CN220542692U - 一种循环加载设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环加载设备，包括固定框架，固定框架的内侧底端安装有支撑板，固定框架的顶端安装有衬板，衬板的底端至少设置有一组加载单元，衬板的顶端设置有控制系统，控制系统用于控制加载单元给安装在支撑板上的待测物施加冲击载荷；加载单元包括固定板、若干导向杆、伺服电机、丝杆和冲压头，可以通过控制系统控制伺服电机的转速，使得冲压头在每次循环撞击待测物时获得不同的撞击速度，便于根据不同的撞击速度给待测物加载相同的冲击载荷或不同的冲击载荷，有利于从多方位分析待测物的机械强度，使得测试结果丰富多样化，提高测试精度。

Description

一种循环加载设备

技术领域

本实用新型涉及一种循环加载设备，具体为一种用于测试医疗器械设备机械强度的循环加载设备，属于医疗设备测试技术领域。

背景技术

医疗器械设备中的终端限位或其他机械装置所承受的预期载荷，往往需要通过压力测试设备来测试其机械强度；而现有的压力测试设备大多采用液压缸带动冲压柱对待测物施加预期设定的冲击载荷，来测试其所能承受的最大冲击载荷；但由于液压缸的加载速度很难实现精准控制，因此无法适用于不同加载速度下对待测物施加冲击载荷，其测试结果比较单一，满足不了现有医疗器械设备的机械强度测试需求。

为此，本实用新型基于现有缺陷提出一种循环加载设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种循环加载设备，以解决上述所提到的技术问题。

一种循环加载设备，包括固定框架，所述固定框架的内侧底端安装有支撑板，所述固定框架的顶端安装有衬板，所述衬板的底端至少设置有一组加载单元，所述衬板的顶端设置有控制系统，所述控制系统用于控制所述加载单元给安装在所述支撑板上的待测物施加冲击载荷；

所述加载单元包括：

固定板，所述固定板的底端安装有压力传感器，所述压力传感器的底端安装有冲压头；

若干导向杆，若干所述导向杆的一端安装在所述固定板的顶端，若干所述导向杆的另一端贯穿所述衬板的底端，并延伸至所述衬板的上方安装有连接板；

伺服电机，所述伺服电机安装在所述连接板的顶端，所述伺服电机的输出轴贯穿所述连接板的顶端，并延伸至所述连接板的下方安装有丝杆，所述丝杆的另一端贯穿所述衬板的顶端，并延伸至所述衬板的下方与所述固定板的顶端连接。

可选的，所述冲压头包括连接部和冲压部，所述冲压部安装在所述连接部的底端，所述连接部的顶端安装在所述压力传感器的底端；

所述连接部为矩形块结构，所述连接部的一侧贯穿设置有安装孔，所述安装孔内设置有辅助冲压件；

所述冲压部为圆柱形结构。

可选的，所述辅助冲压件包括：

固定轴，所述固定轴安装在所述安装孔内，所述固定轴的两端分别延伸至所述安装孔的外侧；

连杆，所述连杆的一端安装在所述固定轴的任意一端，所述连杆的另一端安装有冲压杆，所述冲压杆与所述连杆形成L形结构，所述冲压杆的底端与所述冲压部的底端平齐。

可选的，所述连接部的一侧设置有定位孔，所述定位孔与所述安装孔的中心轴线相互垂直，且所述定位孔贯穿所述安装孔的内壁；

所述定位孔内安装有定位销，所述定位销的一端嵌入安装在所述固定轴的外表面上。

可选的，所述定位孔为十字形结构。

可选的，所述衬板上设置有一级螺纹孔，所述一级螺纹孔与所述丝杆的数量和位置分别相对应，所述丝杆螺纹安装在所述一级螺纹孔内。

可选的，所述支撑板的顶端安装有夹具，所述夹具用于夹持待测物，所述夹具包括：

两个固定座，两个所述固定座对称安装在所述支撑板的顶端，两个所述固定座的相对面之间至少设置有两根滑杆，两根所述滑杆的两端分别安装在两个所述固定座的相对面上；

活动座，所述活动座的一端设置有通孔，所述通孔与所述滑杆的数量和位置分别相对应，所述滑杆安装在所述通孔内；

其中一个所述固定座的一端设置有二级螺纹孔，所述二级螺纹孔内安装有螺杆，所述螺杆的一端延伸至所述二级螺纹孔的外侧与所述活动座连接，所述螺杆的一端延伸至所述二级螺纹孔的外侧安装有旋钮。

可选的，所述固定框架的四周位于远离所述旋钮的一侧安装有三块防护板，三块所述防护板形成U形结构。

可选的，所述控制系统包括电控盒，所述电控盒的内部为中空结构，所述电控盒的底部设置有开口，所述电控盒的开口端一侧安装在所述固定框架的顶端，所述伺服电机嵌入设置在所述电控盒内；

所述电控盒内安装有控制器，所述电控盒的外侧安装有触摸屏，所述控制器分别与所述触摸屏、所述伺服电机、所述压力传感器和外接电源电连接。

可选的，所述固定框架的底端四角分别安装有脚轮，所述脚轮上安装有刹车组件。

本实用新型能产生的有益效果包括：

本实用新型所提供的循环加载设备，可以通过控制系统控制伺服电机的转速，使得冲压头在每次循环撞击待测物时获得不同的撞击速度，便于根据不同的撞击速度给待测物加载相同的冲击载荷或不同的冲击载荷，有利于从多方位分析待测物的机械强度，使得测试结果丰富多样化，提高测试精度。

附图说明

图1为本实用新型一种循环加载设备的结构示意图；

图2为本实用新型中图1的A-A处剖视图；

图中：1、固定框架；2、支撑板；3、衬板；4、固定板；5、压力传感器；6、冲压头；61、连接部；62、冲压部；7、导向杆；8、连接板；9、伺服电机；10、丝杆；11、固定轴；12、连杆；13、冲压杆；14、定位销；15、一级螺纹孔；16、固定座；17、活动座；18、滑杆；19、二级螺纹孔；20、螺杆；21、旋钮；22、防护板；23、电控盒；24、控制器；25、触摸屏；26、脚轮。

具体实施方式

下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。

如图1-图2所示，本实用新型提供一种循环加载设备，包括固定框架1，固定框架1的内侧底端焊接有支撑板2，固定框架1的顶端焊接有衬板3，衬板3的底端至少设置有一组加载单元，衬板3的顶端设置有控制系统，控制系统用于控制加载单元给安装在支撑板2上的待测物施加冲击载荷；

加载单元包括：

固定板4，固定板4的底端通过紧固螺钉安装有压力传感器5，压力传感器5的底端固定安装有冲压头6；

若干导向杆7，若干导向杆7的一端焊接在固定板4的顶端，若干导向杆7的另一端贯穿衬板3的底端，并延伸至衬板3的上方焊接有连接板8；

伺服电机9，伺服电机9通过螺栓固定安装在连接板8的顶端，伺服电机9的输出轴贯穿连接板8的顶端，并延伸至连接板8的下方通过联轴器安装有丝杆10，丝杆10的另一端贯穿衬板3的顶端，并延伸至衬板3的下方与固定板4的顶端通过轴承座转动连接。

本实施例中，该循环加载设备在具体使用时，首先将待测物安装在支撑板2上，并使得待测物位于冲压头6的正下方，然后通过控制系统启动伺服电机9，使得伺服电机9驱动丝杆10转动，同时在导向杆7的导向限位作用下，使得丝杆10带动加载单元整体向靠近待测物的一侧移动，直至冲压头6撞击上待测物，当压力传感器5的测量值达到设定压力值后，控制系统控制伺服电机9反向转动，带动加载单元整体复位；其中，可以通过控制系统控制伺服电机9的转速，使得冲压头6在每次循环撞击待测物时获得不同的撞击速度，便于根据不同的撞击速度给待测物加载相同的冲击载荷或不同的冲击载荷，有利于从多方位分析待测物的机械强度，使得测试结果丰富多样化，提高测试精度。

需要说明的是：在本实施例中，如图1所示提供两组加载单元，两组加载单元通过控制系统独立控制，能够对待测物施加两个独立的冲击载荷加载点，且两个独立的冲击载荷加载点能够同时进行循环加载测试，提高测试效率。

进一步的，冲压头6包括连接部61和冲压部62，其中，连接部61和冲压部62一体成型设置，冲压部62安装在连接部61的底端，连接部61的顶端采用螺纹连接或焊接的方式安装在压力传感器5的底端；连接部61为矩形块结构，连接部61的一侧贯穿开设有安装孔，安装孔内安装有辅助冲压件；冲压部62为圆柱形结构；

其中，辅助冲压件包括固定轴11、连杆12和冲压杆13，固定轴11可拆卸安装在安装孔内，固定轴11的两端分别延伸至安装孔的外侧；连杆12的一端焊接在固定轴11的任意一端上，连杆12的另一端焊接有冲压杆13，冲压杆13与连杆12形成L形结构，冲压杆13的底端与冲压部62的底端平齐；在使用过程中，可以根据待测物的安装位置，通过冲压部62或冲压杆13对待测物加载冲击载荷。

进一步的，连接部61的一侧开设有十字形定位孔，定位孔与安装孔的中心轴线相互垂直，且定位孔贯穿安装孔的内壁；定位孔内安装有定位销14，定位销14的一端嵌入安装在固定轴11的外表面上；当冲压杆13发生损坏时，只需要将定位销14从定位孔内取出，便可以将固定轴11从连接部61上拆卸下来进行更换，便于对冲压杆13进行拆卸维护。

需要说明的是，本实施例中，为了实现冲压杆13的位置调节，可以将固定轴11和连杆12替换为伸缩件，同时还可以通过控制系统控制伸缩件进行自动调节；其中该伸缩件可选用电动伸缩杆、气缸或液压缸，以及其他能够实现自动伸缩功能的结构。

进一步的，衬板3上开设有一级螺纹孔15，一级螺纹孔15与丝杆10的数量和位置分别相对应，丝杆10螺纹安装在一级螺纹孔15内，使得伺服电机9驱动丝杆10转动的过程中，能够带动加载单元整体进行上下移动。

进一步的，支撑板2的顶端安装有夹具，夹具用于夹持待测物，夹具包括：

两个固定座16，两个固定座16对称安装在支撑板2的顶端，两个固定座16的相对面之间至少设置有两根滑杆18，两根滑杆18的两端分别焊接在两个固定座16的相对面上；

活动座17，活动座17的一端开设有通孔，通孔与滑杆18的数量和位置分别相对应，滑杆18滑动安装在通孔内；

其中一个固定座16的一端开设有二级螺纹孔19，二级螺纹孔19内螺纹安装有螺杆20，螺杆20的一端延伸至二级螺纹孔19的外侧与活动座17通过轴承座转动连接，螺杆20的一端延伸至二级螺纹孔19的外侧焊接有旋钮21；在使用过程中，将待测物放置在远离旋钮21一侧的固定座16与活动座17之间，然后旋转旋钮21驱动螺杆20转动，使得螺杆20推动活动座17沿着滑杆18的外表面滑动，将待测物夹持在固定座16与活动座17之间，从而完成待测物的装夹。

进一步的，固定框架1的四周位于远离旋钮21的一侧安装有三块防护板22，三块防护板22形成U形结构，能够避免待测物表面加载冲击载荷的过程中，因撞击而产生破损的零部件飞溅出去，将周围的工作人员砸伤或对周围的设备造成损坏。

进一步的，控制系统包括电控盒23，电控盒23的内部为中空结构，电控盒23的底部设置有开口，电控盒23的开口端一侧通过紧固螺钉固定安装在固定框架1的顶端，伺服电机9嵌入安装在电控盒23内；电控盒23内安装有控制器24(采用单片机)，电控盒23的外侧安装有触摸屏25，控制器24分别与触摸屏25、伺服电机9、压力传感器5和外接电源电连接；在使用过程中，通过触摸屏25来设定冲击载荷的循环加载次数和撞击速度，以及压力传感器5的预设值，使得控制器24控制伺服电机9进行运转。

进一步的，固定框架1的底端四角分别安装有脚轮26，便于将该循环加载设备移动到所要测试的位置进行使用，脚轮26上安装有刹车组件，便于在使用过程中对将该循环加载设备进行固定。

以上所述，仅是本实用新型的几个实施例，并非对本实用新型做任何形式的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种循环加载设备，其特征在于：包括固定框架(1)，所述固定框架(1)的内侧底端安装有支撑板(2)，所述固定框架(1)的顶端安装有衬板(3)，所述衬板(3)的底端至少设置有一组加载单元，所述衬板(3)的顶端设置有控制系统，所述控制系统用于控制所述加载单元给安装在所述支撑板(2)上的待测物施加冲击载荷；

所述加载单元包括：

固定板(4)，所述固定板(4)的底端安装有压力传感器(5)，所述压力传感器(5)的底端安装有冲压头(6)；

若干导向杆(7)，若干所述导向杆(7)的一端安装在所述固定板(4)的顶端，若干所述导向杆(7)的另一端贯穿所述衬板(3)的底端，并延伸至所述衬板(3)的上方安装有连接板(8)；

伺服电机(9)，所述伺服电机(9)安装在所述连接板(8)的顶端，所述伺服电机(9)的输出轴贯穿所述连接板(8)的顶端，并延伸至所述连接板(8)的下方安装有丝杆(10)，所述丝杆(10)的另一端贯穿所述衬板(3)的顶端，并延伸至所述衬板(3)的下方与所述固定板(4)的顶端连接。

2.根据权利要求1所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述冲压头(6)包括连接部(61)和冲压部(62)，所述冲压部(62)安装在所述连接部(61)的底端，所述连接部(61)的顶端安装在所述压力传感器(5)的底端；

所述连接部(61)为矩形块结构，所述连接部(61)的一侧贯穿设置有安装孔，所述安装孔内设置有辅助冲压件；

所述冲压部(62)为圆柱形结构。

3.根据权利要求2所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述辅助冲压件包括：

固定轴(11)，所述固定轴(11)安装在所述安装孔内，所述固定轴(11)的两端分别延伸至所述安装孔的外侧；

连杆(12)，所述连杆(12)的一端安装在所述固定轴(11)的任意一端，所述连杆(12)的另一端安装有冲压杆(13)，所述冲压杆(13)与所述连杆(12)形成L形结构，所述冲压杆(13)的底端与所述冲压部(62)的底端平齐。

4.根据权利要求3所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述连接部(61)的一侧设置有定位孔，所述定位孔与所述安装孔的中心轴线相互垂直，且所述定位孔贯穿所述安装孔的内壁；

所述定位孔内安装有定位销(14)，所述定位销(14)的一端嵌入安装在所述固定轴(11)的外表面上。

5.根据权利要求4所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述定位孔为十字形结构。

6.根据权利要求1所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述衬板(3)上设置有一级螺纹孔(15)，所述一级螺纹孔(15)与所述丝杆(10)的数量和位置分别相对应，所述丝杆(10)螺纹安装在所述一级螺纹孔(15)内。

7.根据权利要求1所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述支撑板(2)的顶端安装有夹具，所述夹具用于夹持待测物，所述夹具包括：

两个固定座(16)，两个所述固定座(16)对称安装在所述支撑板(2)的顶端，两个所述固定座(16)的相对面之间至少设置有两根滑杆(18)，两根所述滑杆(18)的两端分别安装在两个所述固定座(16)的相对面上；

活动座(17)，所述活动座(17)的一端设置有通孔，所述通孔与所述滑杆(18)的数量和位置分别相对应，所述滑杆(18)安装在所述通孔内；

其中一个所述固定座(16)的一端设置有二级螺纹孔(19)，所述二级螺纹孔(19)内安装有螺杆(20)，所述螺杆(20)的一端延伸至所述二级螺纹孔(19)的外侧与所述活动座(17)连接，所述螺杆(20)的一端延伸至所述二级螺纹孔(19)的外侧安装有旋钮(21)。

8.根据权利要求7所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述固定框架(1)的四周位于远离所述旋钮(21)的一侧安装有三块防护板(22)，三块所述防护板(22)形成U形结构。

9.根据权利要求1所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述控制系统包括电控盒(23)，所述电控盒(23)的内部为中空结构，所述电控盒(23)的底部设置有开口，所述电控盒(23)的开口端一侧安装在所述固定框架(1)的顶端，所述伺服电机(9)嵌入设置在所述电控盒(23)内；

所述电控盒(23)内安装有控制器(24)，所述电控盒(23)的外侧安装有触摸屏(25)，所述控制器(24)分别与所述触摸屏(25)、所述伺服电机(9)、所述压力传感器(5)和外接电源电连接。

10.根据权利要求1所述的一种循环加载设备，其特征在于：所述固定框架(1)的底端四角分别安装有脚轮(26)，所述脚轮(26)上安装有刹车组件。