CN216410875U - 一种管件疲劳试验夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管件疲劳试验夹具，包括延长杆、夹持件和后拉螺栓，所述延长杆内部设置有沿其长度方向的通道，所述通道内设置有台阶孔，所述延长杆的一端为用于与试验机连接的衔接端，所述延长杆的另一端为供夹持件插入通道的夹持端，所述后拉螺栓从衔接端插入延长杆中并穿过台阶孔后与夹持件螺接，所述夹持件包括沿通道周向设置的若干弹片以抱合夹持待试验的管件，所述弹片的外围表面和/或所述通道在夹持端的内壁设置有锥面。本实用新型所述的管件疲劳试验夹具结构简单，实施方便、成本低，能够便捷并且稳定的夹持固定待试验的管件，夹持作用力均匀，避免管件由于应力集中而破损，保障试验结果准确可靠。

Description

一种管件疲劳试验夹具

技术领域

本实用新型涉及工装夹具技术领域，尤其涉及一种管件疲劳试验夹具。

背景技术

疲劳试验(fatigue test)是试验样品经受交变载荷循环作用而测定其疲劳性能判据，并研究其断裂过程的试验。疲劳破坏广泛发生于各类金属构件中，对结构安全性至关重要。薄壁管一类的管件高温疲劳试验难度极大，为了保证一定区域内的均温区，高温炉的尺寸必须达到一定大小，并且薄壁管在高温疲劳试验中受压力时容易发生侧弯，根据试验要求管件的长度一般不超过直径的五倍，因此管件不能与试验机夹头直接相连，必须采用二次夹具进行延长，从而将试验的管件与试验机间接相连。现有技术中所采用的夹具在受高温后容易发生膨胀脱力，出现试样管件打滑松脱的状况，导致试验失败，也容易出现应力集中导致管件的夹持边缘发生断裂，导致试验结果无效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种管件疲劳试验夹具，解决目前技术中的用于疲劳试验的管件夹具难以可靠的夹持管件，容易出现松脱或者是应力集中导致管件破裂的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种管件疲劳试验夹具，包括延长杆、夹持件和后拉螺栓，所述延长杆内部设置有沿其长度方向的通道，所述通道内设置有台阶孔，所述延长杆的一端为用于与试验机连接的衔接端，所述延长杆的另一端为供夹持件插入通道的夹持端，所述后拉螺栓从衔接端插入延长杆中并穿过台阶孔后与夹持件螺接，所述夹持件包括沿通道周向设置的若干弹片以抱合夹持待试验的管件，所述弹片的外围表面和/或所述通道在夹持端的内壁设置有锥面。本实用新型所述的管件疲劳试验夹具结构简单，实施方便、成本低，通过后拉螺栓将夹持件向通道内拉入，弹片的外围表面和/或所述通道在夹持端的内壁上的锥面会驱使弹片向径向内侧锁紧，进而将待试验的管件有效而稳固的抱合固定，装夹方便效率高，并且弹片沿着管件的周向间隔设置有若干个，从而能均匀的抱合管件的整个周向，能够实现夹持作用力均匀，从而避免管件由于应力集中而破损，保障试验结果准确可靠。

进一步的，还包括反推件，所述通道内在台阶孔靠衔接端一侧设置有螺纹段，所述反推件与螺纹段螺接，并且反推件上开设有沿通道方向的通孔。通过旋拧反推件以推动后拉螺栓向夹持端移动，从而使得夹持件松开管件，同时反推件上的通孔可供螺丝刀、扳手等工具穿过以旋拧操作所述后拉螺栓。

进一步的，所述夹持件整体呈管状件，在管状件的一端沿着周向间隔开设若干条沿轴向的间隙缺口以将管状件沿周向分割为若干弧段，每个弧段即为所述弹片。结构简单，实施方便，并且弹片能均匀的保护待试验的管件，避免管件由于应力集中而破损，保障试验结果准确可靠。

进一步的，所述间隙缺口均匀间隔设置有四条以构成四个中心对称设置的弹片，抱合作用力均匀。

进一步的，所述弹片的外围表面与所述通道在夹持端的内壁为斜度一致的锥面，两者都为锥面以实现面接触，使得配合更稳定顺畅，能够避免局部作用力过大导致弹片或者延长杆受损，使用寿命更长，使得弹片能更平稳的向内缩紧以抱合待试验的管件，使得夹持更加均匀稳定。

进一步的，所述弹片端部的径向内侧边缘设置有倒角，减小应力集中，避免待试验的管件破损，保障试验结果的可靠性。

进一步的，所述延长杆在其衔接端一侧设置有定位止口，方便将延长杆定位连接到试验机的夹头上。

进一步的，所述夹持件采用镍基合金制成，所述延长杆采用钨合金制成，耐高温性能好，保障能稳定夹持，同时避免出现应力集中。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的管件疲劳试验夹具结构简单，实施方便、成本低，能够便捷并且稳定的夹持固定待试验的管件，夹持作用力均匀，避免管件由于应力集中而破损，保障试验结果准确可靠。

附图说明

图1为本实用新型的管件疲劳试验夹具的剖面结构示意图；

图2为延长杆的结构示意图；

图3为延长杆的端面结构示意图；

图4为夹持件的结构示意图。

其中：

延长杆1、通道11、台阶孔12、螺纹段13、定位止口14、夹持件2、弹片21、后拉螺栓3、反推件4。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开的一种管件疲劳试验夹具，能够可靠、稳定的夹持管件，夹持作用力均匀而不会破坏管件，保障试验结果准确可靠。

如图1至图4所示，一种管件疲劳试验夹具，主要包括延长杆1、夹持件2和后拉螺栓3，所述延长杆1内部设置有沿其长度方向的通道11，所述通道11内设置有，台阶孔12的口径小于通道11的口径，所述延长杆1的一端为用于与试验机连接的衔接端，所述延长杆1的另一端为供夹持件2插入通道11的夹持端，所述后拉螺栓3从衔接端插入延长杆1中并穿过台阶孔12后与夹持件2螺接，所述夹持件2 包括沿通道11周向设置的若干弹片21以抱合夹持待试验的管件，所述弹片21的外围表面与所述通道11在夹持端的内壁分别都设置有锥面，两者锥面的斜度一致，从而所述弹片21的外围表面与所述通道11内的锥面为面接触，避免局部作用力过大，保障弹片21和延长杆1的完好性和使用寿命，后拉螺栓3具体可采用内六角螺栓，内六角扳手从衔接端一侧插入到通道中以操作所述后拉螺栓3，通过旋拧后拉螺栓3 来将夹持件2向通道11内拉入，由于锥面的作用，弹片21被向径向内侧压紧，从而弹片21将待试验的管件有效抱合固定，弹片21沿着待试验的管件的周向均匀间隔分布，从而能保障夹持作用力均匀，避免应力集中，保障管件的完好性，进而保障试验结果准确可靠。

进一步的，管件疲劳试验夹具还包括反推件4，所述通道11内在台阶孔12靠衔接端一侧设置有螺纹段13，所述反推件4与螺纹段13螺接，并且反推件4上开设有沿通道11方向的通孔，具体的，所述反推件4为内六角螺帽。在夹持固定待试验的管件完成试验后，需要将管件拆除以装配新的管件进行新试验，当夹持件2抱合夹持所述待试验的管件时，弹片的外围表面与通道在夹持端的内壁之间会达到过盈配合的状态，在进行拆卸时是先反向旋拧后拉螺栓，此时弹片的外围表面与通道在夹持端的内壁处于压紧状态而不会直接分离，从而是后拉螺栓会向衔接端一侧旋退，然后需要沿着通道方向往夹持端一侧顶推后拉螺栓，才能使得弹片的外围表面与通道在夹持端的内壁进行分离，进而弹片向径向外侧扩张以松开管件，本实施例通过旋拧反推件即可实现推动后拉螺栓的作用，并且由于反推件中部为通孔，从而不会影响旋拧后拉螺栓的操作，也就是说，无需拆卸下反推件即可操作后拉螺栓，使用更加便捷。

在本实施例中，所述夹持件2为一体结构，其整体呈管状件，在管状件的一端沿着周向间隔开设若干条沿轴向的间隙缺口以将管状件沿周向分割为若干弧段，每个弧段即为所述弹片21，此种方式构成的弹片21结构强度高、稳定性，不易损坏，并且对管件的抱合均匀性好，减小应力集中状况的发生，并且所述弹片21端部的径向内侧边缘设置有倒角，进一步的减小应力集中，具体的，所述间隙缺口均匀间隔设置有四条，也就是说，相邻间隙缺口在周向上的间隔角度为90°，从而可以构成四个中心对称设置的弹片21，抱合均匀性好。

为了方便延长杆1固定连接到试验机的夹头上，所述延长杆1在其衔接端一侧设置有定位止口14，可进行定位连接，安装精度高。

所述夹持件2采用镍基合金制成，所述延长杆1采用钨合金制成，后拉螺栓3 根据不同温度采用低膨胀系数的合金，具体的，影响热膨胀性能的最主要因素是化学成分，其次是内应力。铁镍基合金中，镍+钴总量为36％时，线膨胀系数最低，总量为34％或39％时，线膨胀系数都高于2.5×10/℃，膨胀曲线的弯曲点与镍+钴总量成正比，因此在-40℃附近使用时后拉螺栓3选用FeNi34合金，在300℃以上使用时后拉螺栓3选用镍含量高于42％的铁镍合金，在相应温度下具有较低的膨胀系数。后拉螺栓3之所以采用低膨胀系数的材料是要保障对夹持件2的拉紧程度，进而确保夹持件2能稳定可靠的抱合固定待试验的管件，避免后拉螺栓3由于热膨胀而变长，从而推动夹持件2向夹持端外侧移动，进而夹持件2的弹片21会向径向外侧复位以松开待试验的管件，最终导致无法稳定夹持管件，因此后拉螺栓3需要采用低膨胀系数的材料，而夹持件2则是可采用较大膨胀系统的材料，夹持件2受热膨胀能够更好的夹紧管件，避免发生松脱的状况，确保能准确可靠的进行试验。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种管件疲劳试验夹具，其特征在于，包括延长杆(1)、夹持件(2)和后拉螺栓(3)，所述延长杆(1)内部设置有沿其长度方向的通道(11)，所述通道(11)内设置有台阶孔(12)，所述延长杆(1)的一端为用于与试验机连接的衔接端，所述延长杆(1)的另一端为供夹持件(2)插入通道(11)的夹持端，所述后拉螺栓(3)从衔接端插入延长杆(1)中并穿过台阶孔(12)后与夹持件(2)螺接，所述夹持件(2)包括沿通道(11)周向设置的若干弹片(21)以抱合夹持待试验的管件，所述弹片(21)的外围表面和/或所述通道(11)在夹持端的内壁设置有锥面(5)。

2.根据权利要求1所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，还包括反推件(4)，所述通道(11)内在台阶孔(12)靠衔接端一侧设置有螺纹段(13)，所述反推件(4)与螺纹段(13)螺接，并且反推件(4)上开设有沿通道(11)方向的通孔。

3.根据权利要求1所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，所述夹持件(2)整体呈管状件，在管状件的一端沿着周向间隔开设若干条沿轴向的间隙缺口以将管状件沿周向分割为若干弧段，每个弧段即为所述弹片(21)。

4.根据权利要求3所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，所述间隙缺口均匀间隔设置有四条以构成四个中心对称设置的弹片(21)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，所述弹片(21)的外围表面与所述通道(11)在夹持端的内壁为斜度一致的锥面(5)。

6.根据权利要求1至4任一项所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，所述弹片(21)端部的径向内侧边缘设置有倒角。

7.根据权利要求1至4任一项所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，所述延长杆(1)在其衔接端一侧设置有定位止口(14)。

8.根据权利要求1至4任一项所述的管件疲劳试验夹具，其特征在于，所述夹持件(2)采用镍基合金制成，所述延长杆(1)采用钨合金制成。

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