CN204903125U - 一种零部件冲击疲劳试验的机械装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，包括T型支架，所述T型支架的水平底板上固设有气缸支座，所述气缸支座上连接有执行气缸，所述执行气缸的气缸端通过单杆关节轴承与脱扣机构总成连接；所述脱扣机构总成上部与固设于所述T型支架的垂直支杆上的缸筒支架连接；所述T型支架的垂直支杆的顶端固设有导向支架，所述导向支架上设有导轮。本装置体积小、占地空间小，且载荷大小可调节，能模拟相关零部件的实际受力状况；而且其检测过程可控，故障观察和检测方便。另外，本装置是全机械式结构，可靠性高，制作和试验成本都相对较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及冲击疲劳试验装置，具体涉及一种零部件冲击疲劳试验的机械装置。
背景技术
叉车零部件在其寿命周期内，往往会承受一定载荷的循环冲击作用，时间长了，零部件会产生疲劳损伤，从而导致失效不能使用。例如，液化气叉车使用的钢瓶支架，在换气过程中会受到满气钢瓶的冲击；整机在过颠簸块和堆垛作业过程中，门架和车架的相关部位会受到来自地面和堆垛货物的冲击等；叉车钢瓶支架、门架以及车架等零部件，在使用过程中，由于冲击载荷的循环作用，往往会导致其出现焊缝撕裂等失效，严重影响整车的使用和安全性。所以在出厂前利用试验手段而快速有效地检测出此种冲击对零部件薄弱点的影响，从而判断其寿命是否满足设计需要，将有效促进产品的改进和升级，加快其推向市场的速度。
目前对零部件的冲击疲劳试验模拟，往往通过大吸力电磁吸铁实现，其占地空间大，试验费用高；而全机械式的试验装置，由于缺乏快速脱扣机构，无法实现试验载荷的自由冲击；利用气缸配合快速放弃阀进行的相关试验，由于气缸自身存在气阻，效果不理想，难以准确发现零部件的薄弱点，影响了产品改进升级的进度。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述存在的问题，提供一种零部件冲击疲劳试验的机械装置。实现了载荷对零部件的自由冲击，验证零部件的冲击疲劳性能，查找零部件薄弱点。
本实用新型的技术方案是：
一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，包括T型支架，所述T型支架的水平底板上固设有气缸支座，所述气缸支座上连接有执行气缸，所述执行气缸的气缸端通过单杆关节轴承与脱扣机构总成连接；所述脱扣机构总成上部与固设于所述T型支架的垂直支杆上的缸筒支架连接；所述T型支架的垂直支杆的顶端固设有导向支架，所述导向支架上设有导轮。
进一步方案，所述单杆关节轴承的两端分别通过锁紧螺母与脱扣机构总成和执行气缸的气缸端连接；所述缸筒支架为凹形，其两侧端分别设有用于连接脱扣机构总成的耳座轴套。
进一步方案，所述脱扣机构总成包括中空的缸筒，所述缸筒的底部内套设有脱扣导套，所述脱扣导套内部套设有导柱总成；所述缸筒的顶部内套有活塞总成；通过执行气缸的伸缩来实现导柱总成和活塞总成之间的快速对接或快速脱开；所述缸筒的顶端固设有顶盖；所述缸筒的顶部外端固设有与所述缸筒支架连接的转销。
更进一步方案，所述缸筒上开设有用于观察的腰形槽。
进一步方案，所述脱扣导套通过螺钉与缸筒的底端连接固定；所述顶盖通过螺钉与缸筒的顶端连接固定。
进一步方案，所述导柱总成包括与所述单杆关节轴承连接的导柱，所述导柱的顶端中间开设有内沉孔，所述内沉孔内固设有下锁扣弹簧；导柱的顶端与锁扣导套固定连接；所述锁扣导套内部垂直设有过渡接头；所述过渡接头的顶端固接有快换阳接头、底端穿过锁扣导套底部而位于所述下锁扣弹簧的顶端；位于锁扣导套与快换阳接头之间的过渡接头上套设有上锁扣弹簧。
所述过渡接头的底端通过固定螺母固定在锁扣导套的底端面。
所述活塞总成包括用于连接试验载荷的螺纹吊耳，所述螺纹吊耳的底端与活塞的底部固定连接后并穿过活塞与快换阴接头固定连接；所述快换阴接头底端外周的环扣环内卡设有脱扣哈夫对，所述脱扣哈夫对的外周底部设有脱扣凸台；位于活塞上部的螺纹吊耳上套设有缓冲弹簧，位于缓冲弹簧上端的螺纹吊耳上固设有用于限位的平挡圈和标准挡圈。
本实用新型中的快换阴接头和快换阳接头是液压快换接头对，是标准产品。其中快换阴接头底部设有钢球锁扣，快换阴接头上的脱扣环通过外力作用而向上运行，使快换阳接头进入快换阴接头内部，实现快换阳接头上沟槽与快换阴接头钢球锁扣进行对接或分离，然后脱扣环在弹簧的作用下自动回位进行锁扣。
本实用新型中的T型支架是其余零部件安装的载体，执行气缸提供整个试验装置的动力，单杆关节轴承的作用是消除的执行气缸与脱扣机构总成之间的轴向偏差，以保证力的正常传递。脱扣机构总成为该装置的核心机构，连接试验载荷,同时实现载荷的快速释放，达到对零部件冲击疲劳试验的目的。
本实用新型中的脱扣导套的内孔与导柱的外圆相配合，从而实现整个装置的导向；另外，脱扣导套还实现了活塞总成与导柱总成之间的脱开动作。
缸筒的内孔与活塞的外圆通过间隙配合，保证了导柱总成与活塞总成在运动过程中精准定位，提高了快速对接的可靠性。
转销焊接在缸筒外壁并与耳座轴套连接，由于耳座轴套活动设在缸筒支架上，所以缸筒支架与耳座轴套的配合使用，使脱扣机构总成在一定范围内能自由旋转，避免整个机构出现卡死等现象。
端盖外周通过螺钉与缸筒进行连接，螺纹吊耳位于端盖中间孔隙中螺纹吊耳与活塞之间的缓冲弹簧是用于吸收试验载荷在回程过程中的动力，起到缓冲的作用。螺纹吊耳的中部套设设有平挡圈，通过平挡圈与端盖接触实现活塞总成的限位；螺纹吊耳的中部卡设有用于对缓冲弹簧利进行限位的标准挡圈。
所述过渡接头的底端穿过锁扣导套底部通孔，通孔内径与过渡接头的外圆加工面进行配合，保证了快换阳接头在运动过程总的精准定位。
本实用新型是一款全机械式零部件冲击疲劳试验机械装置，该装置主要利用液压用快换接头对和相应的机械机构设计形成快速脱扣机构总成。通过连接在快速脱扣机构总成上的试验载荷，实现了载荷对零部件的自由冲击，从而实现了试验载荷的自由冲击，达到验证零部件的冲击疲劳性能的目的，从而查找出各零部件的薄弱点，提高零部件及整车的使用安全性，有效促进产品的改进和升级，加快其推向市场的速度。本装置还可扩展作为跌落试验装置来开展零部件跌落试验。
本装置通过T型螺栓固定在地轨上，通过绳索连接试验载荷到螺纹吊耳上，连接相关气路组件和电气控制元件，用来检查被试件的外观质量，确认焊缝及结构的完整性，必要的时候对被考核零部件做探伤检查。检测过程中每隔1个小时观察一次被试件，看是否有永久性变形及焊缝撕裂等失效情况，直至试验达到规定的次数。
所以本发明的优点有：
本装置是用以检测相关零部件的冲击疲劳性能，其体积小、占地空间小，且载荷大小可调节，能模拟相关零部件的实际受力状况。另外，本装置的检测过程可控，故障观察和检测方便。本装置的通用性强，可扩展开展相关零部件的跌落试验。本装置是全机械式结构，可靠性高，制作和试验成本都相对较低。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型中的脱扣机构总成结构示意图；
图3是本实用新型中的导柱总成结构示意图；
图4是本实用新型中的活塞总成结构示意图。
图中：1-T型支架，2-气缸支座，3-执行气缸，4-单杆关节轴承，5-脱扣机构总成：51-腰形槽、52-导柱总成、53-脱扣导套、54-螺钉、55-缸筒、56-转销、57-活塞总成、58-端盖、521-导柱、522-下锁扣弹簧、523-固定螺母、524-过渡接头、525-快换阳接头、526-上锁扣弹簧、527-锁扣导套、571-脱扣凸台、572-脱扣哈夫对、573-快换阴接头、574-活塞、575-平挡圈、576-标准挡圈、577-缓冲弹簧、578-螺纹吊耳，6-缸筒支架，7-耳座轴套，8-导向支架，9-导轮。
具体实施方式
如图1所示，一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，包括T型支架1，所述T型支架1的水平底板上固设有气缸支座2，所述气缸支座2上连接有执行气缸3，所述执行气缸3的气缸端通过单杆关节轴承4与脱扣机构总成5连接；所述脱扣机构总成5上部与固设于所述T型支架1的垂直支杆上的缸筒支架6连接；所述T型支架1的垂直支杆的顶端固设有导向支架8，所述导向支架8上设有导轮9。
试验载荷通过绳索与脱扣机构总成5的上端连接，绳索通过导轮9进行导向，提高试验的准确性。
进一步方案，所述单杆关节轴承4的两端分别通过锁紧螺母与脱扣机构总成5、执行气缸3的气缸端连接；所述缸筒支架6为凹形，其两侧端分别设有用于连接脱扣机构总成5的耳座轴套7。
如图2所示，脱扣机构总成5包括中空的缸筒55，所述缸筒55的底部内套设有脱扣导套53，所述脱扣导套53内部套设有导柱总成52；所述缸筒55的顶部内套有活塞总成57；通过执行气缸3的伸缩来实现导柱总成52和活塞总成57之间的快速对接或快速脱开；所述缸筒55的顶端固设有顶盖58；所述缸筒55的顶部外端固设有与所述缸筒支架6连接的转销56。
进一步方案，所述缸筒55上开设有用于观察的腰形槽51（如图1所示）；转销56焊接在缸筒55外壁并与活动设在缸筒支架6上的耳座轴套7连接，通过缸筒支架6与耳座轴套7的配合使用，使脱扣机构总成6在一定范围内能自由旋转，避免整个机构出现卡死等现象。并且可方便调节缸筒55的位置，从而便于通过腰形槽51来观察导柱总成52和活塞总成57之间的快速对接和脱开动作。
进一步方案，所述脱扣导套53通过螺钉54与缸筒55的底端连接固定；所述顶盖58通过螺钉54与缸筒55的顶端连接固定。
如图3所示，导柱总成52包括与所述单杆关节轴承4连接的导柱521，所述导柱521的顶端中间开设有内沉孔，所述内沉孔内固设有下锁扣弹簧522；导柱521的顶端与锁扣导套527固定连接；所述锁扣导套527内部垂直设有过渡接头524；所述过渡接头524的顶端固接有快换阳接头525、底端穿过锁扣导套527的底部而位于所述下锁扣弹簧522的顶端；位于锁扣导套527与快换阳接头525之间的过渡接头524上套设有上锁扣弹簧526。
进一步方案，所述过渡接头524的底端通过固定螺母523固定在锁扣导套527的底端面。
如图4所示，活塞总成57包括用于连接试验载荷的螺纹吊耳578，所述螺纹吊耳578的底端与活塞574的底部固定连接后并穿过活塞574与快换阴接头573固定连接；所述快换阴接头573底端外周的环扣环内卡设有脱扣哈夫对572，所述脱扣哈夫对572的外周底部设有脱扣凸台571；位于活塞574上部的螺纹吊耳578上套设有缓冲弹簧577，位于缓冲弹簧577上端的螺纹吊耳578上固设有用于限位的平挡圈575和标准挡圈576。
该冲击疲劳试验的机械装置，具体工作原理分解如下：
1、执行气缸3的后端进气，将气缸活塞杆推出，通过单杆关节轴承4传递给脱扣机构总成5；
2、通过脱扣导套53的导向作用，导柱总成52受力整体向上运动，直至导柱总成52上的快换阳接头525的顶部与活塞总成57的快换阴接头573接触；
3、活塞总成57在导柱总成52推力的作用下也一起向上运动，直至活塞574的顶端与端盖58相接触，实现了限位；
4、由于快换阴接头573的脱扣环未脱开，随着执行气缸3的活塞杆继续推出，则导柱总成52上的上锁扣弹簧536和下锁扣弹簧522被压缩，继而快换阳接头525继续向上运动，直至锁扣导套527的顶端面与脱扣哈夫对572上的脱扣凸台571相接触；
5、随着执行气缸3的活塞杆继续推出，则锁扣导套527推动脱扣哈夫对572一起向上运动，继而带动快换阴接头573上的脱扣环向上运动而脱扣，使快换阳接头525进入快换阴接头573内部而对接；此时由于端盖58的限位作用，整体向上运动动作结束；
6、通过电气控制，转为执行气缸3的前端进气，其活塞杆带动导柱总成52整体向下运动；
7、由于上锁扣弹簧536和下锁扣弹簧522的刚度大于快换阴接头573上脱扣环中的弹簧，使得锁扣导套527的端面与脱扣哈夫对572上的脱扣凸台571分离，而快换阳接头525和快换阴接头573保持对接状态；
8、执行气缸3继续收缩后使快换阴接头573上的脱扣环回位，则快换阳接头525和快换阴接头573进行锁紧；
9、活塞总成57在执行气缸3的作用下随导柱总成52一起向下运动，同时拉动连接在活塞总成57上的试验载荷，直至脱扣哈夫对572上的脱扣凸台571与脱扣导套53的上端面相接触；
10、随着执行气缸继续作用，脱扣导套53通过脱扣凸台571将快换阴接头573上的脱扣环向上顶开，脱扣环到达一定位置后，快换阳接头（28）和换阴接头（30）解锁而分离；
11、活塞总成57在试验载荷的反作用下与导柱总成52分离，活塞总成57在缸筒55的导向作用下向上运动；
12、当平挡圈575与端盖58接触后，缓冲弹簧577则被压缩，实现活塞总成57的动能的平稳释放，避免对装置整体产生冲击；完成一个循环动作，此持续进行，直至结束。
以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，包括T型支架（1），其特征在于：所述T型支架（1）的水平底板上固设有气缸支座（2），所述气缸支座（2）上连接有执行气缸（3），所述执行气缸（3）的气缸端通过单杆关节轴承（4）与脱扣机构总成（5）连接；所述脱扣机构总成（5）上部与固设于所述T型支架（1）的垂直支杆上的缸筒支架（6）连接；所述T型支架（1）的垂直支杆的顶端固设有导向支架（8），所述导向支架（8）上设有导轮（9）。
2.根据权利要求1所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述单杆关节轴承（4）的两端分别通过锁紧螺母与脱扣机构总成（5）和执行气缸（3）的气缸端连接；所述缸筒支架（6）为凹形，其两侧端分别设有用于连接脱扣机构总成（5）的耳座轴套（7）。
3.根据权利要求1所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述脱扣机构总成（5）包括中空的缸筒（55），所述缸筒（55）的底部内套设有脱扣导套（53），所述脱扣导套（53）内部套设有导柱总成（52）；所述缸筒（55）的顶部内套有活塞总成（57）；通过执行气缸（3）的伸缩来实现导柱总成（52）和活塞总成（57）之间的快速对接或快速脱开；所述缸筒（55）的顶端固设有顶盖（58）；所述缸筒（55）的顶部外端固设有与所述缸筒支架（6）连接的转销（56）。
4.根据权利要求3所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述缸筒（55）上开设有用于观察的腰形槽（51）。
5.根据权利要求3所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述脱扣导套（53）通过螺钉（54）与缸筒（55）的底端连接固定；所述顶盖（58）通过螺钉（54）与缸筒（55）的顶端连接固定。
6.根据权利要求3所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述导柱总成（52）包括与所述单杆关节轴承（4）连接的导柱（521），所述导柱（521）的顶端中间开设有内沉孔，所述内沉孔内固设有下锁扣弹簧（522）；导柱（521）的顶端与锁扣导套（527）固定连接；所述锁扣导套（527）内部垂直设有过渡接头（524）；所述过渡接头（524）的顶端固接有快换阳接头（525）、底端穿过锁扣导套（527）底部而位于所述下锁扣弹簧（522）的顶端；位于锁扣导套（527）与快换阳接头（525）之间的过渡接头（524）上套设有上锁扣弹簧（526）。
7.根据权利要求6所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述过渡接头（524）的底端通过固定螺母（523）固定在锁扣导套（527）的底端面。
8.根据权利要求3所述的一种零部件冲击疲劳试验的机械装置，其特征在于：所述活塞总成（57）包括用于连接试验载荷的螺纹吊耳（578），所述螺纹吊耳（578）的底端与活塞（574）的底部固定连接后并穿过活塞（574）与快换阴接头（573）固定连接；所述快换阴接头（573）底端外周的环扣环内卡设有脱扣哈夫对（572），所述脱扣哈夫对（572）的外周底部设有脱扣凸台（571）；位于活塞（574）上部的螺纹吊耳（578）上套设有缓冲弹簧（577），位于缓冲弹簧（577）上端的螺纹吊耳（578）上固设有用于限位的平挡圈（575）和标准挡圈（576）。
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20151223 |