CN217484080U - 一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及疲劳试验装置技术领域，公开了一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，具体包括加载平台，加载平台上设有加载支座、活动式扭转组件和摆动组件，扭转组件包括用于放置橡胶制品且与摆动组件连接的扭转台，扭转组件外侧设有位于加载平台上并用于辅助橡胶制品进行试验的活动式支撑架。通过调整加载支座在加载平台上的位置，可调整扭转台与摆臂之间的摆动中心以调整橡胶制品的扭转角度，同时可通过调整加载支座和支撑架在加载平台上的位置来满足不同规格橡胶制品的试验要求。

Description

一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，属于疲劳试验装置技术领域。

背景技术

橡胶制品可承受牵引、悬挂、隔振、缓冲作用，已被广泛应用于轨道交通、高速车辆、汽车、轮船或飞机的减振系统中，当机体承受径向、扭转和偏转等复杂载荷工况时，通过橡胶制品的变形来承受偏扭转角度和径向载荷，防止车体在运行时侧翻，提高司乘人员乘坐的舒适性。橡胶制品一般包括金属体和硫化在金属体之间的橡胶体，在对橡胶制品进行设计研发时，为了保证车体运行的稳定性，通常需要使用加载装置对橡胶制品的扭转疲劳性能进行检测。现有技术中，有如下试验设备涉及包括橡胶制品在内的力学产品的扭转疲劳性能测试：

公开号为“CN201229280Y”，专利名称为“橡胶制品大力矩大角度扭转疲劳试验工装”的实用新型专利，包括一个包裹试验件的试验外套，在试验外套上设有滚轮，在试验件的的中心穿套有扭力杆，扭力杆的中端部通过键与试验件联结，扭力杆的两侧套有偏转摆杆，偏转摆杆的另一头安有用于水平滚动的深沟球轴承；当试验外套在上下移动时，通过扭力杆迫使偏转摆杆一头跟随上下移动，同时迫使偏转摆杆安装深沟球轴承的另一头在水平滑动槽内水平移动从而形成扭力杆扭转状态，产生扭转载荷，构成一个机械偏心摆杆机构对橡胶制品进行疲劳试验。该专利能够对橡胶制品进行大力矩、大角度的扭转疲劳试验，但该专利存在如下缺点：

1）该专利中摆杆的两个摆动中心的位置不可调，摆动角度和摆动范围受限，只能适应预设偏转角度范围工况下橡胶制品的扭转疲劳检测，通用性不强。

2）该专利中橡胶制品的加载空间和加载位置调整较困难，难以适用于不同产品的加载需求。

综上所述，如何设计一种可调整加载空间和加载位置，且摆杆摆动中心可调的扭转疲劳试验的加载装置，是当下亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，可调整橡胶制品的扭转加载角度，同时可调整加载位置来满足不同规格橡胶制品的检测要求,以解决上述背景技术中提出的至少一个技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，包括加载平台，加载平台上设有加载支座、位于加载支座上的活动式扭转组件和位于加载支座外侧的摆动组件，扭转组件包括用于放置橡胶制品且与摆动组件连接的扭转台，扭转组件外侧设有位于加载平台上并用于辅助橡胶制品进行试验的活动式支撑架；摆动组件包括摆臂，通过调整加载支座在加载平台上的位置，可调整扭转台与摆臂之间的摆动中心以调整橡胶制品的扭转角度。

当橡胶制品进行检测时，是摆动组件带动扭转台扭转，进而扭转台带动橡胶制品进行扭转以进行扭转疲劳试验；在进行疲劳试验时，支撑架可对橡胶制品的金属体进行稳定支撑，同时，支撑架还能在加载平台上移动位置以调整其与橡胶制品之间的距离和位置，以此可支撑不同规格的橡胶制品；当在加载平台上调整加载支座的位置时，可调整扭转台与摆动组件中摆臂之间的位置，即可通过调整加载支座的位置，进一步调整扭转台与摆臂连接处的摆动中心的位置，进而实现扭转角度的调整，以适应不同工况下橡胶制品不同扭转需求的疲劳试验。

优选地，加载支座包括滑动连接于加载平台上的底支座，底支座的上端面在横向上的两侧部相对设有两个侧支座，扭转台位于底支座上方且位于两侧支座之间。

优选地，两侧支座包括靠近摆臂的侧支座一，扭转台上设有扭转轴，侧支座一的上部设有连接孔一，扭转轴穿过连接孔一并与摆臂连接。

优选地，扭转台包括下板和位于下板上端靠近侧支座一一侧的上板一，橡胶制品下部的金属体一固定连接在下板上；扭转轴通过连接孔一连接于上板一和摆臂之间；连接孔一内设有连接在扭转轴上的轴承一。轴承一可限制扭转轴在其他方向的自由度，使得扭转轴只保留绕着摆动中心与扭转台之间的中心连接轴旋转的一个自由度，可为扭转轴带着扭转台扭转提供良好的支撑力，提高部件的使用寿命，提高疲劳试验的准确度。

优选地，支撑架活动设于加载平台上且整体位于底支座在纵向上的外侧，支撑架的上端设有与橡胶制品上部的金属体二固定连接的支撑杆。

通过支撑杆与金属体二固定连接，则当进行疲劳试验时，扭转轴带动扭转台扭转，由于下板与金属体一固定连接，同时支撑杆限定了金属体二的位置，进而扭转台的下板可带动金属体一及金属体一和金属体二之间的橡胶体扭转，以此进行橡胶制品的扭转疲劳试验。

优选地，两侧支座还包括与侧支座一对称设于底支座上端另一侧的侧支座二，所述下板上端相对于上板一的另一侧设有上板二；侧支座二上设有连接孔二，上板二上设有穿过连接孔二的支撑轴，连接孔二内设有连接在支撑轴上的轴承二。

优选地，下板上设有若干减重通孔；所述上板一和上板二远离支撑架的另一侧连接有支撑板，支撑板在横向上与上板一和上板二在垂向上呈90°。减重通孔一方面可减小扭转台的整体重量，另一方面便于异形橡胶制品的连接，便于疲劳试验的进行，同时可节省材料。

优选地，加载平台在横向和竖向上均设有若干滑槽，底支座下端和支撑架下端设有与滑槽相匹配的滑块，底支座和支撑架通过滑块和滑槽滑动连接在加载平台上。

优选地，底支座在横向上的宽度为加载平台在横向上宽度的1/3-2/3，下板在横向上的宽度不小于底支座在横向上宽度的1/2。

优选地，摆臂上与扭转轴相对的另一侧连接有连杆，加载平台下方设有与连杆连接的扭转驱动件，通过扭转驱动件驱动连杆带动摆臂摆动，进而对橡胶制品进行扭转疲劳试验。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型包括加载平台、位于加载平台上的加载支座、位于加载支座上的扭转台、位于加载平台上且与扭转台上待检测的橡胶制品相连接的支撑架和与扭转台连接的摆臂：

1）通过调整加载支座在加载平台上的位置，可调整扭转台上待检测橡胶制品与摆臂之间位置，从而调整扭转台与摆臂之间的摆动中心以调整橡胶制品的扭转角度；

2）通过调整加载支座在加载平台上的位置还可调整待检测橡胶制品的加载位置，以适应不同工况下橡胶制品的扭转刚度检测要求；

3）通过调整支撑架在加载平台上的位置，可调整支撑架与加载平台之间的距离，以此对不同规格大小的待检测橡胶制品进行支撑，提高加载装置的通用性。

2、扭转台包括下板、上板一、上板二和支撑板，支撑板可对下板、上板一和上板二进行稳定支撑；同时支撑板在横向上与上板一和上板二在垂向上呈90°，且在下板上端在横向上的左右两个方向对上板一和上板二进行连接，可进一步提高扭转台整体连接的牢固性，增加疲劳检测的准确性。

3、加载平台上在横向和纵向上均设有若干滑槽，则加载支座和支撑架均可根据实际需求在加载平台的横向和纵向上进行移动，操作方便，通用性高。

4、底支座在横向上的宽度为加载平台在横向上宽度的1/3-2/3，可在保证加载支座上有足够加载空间的同时，使得加载支座在加载平台上仍有充分的滑动空间来满足不同待检测橡胶制品的试验要求；

下板在横向上的宽度不小于底支座在横向上宽度的1/2，以使得下板尽可能的大，既能容纳下较大规格的橡胶制品，也能容纳下较小规格的橡胶制品，进一步增强扭转台的通用性。

附图说明

图1为实施例一中加载装置的整体结构示意图。

图2为实施例一中加载装置的俯视图。

图3为实施例一中加载支座、扭转台及橡胶制品的结构示意图。

图4为实施例二中下板的结构示意图。

附图标记说明：

1、加载平台；2、支撑架；3、支撑杆；4、摆臂；5、摆动中心；6、底支座；7、侧支座一；8、连接孔一；9、侧支座二；10、调节槽；11、扭转轴；12、下板；13、减重通孔；14、上板一；15、上板二；16、支撑板；17、滑槽；18、连杆；19、扭转驱动件；20、橡胶体；21、金属体一；22、金属体二；24、扭转台；25、橡胶制品。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本实用新型做进一步详细描述。下述横向为图2中M所示方向，纵向为图2中N所示方向，垂向为与地平面垂直的方向。

实施例一

一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，如图1所示，包括加载平台1，加载平台1上设有加载支座，加载支座包括滑动连接于加载平台1上的底支座6，底支座6的上端面在横向上的两侧部相对设有两个侧支座，两侧支座分别为侧支座一7和侧支座二9，侧支座二9对称设于侧支座一7在底支座6上端的另一侧；侧支座一7和侧支座二9的上部分别设有连接孔一8和连接孔二。

如图1所示，加载支座上设有活动式扭转组件，扭转组件包括用于放置橡胶制品25的扭转台24，扭转台24位于底支座6上方且设于侧支座一7和侧支座二9之间。如图3所示，扭转台24包括下板12和位于下板12上端靠近侧支座一7一侧的上板一14，下板12上端相对于上板一14的另一侧设有上板二15，上板二15靠近侧支座二9设置。上板一14和上板二15上分别设有扭转轴11和支撑轴。上板一14和上板二15远离支撑架2的另一侧连接有支撑板16；支撑板16在横向上与上板一14和上板二15在垂向上呈90°，支撑板16的一侧端与上板一14固定连接，支撑板16的另一侧端与上板二15固定连接，以对上板一14和上板二15进行稳定支撑。

如图1和图2所示，加载支座外侧设有与扭转台24连接的摆动组件，摆动组件包括摆臂4，扭转轴11通过连接孔一8连接于上板一14和摆臂4之间；连接孔一8内设有连接在扭转轴11上的轴承一；支撑轴穿过连接孔二并与其他支撑部件相连接，连接孔二内设有连接在支撑轴上的轴承二。

如图1和图2所示，扭转组件外侧设有用于辅助橡胶制品25进行试验的活动式支撑架2；支撑架2活动设于加载平台1上且整体位于底支座6在纵向上的外侧，支撑架2的上端设有支撑杆3。

如图3所示，本实施例中的橡胶制品25包括位于下部的金属体一21、位于上部的金属体二22和硫化在金属体一21和金属体二22之间的橡胶体20。当进行试验时，金属体二22与支撑杆3固定连接以限定橡胶制品25的位置，金属体一21固定连接在下板12上以使得橡胶体20和金属体一21可随着下板12做扭转以完成疲劳试验。

如图1和图2所示，加载平台1在横向和竖向上均设有若干滑槽17，底支座6下端和支撑架2下端设有与滑槽17相匹配的滑块，因此底支座6和支撑架2均可通过滑块和滑槽17在加载平台1上滑动。摆臂4的中部设有调节槽10，扭转轴11与摆臂4的连接头可在调节槽10内滑动，连接头处为扭转台24与摆臂4之间的摆动中心5。摆臂4上与扭转轴11相对的另一侧连接有连杆18，加载平台1下方设有与连杆18连接的扭转驱动件19，通过扭转驱动件19驱动连杆18带动摆臂4摆动，进而对橡胶制品25进行扭转疲劳试验。

底支座6在横向上的宽度为加载平台1在横向上宽度的1/3-2/3，以保证加载支座上有足够的加载空间，同时在加载平台1上有足够的活动调整空间，本实施例中具体为底支座6在横向上的宽度为加载平台1在横向上宽度的2/3；下板12在横向上的宽度不小于底支座6在横向上宽度的1/2，使得下板12可容纳下不同规格大小的橡胶制品25，增强加载装置的通用性，本实施例中具体为下板12在横向上的宽度为底支座6在横向上宽度的2/3。

在实际操作时：

1、如图2所示，若将加载支座和支撑架2整体在加载平台1上沿着滑槽17朝左侧移动，则扭转轴11与摆臂4的连接头也沿着调节槽10往左移动，此时扭转台24与摆臂4之间的摆动中心5也随之改变，摆臂4和连杆18之间的摆动角度发生改变，进而扭转台24上的橡胶制品25的扭转角度也发生改变。本领域技术人员也可根据实际工况将加载支座和支撑架2整体在加载平台1上沿着滑槽17朝图2中的左侧、右侧或上侧、下侧移动，以根据橡胶制品25的扭转疲劳性能要求来调整摆动中心5的位置。

2、如图2所示，当要对较大规格的橡胶制品25进行疲劳试验时，将支撑架2整体在加载平台1上沿着滑槽17朝左侧移动，以满足大规格橡胶制品25的空间容纳要求，再将支撑杆3固定在橡胶制品25的金属体二22上。本领域技术人员也可根据实际工况将支撑架2整体在加载平台1上沿着滑槽17朝图2中的左侧、右侧或上侧、下侧移动，以对不同规格的橡胶制品25进行固定并辅助完成疲劳试验检测。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，下板12上设有若干减重通孔13，减重通孔13可节省材料，也可减少扭转台24的整体重量，便于扭转运动的进行，同时对于某些形状不规则的异形橡胶制品25的检测，减重通孔13还能便于异形橡胶制品25在下板12上的安装，进一步提高加载装置的通用性。

如图4所示，本实施例中一共在下板12上均布有4个矩形减重通孔13，4个减重通孔13的中部还设有橡胶制品25的安装孔；本领域技术人员也可以根据实际工况，在下板12上设置其他数量、其他形状和其他排布的减重通孔13，同时，在必要时，减重通孔13也可以作为异形橡胶制品25的安装孔使用。

以上实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实用新型的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，包括加载平台（1），其特征在于，所述加载平台（1）上设有加载支座、位于加载支座上的活动式扭转组件和位于加载支座外侧的摆动组件，所述扭转组件包括用于放置橡胶制品（25）且与摆动组件连接的扭转台（24），所述扭转组件外侧设有位于加载平台（1）上并用于辅助橡胶制品（25）进行试验的活动式支撑架（2）；所述摆动组件包括摆臂（4），通过调整加载支座在加载平台（1）上的位置，可调整扭转台（24）与摆臂（4）之间的摆动中心（5）以调整橡胶制品（25）的扭转角度。

2.根据权利要求1所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述加载支座包括滑动连接于加载平台（1）上的底支座（6），所述底支座（6）的上端面在横向上的两侧部相对设有两个侧支座，所述扭转台（24）位于底支座（6）上方且位于两侧支座之间。

3.根据权利要求2所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述两侧支座包括靠近摆臂（4）的侧支座一（7），侧支座一（7）的上部设有连接孔一（8）；所述扭转台（24）上设有扭转轴（11），扭转轴（11）穿过连接孔一（8）并与摆臂（4）连接。

4.根据权利要求3所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述扭转台（24）包括下板（12）和位于下板（12）上端靠近侧支座一（7）一侧的上板一（14），橡胶制品（25）下部的金属体一（21）固定连接在下板（12）上；所述扭转轴（11）通过连接孔一（8）连接于上板一（14）和摆臂（4）之间；连接孔一（8）内设有连接在扭转轴（11）上的轴承一。

5.根据权利要求4所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述支撑架（2）活动设于加载平台（1）上且整体位于底支座（6）在纵向上的外侧，支撑架（2）的上端设有与橡胶制品（25）上部的金属体二（22）固定连接的支撑杆（3）。

6.根据权利要求5所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述两侧支座还包括与侧支座一（7）对称设于底支座（6）上端另一侧的侧支座二（9），所述下板（12）上端相对于上板一（14）的另一侧设有上板二（15）；侧支座二（9）上设有连接孔二，上板二（15）上设有穿过连接孔二的支撑轴，连接孔二内设有连接在支撑轴上的轴承二。

7.根据权利要求6所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述下板（12）上设有若干减重通孔（13）；所述上板一（14）和上板二（15）远离支撑架（2）的另一侧连接有支撑板（16），所述支撑板（16）在横向上与上板一（14）和上板二（15）在垂向上呈90°。

8.根据权利要求7所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述加载平台（1）在横向和竖向上均设有若干滑槽（17），底支座（6）下端和支撑架（2）下端设有与滑槽（17）相匹配的滑块，底支座（6）和支撑架（2）通过滑块和滑槽（17）滑动连接在加载平台（1）上。

9.根据权利要求8所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述底支座（6）在横向上的宽度为加载平台（1）在横向上宽度的1/3-2/3，所述下板（12）在横向上的宽度不小于底支座（6）在横向上宽度的1/2。

10.根据权利要求9所述的用于橡胶制品扭转疲劳试验的加载装置，其特征在于，所述摆臂（4）上与扭转轴（11）相对的另一侧连接有连杆（18），所述加载平台（1）下方设有与连杆（18）连接的扭转驱动件（19），通过扭转驱动件（19）驱动连杆（18）带动摆臂（4）摆动，进而对橡胶制品（25）进行扭转疲劳试验。

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