CN217277309U - 超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超高温‑拉伸‑弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，该夹持装置由高温连杆、锁紧螺母、夹具体、销轴、限位块、上夹板、下夹板组成。其中，高温连杆能够实现将拉压加载载荷传递至夹具体；夹具体通过销轴、上夹板、下夹板将拉压加载载荷传递至试样；上夹板、下夹板能够实现对试样夹持端的牢固夹持。高温连杆上的密封法兰与高温加热炉(外部设备)上波纹管法兰连接，令本实用新型可在高温及真空/惰性气体氛围环境下工作、安装拆卸方便、可用于静动态拉弯复合加载条件下的试样夹持，为航空航天、汽车制造、轨道交通等领域材料拉伸、弯曲性能测试提供了一种可行性夹持方式。

Description

超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置

技术领域

本实用新型属于材料性能测试技术领域，特别涉及一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，可用于室温或高温下对拉弯复合测试测试的板状试样实现牢固夹持。为航空航天、汽车制造、轨道交通等领域材料高温拉伸、高温弯曲和高温组合拉伸弯曲性能测试提供了一种可行性夹持方式。

背景技术

无论是海陆空用途的燃气轮机，还是作为“飞机心脏”的航空发动机，数量最多的组成结构就是叶片，叶片可分为压气机叶片和涡轮叶片，发动机就是依靠这众多的叶片完成对气体的压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的的动力。叶片是一种特殊的零件，数量众多，形状复杂，在高温、高压、高速、恶劣且相当复杂的环境下工作，承受着离心力、气动力、温度应力等循环交变载荷与动载荷作用，涉及高温、拉伸、弯曲等多种载荷，只有模拟真实的载荷及环境，才能正确评价材料的疲劳性能。

传统的高温试验夹具、拉伸试验夹具、弯曲试验夹具能够实现试样的高温测试、拉伸测试、弯曲测试，但是不具有通用性，不能实现高温拉弯复合测试，在进行高温拉弯复合试验时，需要更换夹具，甚至更换设备，为试验带来了不便，既耗费时间，也耗费夹具，更换夹具也会为试验结果带来定位误差等，影响试验数据准确性。针对此情况，本实用新型提供了一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，便于集成，可在高温1100℃以下使用，可用于高温及静动态拉弯复合加载条件下的试样夹持，也可用于真空环境，为更好模拟叶片真实载荷及环境，正确评价叶片材料的疲劳性能提供了一种可行性夹持方式。

发明内容

本实用新型涉及一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，该夹持装置由高温连杆、锁紧螺母、夹具体、销轴、限位块、上夹板、下夹板组成。其中，高温连杆能够实现将拉压加载载荷传递至夹具体；夹具体通过销轴、上夹板、下夹板将拉压加载载荷传递至试样；上夹板、下夹板能够实现对试样夹持端的牢固夹持。高温连杆上的密封法兰与高温加热炉(外部设备)上波纹管法兰连接，令本实用新型可在高温及真空/惰性气体氛围环境下工作、安装拆卸方便、可用于静动态拉弯复合加载条件下的试样夹持，为航空航天、汽车制造、轨道交通等领域材料拉伸、弯曲性能测试提供了一种可行性夹持方式。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，其特征在于：包括高温连杆2、锁紧螺母3、夹具体4、销轴5、限位块6、上夹板7、下夹板8；所述下夹板8通过销轴5与夹具体4实现铰连接；所述上夹板7通过螺栓螺母调整与下夹板8的间隙，实现对试样9的夹持作用。

所述高温连杆2整体采用钽钨合金制成，结构小巧，直径为60mm，长度为340mm，本实用新型可放置在真空加热炉(外部设备)内，并通过高温连杆2上的密封法兰与高温加热炉(外部设备)上波纹管法兰连接，可用于构建高温及真空/惰性气体环境。

所述高温连杆2端部外螺纹与夹具体4内螺纹配合，实现刚性连接；所述锁紧螺母3内螺纹与高温连杆2外螺纹配合，能够实现对夹具体4的锁紧作用，保证进行疲劳试验时不松动；所述液压夹具1夹持在高温连杆2的小轴径端，传递拉压加载载荷。

所述限位块6通过螺栓与夹具体4刚性连接，用于实现对下夹板8的限位作用，防止在狭小炉膛内，试样9断裂后破坏炉壁。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型采用耐高温材料钽钨合金，结构小巧，能够整体放置在真空加热炉(外部设备)中，在高温1500℃下使用；

(2)本实用新型具有锁紧结构，包括：锁紧螺母3与夹具体4端面接触，二者均通过螺纹与高温连杆2刚性连接；能够有效减轻试样9在实验过程中的松动问题，使本实用新型可用于静动态拉弯复合加载条件下的试样夹持；

(3)本实用新型可用于真空、惰性气体环境：高温连杆(2)具有密封法兰结构，放置在真空加热炉(外部设备)内时，通过高温连杆(2)上的密封法兰与真空加热炉(外部设备)上波纹管法兰连接，可用于构建高温及真空/惰性气体环境；

(4)本实用新型结构简单、安装拆卸方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构轴测结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构轴测结构示意图；

图3为本实用新型的限位块结构示意图，其中(a)为限位块的装配轴测结构示意图，(b)为限位块限位作用示意图；

图4为本实用新型的高温加载、拉伸加载、弯曲加载测试原理图。

图中：1、液压夹具；2、高温连杆；3、锁紧螺母；4、夹具体；5、销轴；6、限位块；7、上夹板；8、下夹板；9、试样。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图2所示，本实用新型的一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，该夹具由高温连杆2、锁紧螺母3、夹具体4、销轴5、限位块6、上夹板7、下夹板8组成。其中，高温连杆2能够实现将拉压加载载荷传递至夹具体4；夹具体4通过销轴5、上夹板6、下夹板7能够实现将拉压加载载荷传递至试样9；上夹板7、下夹板8能够实现对试样9两端的夹持作用，为试样9弯曲准备工作环境；夹具体4、销轴5、限位块6、上夹板7、下夹板8等可在高温环境下工作。本实用新型可用于板状试样高温拉弯复合夹持，为航空航天、汽车制造、轨道交通等领域材料拉伸、弯曲性能测试提供了一种可行性夹持方式。

如图1所示，液压夹具1布置在整个夹具的最外侧，夹持在高温连杆2轴径较小一端，能够实现将拉压加载载荷传递到高温连杆2；高温连杆2外螺纹与夹具体4内螺纹配合，实现刚性连接；锁紧螺母3内螺纹与高温连杆2外螺纹配合，能够实现对夹具体4的锁紧作用；液压夹具1、高温连杆2、锁紧螺母3、夹具体4、销轴5、限位块6、上夹板7、下夹板8对称的布置在试样9的两端，为试样9弯曲准备工作环境。

如图2、图3(a)所示，限位块6通过内六角圆柱头螺栓与夹具体4实现刚性连接，夹具体4通过销轴5与下夹板8实现铰接；下夹板8与上夹板7通过螺栓螺母调整间隙，实现对试样9的夹持作用，下夹板8的燕尾型凹槽与上夹板7的燕尾型凸起配合，能够实现导向作用。

如图3(b)所示，限位块6用于实现对下夹板8的限位作用，防止在狭小炉膛内，试样9断裂后破坏炉壁。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的符号说明如下：

Claims (4)

1.一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，其特征在于：包括高温连杆（2）、锁紧螺母（3）、夹具体（4）、销轴（5）、限位块（6）、上夹板（7）、下夹板（8）；所述下夹板（8）通过销轴（5）与夹具体（4）实现铰连接；所述上夹板（7）通过螺栓螺母调整与下夹板（8）的间隙，实现对试样（9）的夹持作用。

2.根据权利要求1所述的一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，其特征在于：所述高温连杆（2）整体采用钽钨合金制成，可放置在真空加热炉内，并通过高温连杆（2）上的密封法兰与高温加热炉上波纹管法兰连接。

3.根据权利要求1所述的一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，其特征在于：所述高温连杆（2）端部外螺纹与夹具体（4）内螺纹配合；所述锁紧螺母（3）内螺纹与高温连杆（2）外螺纹配合。

4.根据权利要求1所述的一种超高温-拉伸-弯曲载荷耦合下板状试样夹持装置，其特征在于：所述限位块（6）通过螺钉与夹具体（4）刚性连接。

Images