CN221007158U - 一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，解决大多疲劳试验机只能对一个接触网零部件进行疲劳测试，对于需要重复进行百万次千万次且周期较长的疲劳试验，效率较低的问题。本实用新型包括框架，框架包括顶板和底板，还包括固定设在顶板和底板之间的支撑杆，底板的下方固定设有支腿；框架内设有第一固定筒和第二固定筒，第二固定筒位于第一固定筒的上方，第一固定筒和第二固定筒之间设有定位工装。本实用新型通过设置多个用于卡紧固定试验部件的定位工装，并通过第二转动盘固定在循环载荷装置上，使其能够同时对多个相同材质或多个不同材质的试验部件进行疲劳测试，以提高疲劳试验机的测试效率。

Description

一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及疲劳试验领域，特别是指一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机。

背景技术

接触网是沿电气化铁路架设的，专门用于向电力机车或动车组提供电能的电能传输结构，主要包括接触悬挂、定位与支持装置、支柱与基础。在电气化铁路上运行的电力机车或动车组靠安装在其车顶的受电弓与接触悬挂滑动接触，从而完成电能从电力系统向机车的传输，进而驱动机车前进。

接触网零部件的疲劳试验是在零部件上施加固定的循环载荷，然后以固定频率、波形等开展的循环往复试验，其中接触线和吊弦等零部件均需要进行拉伸疲劳试验，接触线在运行过程中会受到较大的拉伸力，对接触线进行拉伸疲劳试验可以评估其抗拉强度、耐久性和使用寿命，而吊弦在接触网运行过程中承载着接触线的重量，进行拉伸疲劳试验可以评估其耐久性和使用寿命，确保其满足设计要求。

在接触网零部件疲劳试验中，通过增加试验周期，可以更好地捕捉到材料在长期循环加载下的性能变化情况，从而获得更准确的数据，然而大多疲劳试验机只能对一个接触网零部件进行疲劳测试，对于需要重复进行百万次千万次且周期较长的疲劳试验，效率较低，且不便于调节循环载荷施加的力度。

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的大多疲劳试验机只能对一个接触网零部件进行疲劳测试，对于需要重复进行百万次千万次且周期较长的疲劳试验，效率较低的问题，本实用新型提出了一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机。

本实用新型的技术方案是：一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，包括框架，框架包括顶板和底板，还包括固定设在顶板和底板之间的支撑杆，底板的下方固定设有支腿；

框架内设有第一固定筒和第二固定筒，第二固定筒位于第一固定筒的上方，第一固定筒和第二固定筒之间设有定位工装，定位工装包括转动设置在第一固定筒内的第一转动盘，第一转动盘上固定设有多个第一爪盘，第一爪盘的卡爪朝上，第一爪盘用于卡紧固定试验部件的底部；

定位工装还包括转动设置在第二固定筒内的第二转动盘，第二转动盘上固定设有多个第二爪盘，第二爪盘的卡爪朝下，第二爪盘用于卡紧固定试验部件的顶部；

第二固定筒上固定设有第一伺服电机，第二固定筒上开设有第一槽孔，第一伺服电机的输出轴穿设在第一槽孔内，且第一伺服电机的输出轴端部与第二转动盘固定连接；

第一转动盘和第二转动盘之间固定设有连接杆机构，连接杆机构为上下可伸缩的伸缩杆结构，连接杆机构用以使第一转动盘和第二转动盘同步旋转；

第二转动盘上设有循环载荷装置，循环载荷装置用以对第二转动盘循环施加向上拉伸的力度；

第二爪盘上设有拉力传感器，拉力传感器能够测量出循环载荷装置对试验部件施加的拉力。

优选的，循环载荷装置包括固定设置在第二转动盘顶部的扁平弹簧，扁平弹簧的顶端固定设有连接板，连接板上固定设有轴座；

循环载荷装置还包括设置在顶板下方的第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴端部固定设有凸轮，凸轮上固定设有连接轴，连接轴上转动设有连杆，连杆远离连接轴的一端固定设有转轴，转轴转动设在轴座内。

优选的，顶板的上方固定设有液压缸；

顶板上开设有第二槽孔，液压缸的输出轴穿设在第二槽孔内，液压缸的输出轴端部固定设有安装板，第二伺服电机固定设在安装板上。

优选的，第二转动盘的外周面上固定设有多个第一支座，第一支座上开设有上下通透的第三槽孔，第三槽孔内滑动穿设有第一导向杆，第一导向杆沿上下方向延伸，第一导向杆的顶端固定设在顶板的下方；

第一导向杆的底端固定设有限位块，限位块的表面大于第三槽孔的孔径。

优选的，底板的下方固定设有第三伺服电机；

底板上开设有第四槽孔，第三伺服电机的输出轴穿设在第四槽孔内；

第一转动盘上固定设有第二支座，第二支座上开设有上下通透的螺纹槽孔，螺纹槽孔内设有螺纹连接的螺杆，螺杆沿上下方向延伸，螺杆的底端固定设在第三伺服电机的输出轴端部。

优选的，螺杆上螺纹套设有两个螺母，两个螺母分别位于第二支座的上方和下方。

优选的，第一转动盘上固定设有第三支座，第三支座上开设有上下通透的第五凹槽，第五凹槽内滑动穿设有第二导向杆，第二导向杆沿上下方向延伸，第二导向杆的底端固定设在底板的上方。

优选的，连接杆机构包括固定设置在第一转动盘上的导向筒，导向筒内滑动设有第三导向杆，且第三导向杆的顶端能够滑出导向筒；

导向筒的内壁为多边形方孔，第三导向杆为能够与多边形方孔适配的多边形方杆；

第三导向杆的顶端固定设在第二转动盘的底部。

本实用新型的优点：本实用新型通过设置多个用于卡紧固定试验部件的定位工装，并通过第二转动盘固定在循环载荷装置上，使其能够同时对多个相同材质或多个不同材质的试验部件进行疲劳测试，以提高疲劳试验机的测试效率。

通过驱动第一伺服电机，能够带动第二转动盘旋转，第二转动盘通过连接杆机构带动第一转动盘同步旋转，能够带动第一转动盘和第二转动盘之间的定位工装同步旋转，便于工作人员从一个方向对试验部件进行安装和拆卸，提高了装置的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构正视图；

图3为本实用新型的扁平弹簧结构剖视图。

图中：1、框架；2、第一固定筒；3、第一转动盘；4、第一爪盘；5、第二固定筒；6、第二转动盘；7、第二爪盘；8、试验部件；9、第一伺服电机；10、扁平弹簧；11、连接板；12、液压缸；13、安装板；14、第二伺服电机；15、凸轮；16、连杆；17、第一支座；18、第一导向杆；19、限位块；20、第三伺服电机；21、螺杆；22、支腿；23、导向筒；24、第三导向杆；25、第二导向杆；26、第二支座；27、螺母；28、第三支座。

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付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。

实施例1：一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，如图1-3所示，包括框架1，框架1包括顶板和底板，还包括固定设在顶板和底板之间的支撑杆，底板的下方固定设有支腿22；框架1内设有第一固定筒2和第二固定筒5，第二固定筒5位于第一固定筒2的上方，第一固定筒2和第二固定筒5之间设有定位工装，定位工装包括转动设置在第一固定筒2内的第一转动盘3，第一转动盘3上固定设有多个第一爪盘4，第一爪盘4的卡爪朝上，第一爪盘4用于卡紧固定试验部件8的底部；定位工装还包括转动设置在第二固定筒5内的第二转动盘6，第二转动盘6上固定设有多个第二爪盘7，第二爪盘7的卡爪朝下，第二爪盘7用于卡紧固定试验部件8的顶部。

第二固定筒5上固定设有第一伺服电机9，第二固定筒5上开设有第一槽孔，第一伺服电机9的输出轴穿设在第一槽孔内，且第一伺服电机9的输出轴端部与第二转动盘6固定连接；第一转动盘3和第二转动盘6之间固定设有连接杆机构，连接杆机构为上下可伸缩的伸缩杆结构，连接杆机构用以使第一转动盘3和第二转动盘6同步旋转；第二转动盘6上设有循环载荷装置，循环载荷装置用以对第二转动盘6循环施加向上拉伸的力度；第二爪盘7上设有拉力传感器，拉力传感器能够测量出循环载荷装置对试验部件8施加的拉力。

通过驱动第一伺服电机9，能够带动第二转动盘6旋转，第二转动盘6通过连接杆机构带动第一转动盘3同步旋转，能够带动第一转动盘3和第二转动盘6之间的定位工装同步旋转，便于工作人员从一个方向对试验部件8进行安装和拆卸，提高了装置的便捷性。

循环载荷装置包括固定设置在第二转动盘6顶部的扁平弹簧10，扁平弹簧10的顶端固定设有连接板11，连接板11上固定设有轴座；循环载荷装置还包括设置在顶板下方的第二伺服电机14，第二伺服电机14的输出轴端部固定设有凸轮15，凸轮15上固定设有连接轴，连接轴上转动设有连杆16，连杆16远离连接轴的一端固定设有转轴，转轴转动设在轴座内。

通过启动循环载荷装置内的第二伺服电机14，第二伺服电机14带动凸轮15旋转，凸轮15带动连杆16，凸轮15通过连杆16带动连接板11做往复上下运动，连接板11通过扁平弹簧10对第二转动盘6和试验部件8施加一个在一定范围内不断循环变化的拉力，能够模拟试验部件8经历来自交通载荷、振动载荷或其他周期性载荷的作用力，从而得出更准确的疲劳试验数据。

顶板的上方固定设有液压缸12；顶板上开设有第二槽孔，液压缸12的输出轴穿设在第二槽孔内，液压缸12的输出轴端部固定设有安装板13，第二伺服电机14固定设在安装板13上。

通过启动液压缸12，液压缸12带动安装板13、第二伺服电机14和连接板11向上移动，连接板11带动扁平弹簧10向上移动提高对第二转动盘6和试验部件8施加的拉力；能够对试验部件8经历来自交通载荷、振动载荷或其他周期性载荷的作用力进行调节。

第二转动盘6的外周面上固定设有多个第一支座17，第一支座17上开设有上下通透的第三槽孔，第三槽孔内滑动穿设有第一导向杆18，第一导向杆18沿上下方向延伸，第一导向杆18的顶端固定设在顶板的下方；多个第一导向杆18能够通过第一支座17引导第二转动盘6垂直上下移动第一导向杆18的底端固定设有限位块19，限位块19的表面大于第三槽孔的孔径；限位块19能够防止第一支座17脱离第一导向杆18，同时防止在没有进行疲劳试验时，第二转动盘6受到重力向下移动。

底板的下方固定设有第三伺服电机20；底板上开设有第四槽孔，第三伺服电机20的输出轴穿设在第四槽孔内；第一转动盘3上固定设有第二支座26，第二支座26上开设有上下通透的螺纹槽孔，螺纹槽孔内设有螺纹连接的螺杆21，螺杆21沿上下方向延伸，螺杆21的底端固定设在第三伺服电机20的输出轴端部。

通过启动第三伺服电机20，第三伺服电机20带动螺杆21旋转，螺杆21带动第二支座26和第一转动盘3进行移动，进而改变第一转动盘3和第二转动盘6之间的距离，进而改变第一转动盘3和第二转动盘6之间试验部件8的安装长度。

螺杆21上螺纹套设有两个螺母27，两个螺母27分别位于第二支座26的上方和下方；在第一转动盘3的位置高度调节完成后，通过将两个螺母27分别拧紧抵靠在第二支座26的上方和下方，进而对第一转动盘3进行固定，防止疲劳试验过程中第一转动盘3受到向上的拉力移动。

第一转动盘3上固定设有第三支座28，第三支座28上开设有上下通透的第五凹槽，第五凹槽内滑动穿设有第二导向杆25，第二导向杆25沿上下方向延伸，第二导向杆25的底端固定设在底板的上方；第二导向杆25能够通过第三支座28引导第一转动盘3上下垂直移动。

连接杆机构包括固定设置在第一转动盘3上的导向筒23，导向筒23内滑动设有第三导向杆24，且第三导向杆24的顶端能够滑出导向筒23；导向筒23的内壁为多边形方孔，第三导向杆24为能够与多边形方孔适配的多边形方杆；第三导向杆24的顶端固定设在第二转动盘6的底部；导向筒23和第三导向杆24能够使第一转动盘3和第二转动盘6同步旋转。

工作原理：通过将多个相同材质或多个不同材质的试验部件8安装到定位工装上，然后启动循环载荷装置内的第二伺服电机14，第二伺服电机14带动凸轮15旋转，凸轮15带动连杆16，凸轮15通过连杆16带动连接板11做往复上下运动，连接板11通过扁平弹簧10对第二转动盘6和试验部件8施加一个在一定范围内不断循环变化的拉力；通过启动液压缸12，液压缸12带动安装板13、第二伺服电机14和连接板11向上移动，连接板11带动扁平弹簧10向上移动提高对第二转动盘6和试验部件8施加的拉力。

通过启动第三伺服电机20，第三伺服电机20带动螺杆21旋转，螺杆21带动第二支座26和第一转动盘3进行移动，进而改变第一转动盘3和第二转动盘6之间的距离，进而改变第一转动盘3和第二转动盘6之间试验部件8的安装长度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机,其特征在于：包括框架（1），框架（1）包括顶板和底板，还包括固定设在顶板和底板之间的支撑杆，底板的下方固定设有支腿（22）；

框架（1）内设有第一固定筒（2）和第二固定筒（5），第二固定筒（5）位于第一固定筒（2）的上方，第一固定筒（2）和第二固定筒（5）之间设有定位工装，定位工装包括转动设置在第一固定筒（2）内的第一转动盘（3），第一转动盘（3）上固定设有多个第一爪盘（4），第一爪盘（4）的卡爪朝上，第一爪盘（4）用于卡紧固定试验部件（8）的底部；

定位工装还包括转动设置在第二固定筒（5）内的第二转动盘（6），第二转动盘（6）上固定设有多个第二爪盘（7），第二爪盘（7）的卡爪朝下，第二爪盘（7）用于卡紧固定试验部件（8）的顶部；

第二固定筒（5）上固定设有第一伺服电机（9），第二固定筒（5）上开设有第一槽孔，第一伺服电机（9）的输出轴穿设在第一槽孔内，且第一伺服电机（9）的输出轴端部与第二转动盘（6）固定连接；

第一转动盘（3）和第二转动盘（6）之间固定设有连接杆机构，连接杆机构为上下可伸缩的伸缩杆结构，连接杆机构用以使第一转动盘（3）和第二转动盘（6）同步旋转；

第二转动盘（6）上设有循环载荷装置，循环载荷装置用以对第二转动盘（6）循环施加向上拉伸的力度；

第二爪盘（7）上设有拉力传感器，拉力传感器能够测量出循环载荷装置对试验部件（8）施加的拉力。

2.根据权利要求1所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：循环载荷装置包括固定设置在第二转动盘（6）顶部的扁平弹簧（10），扁平弹簧（10）的顶端固定设有连接板（11），连接板（11）上固定设有轴座；

循环载荷装置还包括设置在顶板下方的第二伺服电机（14），第二伺服电机（14）的输出轴端部固定设有凸轮（15），凸轮（15）上固定设有连接轴，连接轴上转动设有连杆（16），连杆（16）远离连接轴的一端固定设有转轴，转轴转动设在轴座内。

3.根据权利要求2所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：顶板的上方固定设有液压缸（12）；

顶板上开设有第二槽孔，液压缸（12）的输出轴穿设在第二槽孔内，液压缸（12）的输出轴端部固定设有安装板（13），第二伺服电机（14）固定设在安装板（13）上。

4.根据权利要求1所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：第二转动盘（6）的外周面上固定设有多个第一支座（17），第一支座（17）上开设有上下通透的第三槽孔，第三槽孔内滑动穿设有第一导向杆（18），第一导向杆（18）沿上下方向延伸，第一导向杆（18）的顶端固定设在顶板的下方；

第一导向杆（18）的底端固定设有限位块（19），限位块（19）的表面大于第三槽孔的孔径。

5.根据权利要求1所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：底板的下方固定设有第三伺服电机（20）；

底板上开设有第四槽孔，第三伺服电机（20）的输出轴穿设在第四槽孔内；

第一转动盘（3）上固定设有第二支座（26），第二支座（26）上开设有上下通透的螺纹槽孔，螺纹槽孔内设有螺纹连接的螺杆（21），螺杆（21）沿上下方向延伸，螺杆（21）的底端固定设在第三伺服电机（20）的输出轴端部。

6.根据权利要求5所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：螺杆（21）上螺纹套设有两个螺母（27），两个螺母（27）分别位于第二支座（26）的上方和下方。

7.根据权利要求1所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：第一转动盘（3）上固定设有第三支座（28），第三支座（28）上开设有上下通透的第五凹槽，第五凹槽内滑动穿设有第二导向杆（25），第二导向杆（25）沿上下方向延伸，第二导向杆（25）的底端固定设在底板的上方。

8.根据权利要求1所述的一种接触网零部件多用途框架式疲劳试验机，其特征在于：连接杆机构包括固定设置在第一转动盘（3）上的导向筒（23），导向筒（23）内滑动设有第三导向杆（24），且第三导向杆（24）的顶端能够滑出导向筒（23）；

导向筒（23）的内壁为多边形方孔，第三导向杆（24）为能够与多边形方孔适配的多边形方杆；

第三导向杆（24）的顶端固定设在第二转动盘（6）的底部。