CN207472693U - 一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，包括拉杆、气动机构和夹具，气动机构包括气缸、气缸上端盖、气缸下端盖和活塞，气缸下端盖底部设置有冷却水套，拉杆一端穿过冷却水套和气缸下端盖与活塞连接，冷却水套内设置有环形冷却水槽，冷却水套的侧壁上设置有与环形冷却水槽连通的进水管和出水管，气缸的侧壁上位于活塞的上下两侧分别设置有气管；夹具包括设置在拉杆另一端且用于悬挂夹块的夹块悬挂头和套设在夹块外部的夹块套，夹块套与夹块之间设置有夹块座，夹块套的侧壁上开设有观察窗。本实用新型设计新颖，利用气压推动活塞上下移动，可实现金属材料高温疲劳试件的快速卸装，缩短试验时间，提高试验效率，稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于试验机用夹具技术领域，具体涉及一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置。
背景技术
电子式试验机是采用电子模块测量力学性能参数的试验机，能够完成金属材料和非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等力学性能试验。试验机通常由加力装置、引伸计、夹具、测量控制系统、参数显示和记录装置组成。夹具是连接试样与试验机加力装置的关键附件，相同试验机适用性差异主要体现在夹具的配置上。对于有高温疲劳力学性能检测指标的材料需要使用高温疲劳试验机进行材料高温疲劳力学性能测试。常用高温试验机夹具多为手动夹装方式，试验中试件装卸效率低。但由于试验在高温(500℃以下)环境下进行，手动夹装方式降低了试验效率，因此，现如今缺少一种而金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，通过压缩空气系统提供试样加紧动力，使用耐高温、高强度金属材料制作成夹具，在金属材料高温批量产品检验试验中实现试件的快速装卸，缩短试验中装卸试件时间，提高批量试验完成效率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其设计新颖合理，利用气压推动活塞上下移动，可实现金属材料高温疲劳试件的快速卸装，缩短试验时间，提高试验效率，稳定可靠，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：包括拉杆、设置在拉杆一端且为拉杆提供动力的气动机构和设置在拉杆另一端用于夹持试件的夹具，所述气动机构包括气缸、设置在气缸顶端的气缸上端盖、设置在气缸底端的气缸下端盖和设置在气缸内的活塞，气缸下端盖底部设置有冷却水套，拉杆一端穿过冷却水套和气缸下端盖与活塞连接，冷却水套内设置有环形冷却水槽，冷却水套的侧壁上设置有与环形冷却水槽连通的进水管和出水管，气缸的侧壁上位于活塞的上下两侧分别设置有与气缸连通的气管；所述夹具包括设置在拉杆另一端且用于悬挂夹块的夹块悬挂头和套设在夹块外部的夹块套，夹块套与夹块之间设置有用于与夹块滑动配合的夹块座，夹块套的侧壁上开设有观察窗。
上述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述拉杆一端与活塞螺纹连接，拉杆外侧套设有拉杆套，拉杆套的一端与冷却水套底部螺纹配合且通过第一锁紧螺栓锁紧，拉杆套的另一端与夹块套螺纹配合且伸入至夹块套内，拉杆套的另一端通过位于夹块套外的第二锁紧螺栓和位于夹块套内的第三锁紧螺栓锁紧。
上述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述气缸上端盖通过多个第一内六方连接螺栓与气缸固定连接，多个第二内六方连接螺栓穿过冷却水套和气缸下端盖与气缸固定连接。
上述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述气缸与气缸上端盖接触位置处以及气缸与气缸下端盖接触位置处均开设有用于放置气缸密封圈的环形凹槽，气缸下端盖与拉杆之间安装有拉杆密封圈，环形冷却水槽与气缸下端盖接触面上安装有水槽密封圈。
上述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述气管包括第一气管和第二气管，空气压缩机通过第一气管或第二气管为气缸提供气源。
上述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述夹块座与夹块套的内壁螺纹连接，夹块座上设置有供夹块上下滑动的楔形导槽，夹块的数量为两个。
上述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述夹块座上设置有耐高温石墨润滑油。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过在气缸的侧壁上位于活塞的上下两侧分别设置与气缸连通的气管，其中，当位于活塞的上侧的气管进气时，位于活塞的下侧的气管出气，实现活塞的下移，使夹块沿夹块座下滑夹紧试件；当位于活塞的下侧的气管进气时，位于活塞的上侧的气管出气，实现活塞的上移，使夹块沿夹块座上滑松开试件，能在高温下快速完成试件装卸操作，使用稳定性强，便于推广使用。
2、本实用新型通过在气缸下端盖底部设置冷却水套，利用进水管向冷却水套中的环形冷却水槽输入冷却水，利用出水管输出废水，实现对拉杆导热的冷却，避免拉杆的传热对气缸造成损伤，可靠稳定，使用效果好。
3、本实用新型设计新颖合理，通过在拉杆与夹块配合的一端设置夹块悬挂头，利用夹块悬挂头提升夹块或下推夹块，使用效果好，同时在夹块套的侧壁上设置观察窗，夹块套便于夹块在提升动作时有更多的提升空间，实验人员可通过观察窗微调夹块与夹块悬挂头的位置，安装试件后可通过观察窗观察试件在夹块钳口内位置，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，利用气压推动活塞上下移动，可实现金属材料高温疲劳试件的快速卸装，缩短试验时间，提高试验效率，稳定可靠，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明:
1—拉杆； 2—拉杆套； 3—气缸；
4—气缸上端盖； 5—气缸下端盖； 6—冷却水套；
7—环形冷却水槽； 8—进水管；
9—第一内六方连接螺栓； 10—第二内六方连接螺栓；
11—活塞； 12—气缸密封圈； 13—拉杆密封圈；
14—水槽密封圈； 15—第一气管； 16—第二气管；
17—出水管； 18—第一锁紧螺栓； 19—第二锁紧螺栓；
20—第三锁紧螺栓； 21—夹块套； 22—夹块悬挂头；
23—夹块； 24—夹块座； 25—观察窗。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括拉杆1、设置在拉杆1一端且为拉杆1提供动力的气动机构和设置在拉杆1另一端用于夹持试件的夹具，所述气动机构包括气缸3、设置在气缸3顶端的气缸上端盖4、设置在气缸3底端的气缸下端盖5和设置在气缸3内的活塞11，气缸下端盖5底部设置有冷却水套6，拉杆1一端穿过冷却水套6和气缸下端盖5与活塞11连接，冷却水套6内设置有环形冷却水槽7，冷却水套6的侧壁上设置有与环形冷却水槽7连通的进水管8和出水管17，气缸3的侧壁上位于活塞11的上下两侧分别设置有与气缸3连通的气管；所述夹具包括设置在拉杆1另一端且用于悬挂夹块23的夹块悬挂头22和套设在夹块23外部的夹块套21，夹块套21与夹块23之间设置有用于与夹块23滑动配合的夹块座24，夹块套21的侧壁上开设有观察窗25。
实际使用中，拉杆1连接夹具的部分段和夹具均需伸入至温度可达500℃的电子加热炉内，因此，拉杆1和夹具均采用耐500℃高温的金属材料制成，所述气动机构包括气缸3，气缸3的侧壁上位于活塞11的上下两侧分别设置有与气缸3连通的气管；其中，当位于活塞11的上侧的气管进气时，位于活塞11的下侧的气管出气，实现活塞11的下移，使夹块23沿夹块座24下滑夹紧试件；当位于活塞11的下侧的气管进气时，位于活塞11的上侧的气管出气，实现活塞11的上移，使夹块23沿夹块座24上滑松开试件，能在高温下快速完成试件装卸操作，使用稳定性强；气缸下端盖5底部设置冷却水套6，利用进水管8向冷却水套6中的环形冷却水槽7输入冷却水，利用出水管17输出废水，实现对拉杆1导热的冷却，避免拉杆1的传热对气缸造成损伤，实际使用中，拉杆1穿过环形冷却水槽7，使环形冷却水槽7围绕拉杆1一周，冷却效果均匀；在拉杆1与夹块23配合的一端设置夹块悬挂头22，本实施例中，夹块悬挂头22采用横向板状块，所述横向板状块与拉杆1组成倒T形结构，夹块23为两个相对设置的凹形结构悬挂在夹块悬挂头22上，利用夹块悬挂头22提升夹块23或下推夹块23，使用效果好，同时在夹块套21的侧壁上设置观察窗25，实际使用中，观察窗25的数量为两个，夹块套21便于夹块23在提升动作时有更多的提升空间，实验人员可通过观察窗25微调夹块23与夹块悬挂头22的位置。
本实施例中，所述拉杆1一端与活塞11螺纹连接，拉杆1外侧套设有拉杆套2，拉杆套2的一端与冷却水套6底部螺纹配合且通过第一锁紧螺栓18锁紧，拉杆套2的另一端与夹块套21螺纹配合且伸入至夹块套21内，拉杆套2的另一端通过位于夹块套21外的第二锁紧螺栓19和位于夹块套21内的第三锁紧螺栓20锁紧。
需要说明的是，拉杆套2的一端与冷却水套6底部螺纹配合且通过第一锁紧螺栓18锁紧，实现拉杆套2与冷却水套6和气缸的固定连接，拉杆套2的另一端与夹块套21螺纹配合且伸入至夹块套21内，利用位于夹块套21外的第二锁紧螺栓19和位于夹块套21内的第三锁紧螺栓20锁紧拉杆套2，其中，当需要更换或安装夹块22时，可将第二锁紧螺栓19松开，提升夹块套21的位置，使夹块悬挂头22外漏在夹块套21外，便于更换或安装夹块22。
本实施例中，所述气缸上端盖4通过多个第一内六方连接螺栓9与气缸3固定连接，多个第二内六方连接螺栓10穿过冷却水套6和气缸下端盖4与气缸3固定连接。
本实施例中，所述气缸3与气缸上端盖4接触位置处以及气缸3与气缸下端盖5接触位置处均开设有用于放置气缸密封圈12的环形凹槽，气缸下端盖5与拉杆1之间安装有拉杆密封圈13，环形冷却水槽7与气缸下端盖5接触面上安装有水槽密封圈14。
需要说明的是，气缸3与气缸上端盖4接触位置处以及气缸3与气缸下端盖5接触位置处均开设有环形凹槽，用于放置气缸密封圈12，实现气缸3的密闭安装，气缸下端盖5与拉杆1之间安装有拉杆密封圈13，通过冷却水套6的冷水循环冷却拉杆密封圈13，保证气缸下端盖5与拉杆1之间的密闭性，同时，环形冷却水槽7与气缸下端盖5接触面上安装水槽密封圈14避免环形冷却水槽7漏水，实际使用中，气缸3优选的采用圆柱形气缸，拉杆1采用圆柱形拉杆，环形冷却水槽7采用圆环形冷却水槽，因此，气缸密封圈12、拉杆密封圈13和水槽密封圈14均采用O形密封圈。
本实施例中，所述气管包括第一气管15和第二气管16，空气压缩机通过第一气管15或第二气管16为气缸3提供气源。
需要说明的是，当位于活塞11上的第一气管15进气时，第二气管16出气，实现活塞11的下移，使夹块23沿夹块座24下滑夹紧试件；当第二气管16进气时，第一气管15出气，实现活塞11的上移，使夹块23沿夹块座24上滑松开试件，第一气管15和第二气管16交替工作。
本实施例中，所述夹块座24与夹块套21的内壁螺纹连接，夹块座24上设置有供夹块23上下滑动的楔形导槽，夹块23的数量为两个。
需要说明的是，夹块座24与夹块套21的内壁螺纹连接的目的是便于拆装夹块座24，实际使用中，根据试件类型以及尺寸不同需要配备不同厚度和不同钳口的夹块23，实现管材、板材的装夹，管材需采用组成V型钳口的夹块23，板材需采用组成平板钳口的夹块23，夹块23安装完成后采用夹块座24与夹块套21的内壁螺纹连接固定夹块座24。
本实施例中，所述夹块座24上设置有耐高温石墨润滑油，减小夹块23在夹块座24楔形导槽内滑动摩擦力。
本实用新型使用时，利用空气压缩机通过第一气管15为气缸3提供气源，使活塞11下移推动拉杆1，拉杆1推动夹块23向夹块座24底端滑动，由于楔形导槽的作用使两夹块23间距减小直至加紧试件，同时可通过夹块套25上的观察窗25观察夹块23和试件相对位置，利用冷却水向进水管8注入冷却水，经环形冷却水槽7对气缸下端盖5和拉杆1冷却，废水经出水管17流出；利用空气压缩机通过第二气管16为气缸3提供气源，使活塞11上移拉动拉杆1，拉杆1拉动夹块23向夹块座24上端滑动，由于楔形导槽的作用使两夹块23间距增大夹块23松开，试件可取下。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：包括拉杆(1)、设置在拉杆(1)一端且为拉杆(1)提供动力的气动机构和设置在拉杆(1)另一端用于夹持试件的夹具，所述气动机构包括气缸(3)、设置在气缸(3)顶端的气缸上端盖(4)、设置在气缸(3)底端的气缸下端盖(5)和设置在气缸(3)内的活塞(11)，气缸下端盖(5)底部设置有冷却水套(6)，拉杆(1)一端穿过冷却水套(6)和气缸下端盖(5)与活塞(11)连接，冷却水套(6)内设置有环形冷却水槽(7)，冷却水套(6)的侧壁上设置有与环形冷却水槽(7)连通的进水管(8)和出水管(17)，气缸(3)的侧壁上位于活塞(11)的上下两侧分别设置有与气缸(3)连通的气管；所述夹具包括设置在拉杆(1)另一端且用于悬挂夹块(23)的夹块悬挂头(22)和套设在夹块(23)外部的夹块套(21)，夹块套(21)与夹块(23)之间设置有用于与夹块(23)滑动配合的夹块座(24)，夹块套(21)的侧壁上开设有观察窗(25)。
2.按照权利要求1所述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述拉杆(1)一端与活塞(11)螺纹连接，拉杆(1)外侧套设有拉杆套(2)，拉杆套(2)的一端与冷却水套(6)底部螺纹配合且通过第一锁紧螺栓(18)锁紧，拉杆套(2)的另一端与夹块套(21)螺纹配合且伸入至夹块套(21)内，拉杆套(2)的另一端通过位于夹块套(21)外的第二锁紧螺栓(19)和位于夹块套(21)内的第三锁紧螺栓(20)锁紧。
3.按照权利要求1所述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述气缸上端盖(4)通过多个第一内六方连接螺栓(9)与气缸(3)固定连接，多个第二内六方连接螺栓(10)穿过冷却水套(6)和气缸下端盖(4)与气缸(3)固定连接。
4.按照权利要求1所述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述气缸(3)与气缸上端盖(4)接触位置处以及气缸(3)与气缸下端盖(5)接触位置处均开设有用于放置气缸密封圈(12)的环形凹槽，气缸下端盖(5)与拉杆(1)之间安装有拉杆密封圈(13)，环形冷却水槽(7)与气缸下端盖(5)接触面上安装有水槽密封圈(14)。
5.按照权利要求1所述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述气管包括第一气管(15)和第二气管(16)，空气压缩机通过第一气管(15)或第二气管(16)为气缸(3)提供气源。
6.按照权利要求1所述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述夹块座(24)与夹块套(21)的内壁螺纹连接，夹块座(24)上设置有供夹块(23)上下滑动的楔形导槽，夹块(23)的数量为两个。
7.按照权利要求1所述的一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，其特征在于：所述夹块座(24)上设置有耐高温石墨润滑油。
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2017
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