專利名稱：柔性定位器三向加載疲勞試驗(yàn)工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬橡膠復(fù)合制品的試驗(yàn)工裝設(shè)備，具體說(shuō)是一 種用于柔性定位器三向同時(shí)加載的疲勞試驗(yàn)裝置，屬于試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)裝 備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
柔性定位器廣泛應(yīng)用于高速客車轉(zhuǎn)向架，現(xiàn)又逐步應(yīng)用于新型高速重 載貨車轉(zhuǎn)向架，作用是連接軸箱和構(gòu)架，是一系懸掛的重要組成部分。當(dāng) 輪對(duì)相對(duì)于構(gòu)架運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性定位器在垂向、橫向和縱向均有彈性定位作 用，因此在三個(gè)方向會(huì)同時(shí)受力。為了檢測(cè)柔性定位器在三向承載條件下 的疲勞性能，需要模擬實(shí)際工況對(duì)其進(jìn)行復(fù)合疲勞試驗(yàn)。對(duì)于需要進(jìn)行三 向復(fù)合疲勞試驗(yàn)的柔性定位器，若一個(gè)方向接一個(gè)方向的單獨(dú)加載，顯然 無(wú)法較真實(shí)反映試件的三向同時(shí)疲勞承載情況，因而也就無(wú)法反映其所具 有的真實(shí)疲勞性能，另一方面單向加載試驗(yàn)也延長(zhǎng)了試驗(yàn)周期，增大了不 必要的試驗(yàn)成本。如果簡(jiǎn)單的在三個(gè)方向同時(shí)對(duì)柔性定位器加載，又會(huì)發(fā) 生垂向、橫向和縱向載荷相互干涉，無(wú)法使試驗(yàn)件協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，因此很有必 要設(shè)計(jì)新型的試驗(yàn)裝置，滿足三向同時(shí)加載的試驗(yàn)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決目前柔性定位器類金屬橡膠復(fù)合制品疲 勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置的不足，提供了 一種可同時(shí)給柔性定位器類金屬橡膠復(fù)
合制品三向加載的三向加載疲勞試驗(yàn)工裝。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種柔性定位器類金 屬橡膠復(fù)合制品三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，至少有一個(gè)垂向施力裝置、 一個(gè) 橫向施力裝置和一個(gè)縱向施力裝置，其中，所述的垂向施力裝置安裝在試 驗(yàn)柔性定位器垂向上方，從垂向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性 定位器施加垂向試驗(yàn)力；垂向施力裝置可以是一種液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的 液壓施力機(jī)構(gòu)是在試驗(yàn)柔性定位器中心內(nèi)插有試驗(yàn)芯軸，試驗(yàn)芯軸的頭部 通過(guò)垂向連接頭與垂向油缸的一端相連，試驗(yàn)芯軸的另一端插入在支撐座 上的導(dǎo)向套內(nèi)，而垂向油缸的另一端連接在疲勞試驗(yàn)機(jī)上。所述的橫向和 縱向施力裝置是水平布置且相互垂直的，橫向施力裝置從水平方向與試驗(yàn) 柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器施加橫向試驗(yàn)力；縱向施力裝置 從垂直于橫向的水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器 施加縱向試驗(yàn)力；橫向施力裝置與縱向施力裝置也均為液壓施力機(jī)構(gòu)，所 述的液壓施力機(jī)構(gòu)是在試驗(yàn)柔性定位器底部設(shè)置有滑動(dòng)板，滑動(dòng)板與試驗(yàn) 柔性定位器相對(duì)固定，在滑動(dòng)板下有滾珠盤，滑動(dòng)板與滾珠盤通過(guò)滾珠滑 動(dòng)連接，并可在滾珠盤上滑動(dòng)，同時(shí)在滑動(dòng)板周邊水平連接有兩個(gè)相互垂 直的加載油缸，其中一個(gè)為橫向施力加載油缸，另一個(gè)為縱向施力加載油 缸，橫向施力加載油缸與縱向施力加載油缸均通過(guò)一個(gè)水平連接頭和一個(gè) 活動(dòng)關(guān)節(jié)與滑動(dòng)板的兩側(cè)分別聯(lián)結(jié)在一起，而橫向施力加載油缸與縱向施 力加載油缸尾部都帶有關(guān)節(jié)，并通過(guò)關(guān)節(jié)與疲勞試驗(yàn)機(jī)連接。由垂向施力 裝置、橫向施力裝置與縱向施力裝置共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)柔性定位器的 垂向、橫向和縱向三向疲勞試驗(yàn)。本實(shí)用新型的三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，能夠同時(shí)對(duì)柔性定位器進(jìn)行三 向疲勞試驗(yàn)，較真實(shí)的模擬柔性定位器垂向、橫向、縱向同時(shí)承載時(shí)的受 力特性。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意主視圖； 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖； 圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意俯視圖中1、垂向施力裝置，2、垂向連接頭，3、芯軸，4、柔性定位器， 5、金屬內(nèi)套，6、滑動(dòng)板，7、壓板，8、滾珠，9、滾珠盤，10、支撐座， 11、關(guān)節(jié)，12、水平連接頭，13、橫向施力裝置，14、關(guān)節(jié)，15、縱向施 力裝置。
具體實(shí)施方式

附圖給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型 作進(jìn)一步的描述。
從附圖中可以看出，本實(shí)用新型為一種柔性定位器類金屬橡膠復(fù)合制 品三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，至少有一個(gè)垂向施力裝置、 一個(gè)橫向施力裝置 和一個(gè)縱向施力裝置，其中，所述的垂向施力裝置安裝在試驗(yàn)柔性定位器 垂向上方，從垂向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器施加垂 向試驗(yàn)力；垂向施力裝置可以是一種液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的液壓施力機(jī)構(gòu) 是在試驗(yàn)柔性定位器中心內(nèi)插有試驗(yàn)芯軸，試驗(yàn)芯軸的頭部通過(guò)垂向連接 頭與垂向油缸的一端相連，試驗(yàn)芯軸的另一端插入在支撐座上的導(dǎo)向套內(nèi)， 而垂向油缸的另一端連接在疲勞試驗(yàn)機(jī)上。所述的橫向和縱向施力裝置是
水平布置且相互垂直的，橫向施力裝置從水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接
觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器施加橫向試驗(yàn)力；縱向施力裝置從垂直于橫向的 水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器施加縱向試驗(yàn)力； 橫向施力裝置與縱向施力裝置也均為液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的液壓施力機(jī)構(gòu) 是在試驗(yàn)柔性定位器底部設(shè)置有滑動(dòng)板，滑動(dòng)板與試驗(yàn)柔性定位器相對(duì)固 定，在滑動(dòng)板下有滾珠盤，滑動(dòng)板與滾珠盤通過(guò)滾珠滑動(dòng)連接，并可在滾 珠盤上滑動(dòng)，同時(shí)在滑動(dòng)板周邊水平連接有兩個(gè)相互垂直的加載油缸，其 中一個(gè)為橫向施力加載油缸，另一個(gè)為縱向施力加載油缸，橫向施力加載 油缸與縱向施力加載油缸均通過(guò)一個(gè)水平連接頭和一個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)與滑動(dòng)板 的兩側(cè)分別聯(lián)結(jié)在一起，而橫向施力加載油缸與縱向施力加載油缸尾部都 帶有關(guān)節(jié)，并通過(guò)關(guān)節(jié)與疲勞試驗(yàn)機(jī)連接。由垂向施力裝置、橫向施力裝 置與縱向施力裝置共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)柔性定位器的垂向、橫向和縱向 三向疲勞試驗(yàn)。
一種柔性定位器三向加載疲勞試驗(yàn)工裝具體說(shuō)，包括垂向、橫向和縱 向三個(gè)方向，以向柔性定位器4施加機(jī)械力的方式對(duì)其進(jìn)行三向加載綜合 疲勞試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置為三向加載疲勞試驗(yàn)裝置，在滑動(dòng)板6上 至少有一個(gè)垂向施力裝置l，垂向施力裝置1從垂向與待試驗(yàn)的柔性定位器 4相接觸，并對(duì)柔性定位器4施加垂向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)橫向施力裝置 13，橫向施力裝置13從橫向與待試驗(yàn)的柔性定位器4相接觸，并對(duì)柔性定 位器4施加橫向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)縱向施力裝置15，縱向施力裝置15 從縱向與待試驗(yàn)的柔性定位器4相接觸，并對(duì)柔性定位器4施加縱向試驗(yàn) 力；由垂向施力裝置1、橫向施力裝置13與縱向施力裝置15實(shí)現(xiàn)對(duì)待試驗(yàn)
的柔性定位器4的垂向、橫向及縱向試驗(yàn)。所述的垂向施力裝置1通過(guò)垂 向連接頭2安裝在試驗(yàn)柔性定位器4垂向上方，所述的垂向施力裝置1是 一種可以作上下(往返)垂向運(yùn)動(dòng)的垂向油缸。垂向油缸通過(guò)傳遞垂向載 荷的垂向連接頭2與芯軸3聯(lián)結(jié)在一起，芯軸3穿過(guò)柔性定位器4的金屬 內(nèi)套5并壓住整個(gè)試驗(yàn)件，柔性定位器4與滑動(dòng)板6相對(duì)固定，被安裝于 滾珠盤9上；所述的橫向施力裝置是水平布置的，由一個(gè)可作水平往返運(yùn) 動(dòng)的油缸和一個(gè)關(guān)節(jié)組合構(gòu)成，通過(guò)水平連接頭和另一關(guān)節(jié)加載于滑動(dòng)板 的一側(cè)，由滑動(dòng)板在滾珠盤上的滑動(dòng)來(lái)帶動(dòng)試驗(yàn)柔性定位器做橫向運(yùn)動(dòng)； 所述的縱向施力裝置是水平布置的，與橫向加載方向成直角，由一個(gè)可作 水平往返運(yùn)動(dòng)的油缸和一個(gè)關(guān)節(jié)組合構(gòu)成，通過(guò)水平連接頭和另一關(guān)節(jié)加 載于滑動(dòng)板的另一側(cè)，由滑動(dòng)板在滾珠盤上的滑動(dòng)來(lái)帶動(dòng)試驗(yàn)柔性定位器 做縱向運(yùn)動(dòng)。
設(shè)計(jì)裝配時(shí)，將柔性定位器4的底盤嵌入滑動(dòng)板6的凹槽內(nèi)，為防止 試驗(yàn)過(guò)程中柔性定位器底盤翻翹，設(shè)計(jì)時(shí)在滑動(dòng)板6的凹槽四周鉆有四個(gè) 螺紋孔，通過(guò)壓板7將柔性定位器4固定在滑動(dòng)板6上；滑動(dòng)板6放置于 滾珠盤9上，滾珠盤9表面開(kāi)有6個(gè)圓弧凹槽，凹槽內(nèi)裝有若干滾珠8，滾 珠凸出于凹槽之上，這樣滑動(dòng)板6可在滾珠上自由滑動(dòng)；滑動(dòng)板6的兩側(cè) 通過(guò)關(guān)節(jié)11、水平連接頭12分別與橫向施力裝置13及縱向施力裝置15 相連，橫向施力裝置13及縱向施力裝置15的尾部均帶有關(guān)節(jié)14，起到保 護(hù)施力裝置的作用。芯軸3與柔性定位器4的金屬內(nèi)套為錐面間隙配合， 芯軸3的一端壓在金屬內(nèi)套之上且與垂向施力裝置1相連，另一端伸出滾 珠盤9之外并穿過(guò)金屬內(nèi)套5，與金屬內(nèi)套5為小間隙配合，二者可相對(duì)滑
動(dòng)；金屬內(nèi)套5嵌在滾珠盤9內(nèi)，滾珠盤9通過(guò)支撐座10固定在試驗(yàn)平臺(tái) 上，且支撐座10的中間留有可供芯軸3上下垂直運(yùn)動(dòng)的空間。
疲勞試驗(yàn)時(shí)，垂向施力裝置1將載荷通過(guò)芯軸3施加在柔性定位器4 上，芯軸3的另一端穿過(guò)一個(gè)銅套5，設(shè)計(jì)安裝銅套5的目的就是把芯軸3 的運(yùn)動(dòng)約束在垂直方向內(nèi)而不受橫向載荷及縱向載荷的干擾，從而確保三 向疲勞試驗(yàn)的順利進(jìn)行。
權(quán)利要求1、柔性定位器三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，其特征在于至少有一個(gè)垂向施力裝置、一個(gè)橫向施力裝置和一個(gè)縱向施力裝置，其中，所述的垂向施力裝置安裝在試驗(yàn)柔性定位器垂向上方，從垂向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸；所述的橫向和縱向施力裝置是水平布置且相互垂直的，橫向施力裝置從水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸；縱向施力裝置從垂直于橫向的水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器施加縱向試驗(yàn)力。
2、 如權(quán)利要求1所述的三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，其特征在于所述的 垂向施力裝置是一種液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的液壓施力機(jī)構(gòu)是在試驗(yàn)柔性定 位器中心內(nèi)插有試驗(yàn)芯軸，試驗(yàn)芯軸的頭部通過(guò)垂向連接頭與垂向油缸的 一端相連，試驗(yàn)芯軸的另一端插入在支撐座上的導(dǎo)向套內(nèi)，而垂向油缸的 另一端連接在疲勞試驗(yàn)機(jī)上；所述的橫向施力裝置與縱向施力裝置也均為 液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的液壓施力機(jī)構(gòu)是在試驗(yàn)柔性定位器底部設(shè)置有滑動(dòng) 板，滑動(dòng)板與試驗(yàn)柔性定位器相對(duì)固定，在滑動(dòng)板下有滾珠盤，滑動(dòng)板與 滾珠盤通過(guò)滾珠滑動(dòng)連接，并可在滾珠盤上滑動(dòng)，同時(shí)在滑動(dòng)板周邊水平 連接有兩個(gè)相互垂直的加載油缸，其中一個(gè)為橫向施力加載油缸，另一個(gè) 為縱向施力加載油缸。
3、 如權(quán)利要求1所述的三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，其特征在于所述的 橫向施力加載油缸與縱向施力加載油缸均通過(guò)一個(gè)水平連接頭和一個(gè)活動(dòng) 關(guān)節(jié)與滑動(dòng)板的兩側(cè)分別聯(lián)結(jié)在一起，而橫向施力加載油缸與縱向施力加 載油缸尾部都帶有關(guān)節(jié)，并通過(guò)關(guān)節(jié)與疲勞試驗(yàn)機(jī)連接。
專利摘要柔性定位器三向加載疲勞試驗(yàn)工裝，至少有一個(gè)垂向施力裝置、一個(gè)橫向施力裝置和一個(gè)縱向施力裝置，其中，所述的垂向施力裝置安裝在試驗(yàn)柔性定位器垂向上方，從垂向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸；所述的橫向和縱向施力裝置是水平布置且相互垂直的，橫向施力裝置從水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸；縱向施力裝置從垂直于橫向的水平方向與試驗(yàn)柔性定位器相接觸，并對(duì)試驗(yàn)柔性定位器施加縱向試驗(yàn)力。由垂向施力裝置、橫向施力裝置與縱向施力裝置共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)柔性定位器的垂向、橫向和縱向三向疲勞試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201177557SQ20082005280
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者琪 余, 心 李, 林達(dá)文, 進(jìn) 王, 堅(jiān) 賀, 黃友劍 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司