CN210487473U - 一种轮状工件径向加载耐久测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮状工件径向加载耐久测试装置，涉及磁性产品生产检测领域。装置包括被驱动旋转的滚轮；以及被驱动沿直线向滚轮径向靠近的承载构件，承载构件朝向滚轮的一端上侧开设有卡槽；承载构件为一边开放的矩形框体，卡槽对称开设在矩形框体的开口两侧的框体上；卡槽的槽底相对于槽口向远离滚轮的方向倾斜。待测工件固定在转轴的中部，转轴卡装于卡槽内，驱动承载构件向滚轮靠近，以使得待测工件与滚轮接触，由滚轮带动待测工件转动并施加径向负载。本实用新型能够模拟工件在实际工作状态超负荷运作，使得工件内部隐匿的缺陷能够在短时间测试过程中充分的暴露出来，从而发现并解决产品缺陷，从而提高产品质量和延长产品使用寿命。

Description

一种轮状工件径向加载耐久测试装置

技术领域

本实用新型涉及磁性产品生产检测技术领域，具体是一种轮状工件径向加载耐久测试装置。

背景技术

铁氧体是从20世纪40年代迅速发展起来的一种新型的非金属磁性材料。在生产工艺上，铁氧体成型工艺类似于一般的陶瓷工艺，操作方便易于控制，不像金属磁性材料那样需要经过轧制等繁杂的加工工艺。与金属磁性材料相比，铁氧体具有电阻率大、介电性能高、在高频时具有较高的磁导率等优点。由于铁氧体磁性产品性能好、成本低、工艺简单，又能节约大量贵金属，因此在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等电子工业部门应用日益广泛，已经成为不可缺少的组成部分，而且在宇宙航行、卫星通讯、信息显示和污染处理等方面，也开辟了广阔的应用空间。

目前铁氧体磁性产品的生产一般采用湿压成型工艺生产，成型后产品内部有时会存在裂纹、气孔等缺陷，这些缺陷严重影响产品的机械性能，然而这些缺陷从产品表面无法直接观察，而在长时间使用后，由于产品经过长时间承受载荷，这些隐匿的缺陷会对产品产生造成不可修复的损坏，严重影响产品的使用寿命。因此行业中急需一种针对该类产品径向承受载荷的疲劳测试设备，用来模拟检测产品的耐用性能，进而保证产品的质量。

本公司申请的中国专利，申请公布号：CN 108732009 A，申请公布日：2018.11.02，公开了一种往复扭转耐久测试装置及测试方法，涉及扭转疲劳测试领域。装置包括箱体，还包括固定台、涨紧机构、摆杆、滑轮机构、下坠装置、凸轮机构以及动力装置，固定台设置在箱体顶部，用于固定待测工件；涨紧机构用于充当转轴与待测工件连接；滑轮机构对称设置在箱体前侧顶部；左右两个下坠装置上端通过柔性绳连接，柔性绳绕行在滑轮机构上；摆杆一端与涨紧机构固定连接，另一端连接在柔性绳中部；凸轮机构设置在箱体前侧，下坠装置下端与凸轮机构配合设置；动力装置设置在箱体内。该发明通过对待测工件芯部施加反复扭转力，达到模拟工件实际工作状态的疲劳工作效果，能够有效监测评估工件的往复扭转耐久性能。但是该发明不能够用于检测工件径向承载的耐用性能。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题

针对现有技术轮状铁氧体磁性工件的内部缺陷不容易被发现，导致长期使用后工件出现损坏的问题，本实用新型提供了一种轮状工件径向加载耐久测试装置，能够模拟工件在实际工作状态超负荷运作，使得工件内部隐匿的缺陷能够在短时间测试过程中充分的暴露出来，从而发现并解决产品缺陷，从而提高产品质量和延长产品使用寿命，且测试准确性好。

技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种轮状工件径向加载耐久测试装置，包括被驱动旋转的滚轮，以及被驱动沿直线向所述滚轮径向靠近的承载构件，所述承载构件朝向所述滚轮的一端上侧开设有卡槽；待测工件固定在转轴的中部，所述转轴卡装于所述卡槽内，驱动所述承载构件向所述滚轮靠近，以使得所述待测工件与所述滚轮接触，由所述滚轮带动所述待测工件转动并给所述待测工件施加径向作用力。

进一步地，所述承载构件为一边开放的矩形框体，所述卡槽对称开设在所述矩形框体的开口两侧的框体上。

进一步地，所述卡槽的槽底相对于槽口向远离所述滚轮的方向倾斜。

进一步地，所述承载构件下方设置有支撑构件，所述承载构件与所述支撑构件通过直线导轨副活动连接。

进一步地，还包括用于驱动所述承载构件做直线运动的液压油缸，所述承载构件的远离所述滚轮的一端与所述液压油缸的活塞杆的末端固定连接。

进一步地，还包括用于控制所述液压油缸的液压站，所述液压油缸固定在所述液压站顶部。

进一步地，还包括用于驱动所述滚轮转动的驱动装置，所述驱动装置具有被驱动旋转的从动轴，所述滚轮固定在所述从动轴中部，并受所述从动轴驱动自转。

进一步地，所述驱动装置包括依次传动连接的电机、主动轮、传动带、从动轮和所述从动轴。

进一步地，所述驱动装置还包括箱体，所述电机固定在所述箱体顶部，所述主动轮固定在所述电机的输出轴上；所述从动轴的一部分容纳于所述箱体内，并与所述箱体的两相对侧壁通过轴承连接，所述从动轮固定在所述从动轴伸出所述箱体的一端上；所述主动轮、传动带和从动轮配合设置在所述箱体的同一侧。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，通过转动滚轮给待测工件提供转动状态下的径向负载，能够模拟待测工件在实际工作状态超负荷运作，使得待测工件内部隐匿的缺陷能够在短时间测试过程中充分的暴露出来，从而发现并解决产品缺陷，从而提高产品质量和延长产品使用寿命；

(2)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，将承载构件设置成一边开放的矩形框体结构，卡槽对称开设在矩形框体的开口两侧的框体上，矩形框体中部区域用于给待测工件让出安装空间，两侧对称的卡槽用于卡装转轴，使得转轴卡入卡槽后能够保持稳定；

(3)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，卡槽的槽底相对于槽口向远离滚轮的方向倾斜，测试过程中，能够借助滚轮对待测工件产生的径向作用力将转轴向卡槽底部挤压，将转轴锁定在卡槽底部，进而保证待测工件稳定转动，提高测试准确性；

(4)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，通过在承载构件下方设置支撑构件，并利用直线导轨副将承载构件与支撑构件活动连接，使得承载构件只能沿直线导轨副的延伸方向运动，因此，能够提高测试精度，且装置的使用寿命较长，安全性更高；

(5)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，采用液压油缸驱动承载构件(，使待测工件与滚轮产生接触负载，能够为待测工件提供稳定、持久的径向测试负载，保障测试的准确性；

(6)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，通过液压站控制液压油缸的行程和压力，以保证测试压力受控，提高测试的准确性；

(7)本实用新型提供的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，通过将电机、主动轮、传动带、从动轮、从动轴集成安装在箱体上构成驱动装置，能够缩小驱动装置的体积，方便移动和安装，同时有利于节约安装空间。

附图说明

图1、本实用新型的轮状工件径向加载耐久测试装置的正视图；

图2、本实用新型的轮状工件径向加载耐久测试装置的俯视图；

图3、本实用新型中的驱动装置的结构示意图；

图4、本实用新型中的承载构件的主视图；

图5、本实用新型中的承载构件的俯视图；

上述附图中：1、承载构件；11、卡槽；2、液压油缸；3、支撑构件；31、直线导轨副；4、液压站；5、滚轮；6、驱动装置；61、箱体；62、从动轴；63、电机；64、主动轮；65、传动带；66、从动轮；7、转轴；8、待测工件。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

一种轮状工件径向加载耐久测试装置，如图1和图2中所示，包括被驱动旋转的滚轮5；以及被驱动沿直线向所述滚轮5径向靠近的承载构件1，所述承载构件1朝向所述滚轮5的一端上侧开设有卡槽11；待测工件8固定在转轴7的中部，所述转轴7卡装于所述卡槽11内，驱动所述承载构件1向所述滚轮5靠近，以使得所述待测工件8与所述滚轮5接触，由所述滚轮5带动所述待测工件8转动并给所述待测工件8施加径向作用力。

如图4中所示，本实施例中，所述承载构件1为一边开放的矩形框体，所述卡槽11对称开设在所述矩形框体的开口两侧的框体上。所述矩形框体中部区域用于给所述待测工件8让出安装空间，两侧对称的所述卡槽11用于卡装所述转轴7，使得所述转轴7卡入所述卡槽11后能够保持稳定。

如图5中所示，所述卡槽11的槽底相对于槽口向远离所述滚轮5的方向倾斜。测试过程中，所述滚轮5对所述待测工件8除了产生径向作用力以外，还产生有周向作用力，以驱动所述待测工件8转动，但是该周向作用力容易导致所述转轴7在所述卡槽11内上下振动，影响待测工件8转动的稳定性。本实施例中，由于通过对所述卡槽11的结构进行优化，能够借助所述滚轮5对所述待测工件8产生的径向作用力将所述转轴7向所述卡槽11底部挤压，将所述转轴7锁定在所述卡槽11底部，进而保证所述待测工件8稳定转动，提高测试准确性。

测试时，将所述待测工件8固定安装在所述转轴7中部，再将所述转轴7的两端分别卡入相应的所述卡槽11内，保证所述转轴7安装到位；安装好所述待测工件8后，驱动所述承载构件1沿直线向所述滚轮5径向靠近，直至所述滚轮5与所述待测工件8之间产生接触负载，且该接触负载足以保证所述滚轮5转动后能够带动所述待测工件8转动，且两者的接触面不发生相对滑动；然后驱动所述滚轮5转动，并带动所述待测工件8一起转动；当待测工件8转动稳定后，再次驱动所述承载构件1向所述滚轮5靠近，使得滚轮5对待测工件8的径向作用力达到预定值，并持续测试一定时间，即完成测试。

本实施例中的轮状工件径向加载耐久测试装置，通过转动滚轮5给待测工件8提供转动状态下的径向负载，能够模拟待测工件8在实际工作状态超负荷运作，使得待测工件8内部隐匿的缺陷能够在短时间测试过程中充分的暴露出来，从而发现并解决产品缺陷，从而提高产品质量和延长产品使用寿命。

测试过程中，由于所述滚轮5对所述待测工件8存在周向作用力，容易对所述承载构件1产生沿其运动路线法向的作用力，使得所述承载构件1存在摆动的现象，在5～12kN的高测试压力下，会严重影响测试精度，同时会对所述承载构件1以及其它设备造成损坏。因此，如图1和图2中所示，在本实施例中，所述承载构件1下方设置有支撑构件3，所述承载构件1与所述支撑构件3通过直线导轨副31活动连接。通过在所述承载构件1下方设置支撑构件3，并利用直线导轨副31将承载构件1与支撑构件3活动连接，使得所述承载构件1只能沿所述直线导轨副31的延伸方向运动，因此，能够提高测试精度，且装置的使用寿命较长，安全性更高。

如图1和图2中所示，本实施例中的轮状工件径向加载耐久测试装置还包括用于驱动所述承载构件1做直线运动的液压油缸2，所述承载构件1的远离所述滚轮5的一端与所述液压油缸2的活塞杆的末端固定连接。启动所述液压油缸2后，控制其活塞杆伸出，推动所述承载构件1沿所述直线导轨副31的延伸方向向所述滚轮5靠近。采用所述液压油缸2驱动所述承载构件1，使待测工件8与滚轮5产生接触负载，能够为待测工件8提供稳定、持久的径向测试负载，保障测试的准确性。本实施例中的所述液压油缸2的活塞杆的最大行程为200mm，最大压力为12～13kN，活塞杆不宜伸出太长，否则在高压力作用下容易变形和损坏。

如图1和图2中所示，还包括用于控制所述液压油缸2的液压站4，所述液压油缸2固定在所述液压站4顶部，能够节约安装空间，所述液压油缸2与所述液压站4通过高压供液软管连接，所述液压站4最大的液体工作压力为16MPa。测试过程中，通过所述液压站4控制所述液压油缸2的行程和压力，以保证测试压力受控，提高测试的准确性。

另外，如图1至图3中所示，本实施例中的轮状工件径向加载耐久测试装置还包括用于驱动所述滚轮5转动的驱动装置6，如图3中所示，所述驱动装置6包括依次传动连接的电机63、主动轮64、传动带65、从动轮66和从动轴62；所述滚轮5固定在所述从动轴62中部，受所述从动轴62驱动自转。本实施例中所示电机63为伺服电机，转速可控，有利于为所述滚轮5提供精确转速，保障测试精度。

如图3中所示，所述驱动装置6还包括箱体61，所述电机63固定在所述箱体61顶部，所述主动轮64固定在所述电机63的输出轴上；所述从动轴62的一部分容纳于所述箱体61内，并与所述箱体61的两相对侧壁通过轴承连接，所述从动轮66固定在所述从动轴62伸出所述箱体61的一端上；所述主动轮64、传动带65和从动轮66配合设置在所述箱体61的同一侧。

所述滚轮5固定在所述从动轴62上后，滚轮5大部分容纳于所述箱体61内，只有一部分从所述箱体61侧面露出，露出的部分用于与所述待测工件8接触配合，这样设置后测试人员操作时不容易接触的高速转动的滚轮5，提高了测试安全性。

本实施例中的轮状工件径向加载耐久测试装置，通过将电机63、主动轮64、传动带65、从动轮66、从动轴62集成安装在所述箱体61上构成所述驱动装置6，能够缩小驱动装置6的体积，方便移动和安装，同时有利于节约安装空间。

一种轮状工件径向加载耐久测试方法，利用本实施例中的轮状工件径向加载耐久测试装置进行测试，测试方法步骤包括：

ⅰ、安装待测工件：将所述待测工件8固定在所述转轴7中部，然后整体架设在所述承载构件1上，所述转轴7的两端卡入所述卡槽11内；

ⅱ、施加启动压力：启动所述液压油缸2，通过所述液压油缸2驱动所述承载构件1向所述滚轮5移动，直至所述滚轮5与所述待测工件8接触并对所述待测工件8产生0.5～1kN的径向压力；

ⅲ、驱动待测工件转动：启动所述驱动装置6，通过所述驱动装置6驱动所述滚轮5转动，所述滚轮5带动所述待测工件8转动；

ⅳ、施加测试压力：待所述待测工件8转动稳定后，控制所述液压油缸2驱动所述承载构件1继续向所述滚轮5移动，使得所述径向压力缓慢增加至测试压力为5～12kN；

ⅵ、持续加载测试：在所述测试压力下连续测试48小时以上，完成测试。

需要说明的是，本方法中测试压力和测试时间根据实际需求设定，当测试压力为5kN时，在所述测试压力下的连续测试时间需要在100小时以上，该测试参数下测试的准确性高；如果想要快速得到时间结果，则将测试压力调整为12kN，测试时间则可相应的调整为48小时，目的是通过增加负荷来缩短测试时间，快速得到试验结果。

测试过程中，如果在上述步骤ⅱ中直接将滚轮5对待测工件8产生径向压力提高至5～12kN的测试压力，待测工件8在静态下承受过高的压力时，突然转动容易造成待测工件8内部应力突变而损坏，进而影响测试的准确度，因此，本实施例中，在步骤ⅱ中先施加一个0.5～1kN启动压力，通过该启动压力使待测工件8与滚轮5之间产生足够强的摩擦力，进而使得滚轮5转动能够带动待测工件8工件同步转动，又不会对待测工件8造成损坏；待测工件8稳定转动后，再缓慢施加5～12kN的测试压力。这样便能够避免待测工件8在测试过程中承受压力突变，保证测试的准确度。

经反复分析和验证，从启动压力升至测试压力的时间应不少于20s，才能基本排除突变压力对待测工件8的影响。

本实施例中的轮状工件径向加载耐久测试方法，通过对转动状态下的工件施加高于实际工作状态的径向负载，从而在较短时间内模拟出长期工作对工件造成的损坏，因此能够有效检测出隐藏在工件内部的缺陷，提高产品的出厂合格率。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：包括

被驱动旋转的滚轮(5)；以及

被驱动沿直线向所述滚轮(5)径向靠近的承载构件(1)，所述承载构件(1)朝向所述滚轮(5)的一端上侧开设有卡槽(11)；

待测工件(8)固定在转轴(7)的中部，所述转轴(7)卡装于所述卡槽(11)内，驱动所述承载构件(1)向所述滚轮(5)靠近，以使得所述待测工件(8)与所述滚轮(5)接触，由所述滚轮(5)带动所述待测工件(8)转动并给所述待测工件(8)施加径向作用力。

2.根据权利要求1所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：所述承载构件(1)为一边开放的矩形框体，所述卡槽(11)对称开设在所述矩形框体的开口两侧的框体上。

3.根据权利要求2所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：所述卡槽(11)的槽底相对于槽口向远离所述滚轮(5)的方向倾斜。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：所述承载构件(1)下方设置有支撑构件(3)，所述承载构件(1)与所述支撑构件(3)通过直线导轨副(31)活动连接。

5.根据权利要求1至3任一所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：还包括用于驱动所述承载构件(1)做直线运动的液压油缸(2)，所述承载构件(1)的远离所述滚轮(5)的一端与所述液压油缸(2)的活塞杆的末端固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：还包括用于控制所述液压油缸(2)的液压站(4)，所述液压油缸(2)固定在所述液压站(4)顶部。

7.根据权利要求1至3任一所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：还包括用于驱动所述滚轮(5)转动的驱动装置(6)，所述驱动装置(6)具有被驱动旋转的从动轴(62)，所述滚轮(5)固定在所述从动轴(62)中部，并受所述从动轴(62)驱动自转。

8.根据权利要求7所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：所述驱动装置(6)包括依次传动连接的电机(63)、主动轮(64)、传动带(65)、从动轮(66)和所述从动轴(62)。

9.根据权利要求8所述的一种轮状工件径向加载耐久测试装置，其特征在于：所述驱动装置(6)还包括箱体(61)，所述电机(63)固定在所述箱体(61)顶部，所述主动轮(64)固定在所述电机(63)的输出轴上；所述从动轴(62)的一部分容纳于所述箱体(61)内，并与所述箱体(61)的两相对侧壁通过轴承连接，所述从动轮(66)固定在所述从动轴(62) 伸出所述箱体(61)的一端上；所述主动轮(64)、传动带(65)和从动轮(66)配合设置在所述箱体(61)的同一侧。

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