CN206854933U - 一种高压脉冲电流修复实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压脉冲电流修复实验平台，包括固定支架、第一光杆和第二光杆，第一光杆和第二光杆上均依次套设有第一滑块和第二滑块；第一和第二光杆的第一滑块分别经U型钢与第一方形块件连接；第一和第二光杆的第二滑块分别经L型钢与第二方形块件连接；第一和第二方形块件之间连接有力传感器连接；还包括第一和第二夹持件，第一和第二夹持件与脉冲电流发生器连接；第一夹持件固定于所述固定支架上，第二夹持件与所述第一滑块固定连接；第二方形块件经一驱动机构驱动沿第一和第二光杆横向移动。本实用新型的有益效果在于：对试验金属构件定量加载，同时施加高压脉冲电流，实现力—脉冲电流的耦合作用，对金属构件进行修复。

Description

一种高压脉冲电流修复实验平台

技术领域

本实用新型涉及含缺陷金属构件高压脉冲电流修复研究，尤其涉及一种在力和脉冲电流耦合作用下的高压脉冲电流修复实验平台。

背景技术

再制造工程以机电产品全寿命周期理论为指导，以旧件实现性能跨越式提升为目标，以优质，高效，节能，节材，环保为准则，是实现节能减排和促进循环经济发展的有效途径。在环境和资源成为社会发展焦点问题的大形势下，在制造工程获得了广泛的关注。在新的政策背景下，在制造产业将成为一个循环利用，绿色环保，可持续的新兴产业。一些重大机械装备的核心部件昂贵，附加值高，如果制造过程中出现裂纹，特别是埋藏裂纹，在过去是不可修复的，将面临报废，势必造成巨大的浪费。因此这类产品的再制造，裂纹缺陷的修复是极其关键的步骤，只有阻止裂纹扩展，才能确保机械产品的安全运行，延长其发展寿命。

对于埋藏裂纹的修复比较困难，脉冲电流止裂目前是比较好的方法，国内外进行了大量的研究。研究表明，通过脉冲电流的方法可以实现金属构件裂纹的止裂，但含裂纹金属构件的止裂还存在应力作用下金属止裂机理不明确等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种高压脉冲电流修复实验平台，实现对含缺陷金属构件进行修复研究。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种高压脉冲电流修复实验平台，包括一固定支架、沿横向架设于固定支架前后的第一光杆和第二光杆，所述第一光杆和第二光杆的两端分别固定于所述固定支架上；所述第一光杆和第二光杆上均依次套设有第一滑块和第二滑块；所述第一光杆和第二光杆的第一滑块分别经一U型钢与一第一方形块件连接；所述第一光杆和第二光杆的第二滑块分别经一L型钢与一第二方形块件连接；所述第一方形块件和第二方形块件之间连接有一力传感器；还包括用于夹持试验金属构件的第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和第二夹持件与脉冲电流发生器连接；所述第一夹持件固定于所述固定支架上，所述第二夹持件与所述第一滑块固定连接；所述第二方形块件经一驱动机构驱动沿第一光杆和第二光杆横向移动。

进一步的，所述驱动机构包括两个横向设置的第一丝杆和第二丝杆，以及一液压驱动杆；所述第一丝杆和第二丝杆分别活动套设与第一丝杆固定座和第二丝杆固定座上，并且所述第一丝杆和第二丝杆经所述液压驱动杆驱动分别沿第一丝杆固定座和第二丝杆固定座横向移动；所述第二方形块件可拆卸固定于所述第一丝杆和第二丝杆的一端；所述第一丝杆和第二丝杆的另一端可拆卸固定有一第三方形块件。

进一步的，所述第二方形块件和第三方形块件分别经螺母固定于所述第一丝杆和和第二丝杆上，所述螺母与所述第一丝杆和第二丝杆配合螺接。

进一步的，所述第一丝杆固定座和第二丝杆固定座还经一连接块固定于所述固定支架上。

进一步的，所述液压驱动杆固定于所述连接块上，所述液压驱动杆的输出轴与所述第二方形块件和第三方形块件相对设置，用于驱动第二方形块件或第三方形块件。

进一步的，所述力传感器的一端与所述第一方形块件连接，另一端与所述第二方形块件连接，并且所述力传感器的信号输出端与一控制单元电连，所述控制单元还电连有一显示模块。

进一步的，所述控制单元为单片机，所述显示模块为LCD显示屏，所述LCD显示屏设置于所述固定支架上。

进一步的，所述第一夹持件和第二夹持件的外表面包覆有绝缘套。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：本实用新型通过设计一种新的实验平台实现力-脉冲电流的耦合作用，在可调的应力作用下实现脉冲电流的止裂实验，揭示力-脉冲电流耦合作用下金属构件的止裂机理。

本实用新型通过第一夹持件和第二夹持件固定试验金属构件，同时通入高压脉冲电流，并且通过驱动机构在轴向上可对试验金属构件施加可调载荷，载荷大小可通过力传感器传输到外接的LCD显示屏读取。本实用新型提供的实验平台实现了对试验金属构件的力—脉冲电流耦合作用，同时也满足了对载荷定量加载的需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。

图1为本实用新型实施例的实验平台在拉升试验金属构件的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的实验平台在压缩试验金属构件的结构示意图。

图3为本实用新型实施例的实验平台的主视图。

图中：

1-固定支架；2-第一光杆；3-第二光杆；4-第一滑块；5-第二滑块；6-U型钢；7-L型钢；8-第一方形块件；9-第二方形块件；10-第三方形块件；11-第一夹持件；12-第二夹持件；13-第一丝杆；14-第二丝杆；15-连接块；16-液压驱动杆；17-试验金属构件；18-力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1～2所示，本实施例的一种高压脉冲电流修复实验平台，包括一固定支架1、沿横向架设于固定支架1前后的第一光杆2和第二光杆3，所述第一光杆2和第二光杆3的两端分别固定于所述固定支架1上；所述第一光杆2和第二光杆3上均依次套设有第一滑块4和第二滑块5；所述第一光杆2和第二光杆3的第一滑块4分别经一U型钢6与一第一方形块件8连接；所述第一光杆2和第二光杆3的第二滑块5分别经一L型钢7与一第二方形块件9连接；所述第一方形块件8和第二方形块件9之间连接有一力传感器18；还包括用于夹持试验金属构件17的第一夹持件11和第二夹持件12，所述第一夹持件11和第二夹持件12与脉冲电流发生器连接；所述第一夹持件11固定于所述固定支架1上，所述第二夹持件12与所述第一滑块4固定连接；所述第二方形块件9经一驱动机构驱动沿第一光杆2和第二光杆3横向移动。

从上述可知，本实用新型的有益效果在于：通过驱动机构驱动第二方形块件9横向移动，第二方形块件9与第一方形块件8通过力传感器18连接，通过第一方形块件8带动第二夹持件12横向移动，实现对试验金属构件17定量加载拉应力或压应力的条件下，同时对试验金属构件17施加高压脉冲电流，实现力—脉冲电流的耦合作用，可方便、快捷、高效的开展受力条件下含缺陷金属构件的缺陷修复机理研究。

在本实施例中，所述驱动机构包括两个横向设置的第一丝杆13和第二丝杆14，以及一液压驱动杆16；所述第一丝杆13和第二丝杆14分别活动套设与第一丝杆固定座和第二丝杆固定座上，并且所述第一丝杆13和第二丝杆14经所述液压驱动杆16驱动分别沿第一丝杆固定座和第二丝杆固定座横向移动；所述第二方形块件9可拆卸固定于所述第一丝杆13和第二丝杆14的一端；所述第一丝杆13和第二丝杆14的另一端可拆卸固定有一第三方形块件10。所述第一丝杆固定座和第二丝杆固定座内设有与第一丝杆13和第二丝杆14配合的轴承，减少摩擦力，第一丝杆13和第二丝杆14在液压驱动杆16的驱动下分别沿着第一丝杆固定座和第二丝杆固定座滑动，第二方形块件9与所述第一丝杆13和第二丝杆14固定连接，通过第一丝杆13和第二丝杆14的横向移动带动第二方形块件9沿着第一光杆2和第二光杆3移动，从而对试验金属构件17进行拉伸或者压缩。

在本实施例中，所述第二方形块件9和第三方形块件10分别经螺母固定于所述第一丝杆13和和第二丝杆14上，所述螺母与所述第一丝杆13和第二丝杆14配合螺接。通过螺母将第二方形块件9和第三方形块件10锁紧在第一丝杆13和第二丝杆14上，通过液压驱动杆16驱动第二方形块件9和第三方形块件10实现第一丝杆13和第二丝杆14的移动。

在本实施例中，所述第一丝杆固定座和第二丝杆固定座还经一连接块15固定于所述固定支架1上。

在本实施例中，所述液压驱动杆16固定于所述连接块15上，所述液压驱动杆16的输出轴与所述第二方形块件9和第三方形块件10相对设置，用于驱动第二方形块件9或第三方形块件10。如图1所示，若要对试验金属构件17进行拉伸，将液压驱动杆16固定于所述连接块15的右侧，用于驱动第三方形块件10向右移动，从而拉伸试验金属构件17；如图2所示，若要对试验金属构件17进行压缩，将液压驱动杆16固定于所述连接块15的左侧，用于驱动第二方形块件9向左移动，从而压缩试验金属构件17。

在本实施例中，所述力传感器18的一端与所述第一方形块件8连接，另一端与所述第二方形块件9连接，并且所述力传感器18的信号输出端与一控制单元电连，所述控制单元还电连有一显示模块。通过力传感器18测量驱动机构的加载力，通过显示模块进行显示。

在本实施例中，所述控制单元为单片机，所述显示模块为LCD显示屏，所述LCD显示屏设置于所述固定支架1上。

在本实施例中，所述第一夹持件11和第二夹持件12的外表面包覆有绝缘套。对固定支架1、第一夹持件11和第二夹持件12进行了高压绝缘处理，可承受30 kV以内的高压脉冲电流作用而不发生电流泄露。

本实施例的具体实施过程：

根据试验金属构件17的长度，通过液压驱动杆16驱动第二方形块件9或第三方形块件10，调整第一夹持件11和第二夹持件12的长度；将试验金属构件17夹持载第一夹持件11和第二夹持件12上；通过液压驱动杆16驱动第三方形块件10，实现试验金属构件17的拉伸；或者通过液压驱动杆16驱动第二方形块件9，实现试验金属构件17的压缩，并且通过力传感器18获取试验金属构件17受到的加载力；同时对试验金属构件17施加高压脉冲电流进行修复，第一夹持件11、试验金属机构和第二夹持件12与高压脉冲电流发送器构成回路；通过调整对试验金属构件17施加的高压脉冲电流值，以及定量调整试验金属构件17受到的加载力；记录不同高压脉冲电流值和加载力下试验金属构件17的修复状况。

综上所述，本实用新型提供的一种高压脉冲电流修复实验平台，结构简单，操作方法，实现通过力—脉冲电流的耦合作用，对金属构件进行修复。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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)

1.一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：包括一固定支架、沿横向架设于固定支架前后的第一光杆和第二光杆，所述第一光杆和第二光杆的两端分别固定于所述固定支架上；所述第一光杆和第二光杆上均依次套设有第一滑块和第二滑块；所述第一光杆和第二光杆的第一滑块分别经一U型钢与一第一方形块件连接；所述第一光杆和第二光杆的第二滑块分别经一L型钢与一第二方形块件连接；所述第一方形块件和第二方形块件之间连接有一力传感器；还包括用于夹持试验金属构件的第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和第二夹持件与脉冲电流发生器连接；所述第一夹持件固定于所述固定支架上，所述第二夹持件与所述第一滑块固定连接；所述第二方形块件经一驱动机构驱动沿第一光杆和第二光杆横向移动。

2.根据权利要求1所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述驱动机构包括两个横向设置的第一丝杆和第二丝杆，以及一液压驱动杆；所述第一丝杆和第二丝杆分别活动套设与第一丝杆固定座和第二丝杆固定座上，并且所述第一丝杆和第二丝杆经所述液压驱动杆驱动分别沿第一丝杆固定座和第二丝杆固定座横向移动；所述第二方形块件可拆卸固定于所述第一丝杆和第二丝杆的一端；所述第一丝杆和第二丝杆的另一端可拆卸固定有一第三方形块件。

3.根据权利要求2所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述第二方形块件和第三方形块件分别经螺母固定于所述第一丝杆和第二丝杆上，所述螺母与所述第一丝杆和第二丝杆配合螺接。

4.根据权利要求2所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述第一丝杆固定座和第二丝杆固定座还经一连接块固定于所述固定支架上。

5.根据权利要求4所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述液压驱动杆固定于所述连接块上，所述液压驱动杆的输出轴与所述第二方形块件和第三方形块件相对设置，用于驱动第二方形块件或第三方形块件。

6.根据权利要求1所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述力传感器的一端与所述第一方形块件连接，另一端与所述第二方形块件连接，并且所述力传感器的信号输出端与一控制单元电连，所述控制单元还电连有一显示模块。

7.根据权利要求6所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述控制单元为单片机，所述显示模块为LCD显示屏，所述LCD显示屏设置于所述固定支架上。

8.根据权利要求1所述的一种高压脉冲电流修复实验平台，其特征在于：所述第一夹持件和第二夹持件的外表面包覆有绝缘套。