CN216978691U - 一种多向复合疲劳工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多向复合疲劳工装，包括支架、加载架、装夹环组件、用于加载径向力的第一作动器、以及用于带动所述加载架摆动以加载扭转运动的第二作动器，所述加载架与所述支架转动连接，所述装夹环组件设于所述加载架上。本实用新型在使用时，将衬套安装于装夹环组件内，将第一作动器与衬套的内套管连接，可以加载径向力同时限制内套管在扭转方向的自由度，第二作动器可以驱动加载架往复摆动，装夹环组件随加载架动作，衬套的外套管随装夹环组件动作，从而使得衬套的外套管相对内套管产生扭转运动，结构稳定性好，可适用于汽车衬套、轨道交通车辆球铰等产品的径向加扭转的复合疲劳加载。

Description

一种多向复合疲劳工装

技术领域

本实用新型涉及产品疲劳试验设备，尤其涉及一种多向复合疲劳工装。

背景技术

汽车底盘弹性衬套及轨道交通车辆球铰等产品，往往受到复杂的力学工况，因此在疲劳验证中需要根据实际工况加载多向复合疲劳。目前的单个疲劳实验作动器，都只能加载单向的载荷，对于同一个产品进行多向复合加载往往需要将多个作动器连接到同一个工装上，通过工装的结构设计实现不同方向的力解耦。多向复合疲劳实验加载是疲劳实验中难度较大的实验项目之一，涉及到多个力同时加载的解耦问题，对于工装的结构设计提出了较高的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，可实现多向复合疲劳加载的工装。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种多向复合疲劳工装，包括支架、加载架、装夹环组件、用于加载径向力的第一作动器、以及用于带动所述加载架摆动以加载扭转运动的第二作动器，所述加载架与所述支架转动连接，所述装夹环组件设于所述加载架上。

作为上述技术方案的进一步改进：多向复合疲劳工装还包括用于加载轴向力的第三作动器，所述支架和所述加载架上均设有供所述第三作动器穿过的通道，所述通道的中心线、所述装夹环组件的中心线、以及所述加载架的转动中心线重合。

作为上述技术方案的进一步改进：所述第一作动器和所述第三作动器位于水平面内并相互垂直，所述第二作动器位于竖直面内，所述第一作动器与所述第二作动器分设于所述装夹环组件相对的两侧。

作为上述技术方案的进一步改进：所述第一作动器、第二作动器和所述第三作动器均为液压缸。

作为上述技术方案的进一步改进：所述装夹环组件包括安装环及套设于所述安装环外周的夹紧块，所述夹紧块上开设有缺口，所述缺口两侧通过紧固件连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述第一作动器连接有第一连接板，所述第一连接板与所述装夹环组件的中心线平行布置，所述第一连接板的两端设有第二连接板，两所述第二连接板对称布置于所述装夹环组件的两侧。

作为上述技术方案的进一步改进：所述加载架上设有连接臂，所述第二作动器与所述连接臂连接以带动所述加载架摆动。

作为上述技术方案的进一步改进：所述第二作动器通过球头关节与所述连接臂连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述加载架包括底板、设于所述底板一侧的侧板、以及设于所述底板两端的端板，两所述端板上设有连接轴并通过轴承与所述支架转动连接，所述装夹环组件设于所述底板上并与所述侧板连接，所述第一作动器与所述侧板分设于所述装夹环组件相对的两侧，所述第二作动器设于所述侧板远离所述装夹环组件的一侧。

作为上述技术方案的进一步改进：所述支架包括底座及设于底座两端的支撑板，所述轴承设于所述支撑板上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：以衬套为例，本实用新型公开的多向复合疲劳工装在使用时，将衬套安装于装夹环组件内，将第一作动器与衬套的内套管连接，可以加载径向力同时限制内套管在扭转方向的自由度，第二作动器可以驱动加载架往复摆动，装夹环组件随加载架动作，衬套的外套管随装夹环组件动作，从而使得衬套的外套管相对内套管产生扭转运动，结构稳定性好，可适用于汽车衬套、轨道交通车辆球铰等产品的径向加扭转的复合疲劳加载。

附图说明

图1是本实用新型多向复合疲劳工装第一视角的立体结构示意图。

图2是本实用新型多向复合疲劳工装第二视角的立体结构示意图。

图3是本实用新型多向复合疲劳工装的俯视结构示意图。

图中各标号表示：1、支架；11、底座；12、支撑板；2、加载架；21、连接臂；22、底板；23、侧板；24、端板；3、装夹环组件；31、安装环；32、夹紧块；33、缺口；4、第一作动器；41、第一连接板；42、第二连接板；5、第二作动器；6、第三作动器；7、通道；8、球头关节。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1至图3示出了本实用新型多向复合疲劳工装的一种实施例，本实施例的多向复合疲劳工装，包括支架1、加载架2、装夹环组件3、用于加载径向力的第一作动器4、以及用于带动加载架2摆动以加载扭转运动的第二作动器5，加载架2与支架1转动连接，装夹环组件3设于加载架2上。

以衬套为例，该多向复合疲劳工装在使用时，将衬套安装于装夹环组件3内，将第一作动器4与衬套的内套管连接，可以加载径向力同时限制内套管在扭转方向的自由度，第二作动器5可以驱动加载架2相对支架1往复摆动，装夹环组件3随加载架2动作，衬套的外套管随装夹环组件3动作，从而使得衬套的外套管相对内套管产生扭转运动，结构稳定性好，可适用于汽车衬套、轨道交通车辆球铰等产品的径向加扭转的复合疲劳加载。当然在其实施例中，也可以将衬套的外套管与第一作动器4连接，加载径向载荷，衬套的内套管与装夹环组件3连接，加载扭转运动。

进一步地，本实施例中，多向复合疲劳工装还包括用于加载轴向力的第三作动器6，支架1和加载架2上(具体为左侧的支撑板12和端板24)均设有供第三作动器6穿过的通道7，通道7的中心线、装夹环组件3的中心线、以及加载架2的转动中心线重合。第三作动器6穿过通道7可以对衬套进行轴向加载，从而实现产品的径向+扭转、或径向+轴向+扭转的多向复合疲劳加载，使得工装的功能更全面，且结构稳定性好，解耦充分。

作为优选的实施例，第一作动器4和第三作动器6位于水平面内并相互垂直，第二作动器5位于竖直面内，第一作动器4与第二作动器5分设于装夹环组件3相对的两侧(具体为前后两侧)，结构简单紧凑、稳定性好，解耦充分。

作为优选的实施例，第一作动器4、第二作动器5和第三作动器6均为液压缸，液压缸技术成熟、可靠性好、成本低且载荷大小调节方便。当然在其他实施例中，也可采用形式的作动器。

进一步地，本实施例中，装夹环组件3包括安装环31及套设于安装环31外周的夹紧块32，夹紧块32上开设有缺口33，缺口33两侧通过紧固件(图中未示出，例如螺栓、螺钉等)连接。待衬套安装于安装环31内之后，通过紧固件使缺口33两侧相互靠拢，从而可以将内部的安装环31夹紧，结构简单、使用方便快捷。

进一步地，本实施例中，第一作动器4连接有第一连接板41，第一连接板41与装夹环组件3的中心线平行布置，第一连接板41的两端设有第二连接板42，两第二连接板42对称布置于装夹环组件3的两侧。实验时，第一作动器4伸出，可以通过第一连接板41、第二连接板42在衬套内套管的两端加载径向力，可以避开装夹环组件3的影响，保证内套管的两端受力一致。

进一步地，本实施例中，加载架2上设有连接臂21，第二作动器5与连接臂21连接以带动加载架2摆动。实验时，第二作动器5伸缩，通过连接臂21可以带动加载架2往复摆动，从而使得外套管相对内套管扭转运动，结构简单、可靠。

更进一步地，本实施例中，第二作动器5通过球头关节8与连接臂21连接，有助于将第二作动器5的伸缩运动转化为加载架2的往复摆动，结构简单、可靠，动作灵活、顺畅。

作为优选的实施例，加载架2包括底板22、设于底板22一侧的侧板23(具体为后侧)、以及设于底板22两端的端板24(具体为左右两端)，两端板24上设有连接轴并通过轴承与支架1转动连接，装夹环组件3设于底板22上并与侧板23连接，第一作动器4与侧板23分设于装夹环组件3相对的两侧(具体为前后两侧)，第二作动器5设于侧板23远离装夹环组件3的一侧(具体为后侧)。

作为优选的实施例，支架1包括底座11及设于底座11两端的支撑板12，轴承设于支撑板12上，也即端板24与支撑板12转动连接。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多向复合疲劳工装，其特征在于：包括支架(1)、加载架(2)、装夹环组件(3)、用于加载径向力的第一作动器(4)、以及用于带动所述加载架(2)摆动以加载扭转运动的第二作动器(5)，所述加载架(2)与所述支架(1)转动连接，所述装夹环组件(3)设于所述加载架(2)上。

2.根据权利要求1所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：还包括用于加载轴向力的第三作动器(6)，所述支架(1)和所述加载架(2)上均设有供所述第三作动器(6)穿过的通道(7)，所述通道(7)的中心线、所述装夹环组件(3)的中心线、以及所述加载架(2)的转动中心线重合。

3.根据权利要求2所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述第一作动器(4)和所述第三作动器(6)位于水平面内并相互垂直，所述第二作动器(5)位于竖直面内，所述第一作动器(4)与所述第二作动器(5)分设于所述装夹环组件(3)相对的两侧。

4.根据权利要求2所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述第一作动器(4)、第二作动器(5)和所述第三作动器(6)均为液压缸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述装夹环组件(3)包括安装环(31)及套设于所述安装环(31)外周的夹紧块(32)，所述夹紧块(32)上开设有缺口(33)，所述缺口(33)两侧通过紧固件连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述第一作动器(4)连接有第一连接板(41)，所述第一连接板(41)与所述装夹环组件(3)的中心线平行布置，所述第一连接板(41)的两端设有第二连接板(42)，两所述第二连接板(42)对称布置于所述装夹环组件(3)的两侧。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述加载架(2)上设有连接臂(21)，所述第二作动器(5)与所述连接臂(21)连接以带动所述加载架(2)摆动。

8.根据权利要求7所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述第二作动器(5)通过球头关节(8)与所述连接臂(21)连接。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述加载架(2)包括底板(22)、设于所述底板(22)一侧的侧板(23)、以及设于所述底板(22)两端的端板(24)，两所述端板(24)上设有连接轴并通过轴承与所述支架(1)转动连接，所述装夹环组件(3)设于所述底板(22)上并与所述侧板(23)连接，所述第一作动器(4)与所述侧板(23)分设于所述装夹环组件(3)相对的两侧，所述第二作动器(5)设于所述侧板(23)远离所述装夹环组件(3)的一侧。

10.根据权利要求9所述的多向复合疲劳工装，其特征在于：所述支架(1)包括底座(11)及设于底座(11)两端的支撑板(12)，所述轴承设于所述支撑板(12)上。

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