CN215448805U

CN215448805U - 一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备

Info

Publication number: CN215448805U
Application number: CN202122092307.7U
Authority: CN
Inventors: 宋西华; 陈禄; 郑辰平; 王占辉; 李钱宇; 钱老红; 朱明扬; 沈露露; 童文强; 马福喜
Original assignee: Bengbu Yeli Machinery Co ltd
Current assignee: Bengbu Yeli Machinery Co ltd
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-08-31

Abstract

本实用新型涉及一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备。该试验设备包括支撑机构以及位于支撑机构上方的扭矩加载机构和移动机构；所述扭矩加载机构包括液压缸、与液压缸活塞杆铰接相连的拨杆、与拨杆固定相连的转动轴以及与移动机构相连的扭矩传感器。本实用新型利用液压缸加载，能够轻松实现大扭矩准确加载，可进行扭转强度试验和扭转疲劳试验，方便对传动轴、联轴器、离合器等传递扭矩的零件进行扭转强度检测，精确验证零件的扭转强度和变形量，具有兼容性强、价格低、使用方便等特点。

Description

一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备

技术领域

本实用新型涉及扭转试验机技术领域，具体涉及一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备。

背景技术

工业生产中经常会接触到材料拉伸试验，对扭转强度试验较少。而对于联轴器，传动轴，离合器等需要传递扭矩的零件，对其抵抗扭矩和变形情况的检测也是必不可少的。目前用于零部件大扭矩强度检测的设备较少，一般采用电机或液压马达加载，存在加载扭矩小，不适宜脉冲试验，设备造价高等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，该扭转强度试验设备利用液压缸加载，能够轻松实现大扭矩准确加载，可进行扭转强度试验和扭转疲劳试验，方便对传动轴、联轴器、离合器等传递扭矩的零件进行扭转强度检测，精确验证零件的扭转强度和变形量，具有兼容性强、价格低、使用方便等特点。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，包括支撑机构以及位于支撑机构上方的扭矩加载机构和移动机构；所述扭矩加载机构包括液压缸、与液压缸活塞杆铰接相连的拨杆、与拨杆固定相连的转动轴以及与移动机构相连的扭矩传感器；所述移动机构用于驱动扭矩传感器直线移动。拨杆与活塞杆采用铰接的方式进行连接，此处采用连杆滑块机构，液压缸拉动拨杆施加扭矩时，拨杆会沿转动轴发生转动，进而拨杆会相对活塞杆发生转动。

进一步的，所述移动机构包括丝杠、套设在丝杠上与丝杠螺纹配合的螺母、与螺母连接的移动支架、固定在移动支架下方的滑块、设置在滑块下方且固定在支撑机构上的直线导轨；所述丝杠的端部连接有手轮；所述扭矩传感器安装在移动支架上。

移动机构用于被测试零件的上下料。如被测试零件的花键轴是插入转动轴的花键孔内，只有通过移动机构向左平移才能将被测试零件从转动轴的花键孔内取出，进而取下被测试零件，将移动机构向右平移来将被测试零件插入转动轴的花键孔内进行试验。不同被测试零件的长度不同，移动机构可适应范围内不同长度的零件进行试验。

手工摇动丝杠上的手轮会带动丝杠转动，套在丝杠上的螺母会带动移动支架沿直线导轨左右移动。逆时针转动手轮，螺母带动移动支架向右移动，移动支架带动扭矩传感器和被测试零件向右移动，被测试零件的花键轴插入转动轴的花键孔内，只有通过移动机构向左平移才能将被测试零件从转动轴的花键孔内取出，进而取下被测试零件，反之，向右平移将被测试零件插入到转动轴的花键孔内进行试验。不同长度的被测试零件，也可通过手轮调整扭矩传感器的位置，增加了本实用新型的适用范围。

进一步的，所述支撑机构包括底板和设置在底板下方的若干支腿；所述直线导轨安装在底板上，所述底板上还设有支撑架、丝杠支撑架和液压缸固定座。

进一步的，所述丝杠贯穿安装在丝杠支撑架上且丝杠通过轴承与丝杠支撑架转动配合；所述丝杠支撑架通过螺栓固定在底板上。

进一步的，所述液压缸的缸底铰接在液压缸固定座上，此处采用连杆滑块机构。所述液压缸固定座通过螺栓固定在底板上。

进一步的，所述转动轴贯穿安装在支撑架上，且转动轴通过滑动轴承与支撑架转动配合；所述转动轴的一端设有角度传感器，另一端连接有被测试零件。被测试零件连接在扭矩传感器与转动轴之间，一端通过法兰与扭矩传感器相连，另一端通过花键与转动轴相连。

进一步的，该设备还包括与液压缸相连的液压系统；所述液压系统包括液压油箱、液压泵、比例溢流阀和换向阀；所述液压泵的吸油口通过管道插入液压油箱内，出油口连接换向阀和比例溢流阀，换向阀接液压缸，所述比例溢流阀的一端接液压油箱，另一端连接液压泵的出油口。

液压油箱，用于液压油的储存，过滤和冷却。液压泵，用于从液压油箱内抽油并转变为高压液体。比例溢流阀，用于自动调节液压系统的压力，进而自动调节施加在被测试零件上的扭矩大小。换向阀，用于改变液压油的方向，这里是改变液压缸活塞杆运动方向进而改变加载力的方向，进而改变扭矩加载的方向，实现对被测试零件不同方向施加扭矩。

和现有技术相比，本实用新型的优点为：

(1)目前用于零部件大扭矩强度检测的设备较少，一般采用电机或液压马达加载，存在加载扭矩小，不适宜脉冲试验，设备造价高等缺点。本实用新型与传统电机或液压马达加载的试验设备相比解决了传统设备加载扭矩小，不适宜脉冲试验，设备造价高等问题。本实用新型利用液压缸加载扭矩，能够轻松实现大扭矩准确加载，可进行扭矩强度试验和扭转疲劳试验，便于对传动轴、联轴器、离合器等传递扭矩的零件进行扭转强度检测，精确验证零件的扭转强度，变形量和扭转疲劳强度。通过移动平台调整方便对传动轴、联轴器、离合器等传递扭矩的零件进行扭转强度检测，精确验证零件的扭转强度和变形量，其兼容性更强，造价更低，更适用于需要大扭矩检测的试验和疲劳性试验，可节约大量的购置成本。

(2)试验过程中会有不同长度、不同形状的零件，本实用新型采用移动机构带动扭矩传感器移动，实现被测试零件与转动轴的装配，可兼容不同长度零件，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是扭矩传感器、转动轴、角度传感器、拨杆和液压机的原理示意图；

图3是被测试零件的结构示意图；

图4是液压系统的液压原理图。

其中：

1、手轮，2、丝杠，3、直线导轨，4、移动支架，5、扭矩传感器，6、被测试零件，7、转动轴，8、支撑架，9、角度传感器，10、拨杆，11、液压缸，12、液压缸固定座，13、支腿，14、底板，15、滑块，16、丝杠支撑架，17、花键。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1-图3所示的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，包括支撑机构以及位于支撑机构上方的扭矩加载机构和移动机构。所述扭矩加载机构包括液压缸11、与液压缸11活塞杆铰接相连的拨杆10、与拨杆10固定相连的转动轴7以及与移动机构相连的扭矩传感器5。

进一步的，所述移动机构包括丝杠2、套设在丝杠2上与丝杠2螺纹配合的螺母、与螺母相连的移动支架4、固定在移动支架4下方的滑块15、设置在滑块15下方且固定在支撑机构的底板14上的直线导轨3；所述丝杠2的端部连接有手轮1；所述扭矩传感器5安装在移动支架4上。

进一步的，所述支撑机构包括底板14和设置在底板14下方的若干支腿13；所述底板14上还设有支撑架8、丝杠支撑架16和液压缸固定座12。

进一步的，所述丝杠2贯穿安装在丝杠支撑架16上且丝杠2通过轴承与丝杠支撑架16转动配合；所述丝杠支撑架16通过螺栓固定在底板14上。

进一步的，所述液压缸11的缸底铰接在液压缸固定座12上；所述液压缸固定座12通过螺栓固定在底板14上。

进一步的，所述转动轴7贯穿安装在支撑架8上，且转动轴7通过滑动轴承与支撑架8转动配合；所述转动轴7的一端设有角度传感器9，另一端连接有被测试零件6。

如图4所示，该设备还包括与液压缸11相连的液压系统；所述液压系统包括液压油箱、液压泵21、比例溢流阀24和换向阀22；所述液压泵21的一端接液压油箱，另一端经换向阀22接液压缸11，所述比例溢流阀24的一端接液压油箱，另一端接换向阀22。所述液压泵21的吸油口通过管道插入液压油箱内，出油口连接换向阀22和比例溢流阀24，换向阀22接液压缸11，所述比例溢流阀24的一端接液压油箱，另一端连接液压泵21的出油口。

进一步的，该设备还包括PLC控制系统、触摸屏和低压电器元件。所述PLC分别与液压泵、换向阀、扭矩传感器、角度传感器、触摸屏信号连接。触摸屏，用于设置试验参数，选择试验内容，并传递给PLC。PLC控制各执行元件如液压泵，换向阀执行动作，通过扭矩传感器采集被测试零件的扭矩，通过角度传感器采集被测试零件的变形量，再传递给触摸屏进行显示，人员通过显示的试验数据进行分析。

图3为被测试零件的结构示意图，其一端设有花键17。采用本实用新型所述的试验设备来对该被测试零件的花键的扭转强度进行测试。人工将被测试零件6通过法兰与扭矩传感器5连接，被测试零件6的另一端通过花键与转动轴7连接。试验时，液压缸11的有杆腔进油，使液压缸活塞杆拉动拨杆10产生扭矩，并将扭矩传递给转动轴7，转动轴7上的扭矩通过花键17传递给被测试零件6。被测试零件6上加载的扭矩大小通过扭矩传感器5进行检测，被测试零件6的变形量通过角度传感器9检测。从而可测量被测试零件6在不同扭矩下变形量和破坏时的最大扭矩。该试验设备加载的扭矩大小试验人员可在触摸屏进行设置，控制系统采集是扭矩传感器5实际加载到被测试零件6上的扭矩，与设定扭矩比较，调节液压系统中的比例溢流阀24的压力，进而调节液压缸11的进油压力，实现加载扭矩的精准控制。所述的扭转疲劳试验是通过设定好比例溢流阀24的压力后，通过电磁换向阀22对液压缸11进行频繁换向，实现对被测试零件6不同方向或同一方向的扭矩反复加载，从而实现扭转疲劳试验。

综上所述，本实用新型采用液压缸进行加载，可以实现大加载扭矩，本实用新型能够对传动轴，花键轴，联轴器，离合器等传递扭矩的零件进行扭转强度检测和疲劳强度试验，能够精确地验证零件的扭转强度和变形量，从而对零件进行优化设计，以更好地保证产品的质量和控制生产成本。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：包括支撑机构以及位于支撑机构上方的扭矩加载机构和移动机构；所述扭矩加载机构包括液压缸、与液压缸活塞杆铰接相连的拨杆、与拨杆固定相连的转动轴以及与移动机构相连的扭矩传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：所述移动机构包括丝杠、套设在丝杠上与丝杠螺纹配合的螺母、与螺母连接的移动支架、固定在移动支架下方的滑块、设置在滑块下方且固定在支撑机构上的直线导轨；所述丝杠的端部连接有手轮；所述扭矩传感器安装在移动支架上。

3.根据权利要求2所述的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：所述支撑机构包括底板和设置在底板下方的若干支腿；所述直线导轨安装在底板上，所述底板上还设有支撑架、丝杠支撑架和液压缸固定座。

4.根据权利要求3所述的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：所述丝杠贯穿安装在丝杠支撑架上且丝杠通过轴承与丝杠支撑架转动配合；所述丝杠支撑架通过螺栓固定在底板上。

5.根据权利要求3所述的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：所述液压缸的缸底铰接在液压缸固定座上；所述液压缸固定座通过螺栓固定在底板上。

6.根据权利要求3所述的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：所述转动轴贯穿安装在支撑架上，且转动轴通过滑动轴承与支撑架转动配合；所述转动轴的一端设有角度传感器，另一端连接有被测试零件；被测试零件连接在扭矩传感器与转动轴之间，一端通过法兰与扭矩传感器相连，另一端通过花键与转动轴相连。

7.根据权利要求5所述的一种基于液压缸加载的扭转强度试验设备，其特征在于：该设备还包括与液压缸相连的液压系统；所述液压系统包括液压油箱、液压泵、比例溢流阀和换向阀；所述液压泵的吸油口通过管道插入液压油箱内，出油口连接换向阀和比例溢流阀，换向阀接液压缸，所述比例溢流阀的一端接液压油箱，另一端连接液压泵的出油口。