一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于熱振動(dòng)試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，解決高溫會(huì)引起試驗(yàn)工裝材料強(qiáng)度減弱的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型提供了一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，包括布置有冷卻水道的上端面(1)、與振動(dòng)臺(tái)(5)臺(tái)面連接的下端面(2)以及連接上下端面的側(cè)壁(3)；上端面(1)和下端面(2)上均設(shè)有多個(gè)安裝孔，上端面(1)的安裝孔用于安裝試驗(yàn)件(6)，下端面(2)的安裝孔用于安裝振動(dòng)臺(tái)(5)；上端面(1)內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道(7)。有益效果：試驗(yàn)過(guò)程中本試驗(yàn)夾具可以持續(xù)高效地阻止試驗(yàn)件(6)對(duì)振動(dòng)臺(tái)(5)的熱傳遞，保證振動(dòng)臺(tái)(5)正常工作，完全滿(mǎn)足高溫-振動(dòng)試驗(yàn)要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于熱振動(dòng)試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速飛行器技術(shù)的不斷發(fā)展，飛行器飛行的馬赫數(shù)越來(lái)越高，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的溫度在氣動(dòng)熱作用下升高幅度很大。為了研究受熱結(jié)構(gòu)在高溫下的動(dòng)力學(xué)特性，必須進(jìn)行受熱結(jié)構(gòu)在高溫環(huán)境下的熱振動(dòng)試驗(yàn)。由于高溫會(huì)引起試驗(yàn)工裝材料的強(qiáng)度減弱，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生不良影響，必須解決工裝的冷卻問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中通常在試驗(yàn)件與工裝之間加入石棉網(wǎng)或玻璃鋼板等，即采取隔熱措施解決高溫對(duì)于試驗(yàn)工裝的影響。但是當(dāng)溫度較高，或試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，石棉網(wǎng)或玻璃鋼板的隔熱效果下降，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此需要提供一種新型的高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，以解決試驗(yàn)工裝材料強(qiáng)度減弱的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)高溫或長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)隔熱效果差的技術(shù)問(wèn)題，提供一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，通過(guò)在其內(nèi)部外接冷卻水管路的方式進(jìn)行冷卻，實(shí)現(xiàn)持續(xù)高效降溫，避免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案如下:
[0005]一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，包括布置冷卻水道的上端面、與振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面連接的下端面以及連接上下端面的側(cè)壁；上端面和下端面上均設(shè)有多個(gè)安裝孔，上端面的安裝孔用于安裝試驗(yàn)件，下端面的安裝孔用于安裝振動(dòng)臺(tái)；上端面內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道。
[0006]所述側(cè)壁上沿周向均勻設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接上端面和下端面的加強(qiáng)筋。
[0007]所述加強(qiáng)筋與上端面、下端面銜接位置都設(shè)有過(guò)渡圓角，過(guò)渡圓角的直徑為大于等于10mm，加強(qiáng)筋的數(shù)量為8個(gè)。
[0008]所述上端面和下端面的厚度與加強(qiáng)筋厚度的比例關(guān)系為6:5:4。
[0009]所述上端面的形狀與試驗(yàn)件的形狀相適應(yīng)；下端面的形狀與振動(dòng)臺(tái)的形狀相適應(yīng)。
[0010]所述上端面中部和側(cè)壁中部開(kāi)有圓孔。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的水冷卻高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具采用在上端面內(nèi)部布置冷卻水道的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)工裝的降溫，避免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。上端面內(nèi)部的冷卻水道外接冷卻水管，能夠通過(guò)流動(dòng)的冷卻水持續(xù)高效地帶走試驗(yàn)件傳導(dǎo)的熱量，提高了熱交換效率；并且，由于將冷卻水道內(nèi)置，本實(shí)用新型的技術(shù)方案還具有管路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。高溫試驗(yàn)件通過(guò)本實(shí)用新型的水冷高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具與振動(dòng)臺(tái)連接，試驗(yàn)過(guò)程中可以有效阻止高溫試驗(yàn)件對(duì)振動(dòng)臺(tái)的熱傳遞，保證振動(dòng)臺(tái)的正常工作。完全滿(mǎn)足高溫-振動(dòng)試驗(yàn)要求。在本實(shí)施例的上端面和下端面基礎(chǔ)上，還可以轉(zhuǎn)接其它尺寸的上面夾具，以完成其它廣品的振動(dòng)試驗(yàn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的外形示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型上端面的剖視圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型與試驗(yàn)件和振動(dòng)臺(tái)的位置關(guān)系示意圖；
[0015]圖中:1-上端面、2-下端面、3-側(cè)壁、4-加強(qiáng)筋、5-振動(dòng)臺(tái)、6_試驗(yàn)件、7_冷卻水道。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。
[0017]本實(shí)施例提供了一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括布置冷卻水道的上端面1、與振動(dòng)臺(tái)5臺(tái)面連接的下端面2以及連接上下端面的側(cè)壁3和加強(qiáng)筋4 ；
[0018]上端面I和下端面2上均設(shè)有多個(gè)安裝孔，上端面I的安裝孔用于安裝試驗(yàn)件6，下端面2的安裝孔用于安裝振動(dòng)臺(tái)5 ;側(cè)壁3上沿周向均勻設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接上端面I和下端面2的加強(qiáng)筋4 ;上端面I的長(zhǎng)寬尺寸為1136*450mm，壁厚度為30mm ;下端面2外徑為640mm，厚度為25mm ;加強(qiáng)筋4厚度20mm ;上端面I和下端面2的厚度與加強(qiáng)筋厚度的比例關(guān)系約為6:5:4。
[0019]加強(qiáng)筋4與上端面1、下端面2銜接位置都設(shè)有過(guò)渡圓角，過(guò)渡圓角的直徑為大于等于10mm，加強(qiáng)筋4的數(shù)量為8個(gè)。
[0020]上端面I內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道7，其分布如圖2所示，冷卻水道的內(nèi)徑為10mm。在使用過(guò)程中，冷卻水道內(nèi)部通入冷卻水，冷卻水帶走試驗(yàn)件6傳遞給高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具的熱量，保持其溫度在200°C以下。
[0021]上端面I的形狀與試驗(yàn)件6的形狀相適應(yīng)，在本實(shí)施例中為半圓形加兩側(cè)支撐板的形狀；下端面2的形狀與振動(dòng)臺(tái)5的形狀相適應(yīng)，在本實(shí)施例中為圓形。上端面I中部和側(cè)壁3中部開(kāi)有圓孔，用于引出傳感器測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)，同時(shí)也為吊裝作業(yè)提供了捆綁吊帶的孔洞。
[0022]在使用時(shí)，下端面2與振動(dòng)臺(tái)5連接，上端面I與試驗(yàn)件6連接，在上端面I的冷卻水道7連接冷卻水管。由于試驗(yàn)件6要求在試驗(yàn)時(shí)同時(shí)加載高溫和振動(dòng)，試驗(yàn)件6與本實(shí)施例的高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具在連接面發(fā)生強(qiáng)烈的熱傳遞，必然會(huì)導(dǎo)致高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具溫度的上升。在試驗(yàn)時(shí)要先對(duì)試驗(yàn)件6加熱，待溫度達(dá)到要求時(shí)再施加振動(dòng)應(yīng)力。一般鋼材料在高溫狀態(tài)時(shí)力學(xué)性能會(huì)大幅下降，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮熱負(fù)荷問(wèn)題。本夾具在試驗(yàn)時(shí)向冷卻水道7通入冷卻水，對(duì)連接面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，使其溫度控制在100°C以下，保證試驗(yàn)時(shí)高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0023]本實(shí)用新型要主要適用于10噸振動(dòng)臺(tái)5，也可以適用于其他形狀和重量的振動(dòng)臺(tái)5和試驗(yàn)件6。在本實(shí)施例的上端面和下端面基礎(chǔ)上，還可以轉(zhuǎn)接其它尺寸的夾具，還可完成其它產(chǎn)品的振動(dòng)試驗(yàn)。
[0024]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。倘若這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:包括內(nèi)部布置有冷卻水道的上端面(I)、與振動(dòng)臺(tái)(5)臺(tái)面連接的下端面(2)以及連接上下端面的側(cè)壁(3);上端面(I)和下端面(2)上均設(shè)有多個(gè)安裝孔，上端面(I)的安裝孔用于安裝試驗(yàn)件(6)，下端面(2)的安裝孔用于安裝振動(dòng)臺(tái)(5);上端面(I)內(nèi)部設(shè)置多條冷卻水道(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述側(cè)壁(3)上沿周向均勻設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接上端面(I)和下端面(2)的加強(qiáng)筋(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述加強(qiáng)筋(4)與上端面(I)、下端面(2)銜接位置都設(shè)有過(guò)渡圓角。
4.如權(quán)利要求3所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述過(guò)渡圓角的直徑為大于等于10mm。
5.如權(quán)利要求3所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述加強(qiáng)筋(4)的數(shù)量為8個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述上端面(I)和下端面(2)的厚度與加強(qiáng)筋⑷厚度的比例關(guān)系為6:5:4。
7.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述上端面(I)的形狀與試驗(yàn)件出)的形狀相適應(yīng)；下端面(2)的形狀與振動(dòng)臺(tái)(5)的形狀相適應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種水冷式高溫振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于:所述上端面(I)中部和側(cè)壁(3)中部開(kāi)有圓孔。
【文檔編號(hào)】B25B11/00GK203993613SQ201420400944
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】董理, 王新, 蘆田, 馬麗然, 楊鐵石, 韓文龍, 鄒粟, 于韶明, 魏英魁, 封雪, 朱儀凡, 方興, 魯勇 申請(qǐng)人:北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院