2-3，所述螺帽2-3上设置有防松螺钉2-2。

本实用新型实施例的使用方法：

夹持试样时，先将夹持接箍1-1套在试样上，然后将两个夹持法兰1-2套在夹持接箍1-1上，所述两个夹持法兰1-2的内表面锥面b与所述夹持接箍1-1的外表面锥面a相互配合紧密，通过八个内六角螺钉穿过夹持法兰1-2上的阶梯通孔1-2b夹紧夹持接箍1-1，进而夹紧试样。

将夹持好试样的夹持部件1装进旋转部件3，调节可转顶头2-5确保其与夹持部件1保持良好接触，通过测量传动螺杆2-1的伸出长度来调节传动螺杆2-1，使试样与旋转部件3的中心对中，并夹紧加持部分1，确认试样对中和夹紧后，拧上螺帽2-3和防松螺钉2-2，将螺帽2-3卡紧在旋转部件3的外周，防止试验过程中传动螺杆2-1产生松动。然后将旋转部件3固定在旋转疲劳试验机上，通过高速旋转及施加弯曲载荷，验证管类或轴类是否会发生疲劳破坏。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，该夹具至少包括夹持部件(1)、传动部件(2)、旋转部件(3)；所述旋转部件(3)内腔设置有所述夹持部件(1)，所述夹持部件(1)相接所述传动部件(2)，所述传动部件(2)均匀分布在所述旋转部件(3)的圆周上。

2.根据权利要求1所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述夹持部件(1)至少包括夹持接箍(1-1)、夹持法兰(1-2)；所述夹持接箍(1-1)的外壁上沿轴向均匀开设有若干个沟槽(1-1a)，其中有一个为从所述夹持接箍(1-1)一端到另一端的通槽(1-1b)。

3.根据权利要求2所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述夹持接箍(1-1)的外表面为锥面(a)，所述夹持法兰(1-2)的内表面为锥面(b)；所述夹持法兰(1-2)的内表面锥面(b)与所述夹持接箍(1-1)的外表面锥面(a)相互吻合。

4.根据权利要求3所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述夹持法兰(1-2)的外表面上均布有若干个圆弧形沟槽(1-2a)，所述夹持法兰(1-2)的壁厚上沿同一圆周均匀设置有若干个通孔(1-2b)。

5.根据权利要求1所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述旋转部件(3)为一空心圆柱体，其上设置有十字对称的径向安装孔。

6.根据权利要求1所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述传动部件(2)呈十字形对称设置在所述旋转部件(3)的十字对称的径向安装孔内，所述传动部件(2)至少包括传动螺杆(2-1)、防松螺钉(2-2)、螺帽(2-3)、弹簧垫片(2-4)、可转顶头(2-5)。

7.根据权利要求6所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述传动螺杆(2-1)的内端与所述可转顶头(2-5)卡接，所述可转顶头(2-5)的卡接端设置有所述弹簧垫片(2-4)，所述可转顶头(2-5)的内端与所述夹持部件(1)的夹持法兰(1-2)的圆弧形沟槽(1-2a)接触。

8.根据权利要求7所述的旋转疲劳试验用夹具，其特征在于，所述传动螺杆(2-1)的外端联接所述螺帽(2-3)，所述螺帽(2-3)上设置有所述防松螺钉(2-2)。

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