專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用于研究及評(píng)價(jià)管類或軸類全尺寸實(shí)物旋轉(zhuǎn)疲勞壽命,不僅能解決鉆桿疲勞試驗(yàn)的問題，也能夠?qū)ρ芯裤@桿材料及幾何參數(shù)與其疲勞壽命的關(guān)系起到很大作用，另外，也是驗(yàn)證鉆井用套管接頭是否會(huì)發(fā)生疲勞破壞的依據(jù)。旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)是一個(gè)轉(zhuǎn)速高、周期長(zhǎng)的試驗(yàn)，對(duì)試樣在試驗(yàn)過程中的穩(wěn)定性要求高。旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具是旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵部件，在試驗(yàn)過程中，試樣通過多組夾持夾具固定在旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)上，在高速旋轉(zhuǎn)及施加彎曲過程中，要求試樣在夾持端不能產(chǎn)生應(yīng)力集中，而且夾持端能夠固定試樣，保證試樣在試驗(yàn)過程中不發(fā)生打滑造成的相對(duì)位移。在試驗(yàn)過程中，要求試樣必須嚴(yán)格對(duì)中，才能保證使施加載荷均勻。鑒于以上要求，目前，可以保證試樣對(duì)中，不發(fā)生打滑，不產(chǎn)生應(yīng)力集中的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具還未見問世。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具。保證試驗(yàn)過程中試樣對(duì)中，夾持穩(wěn)定，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，試驗(yàn)效果可靠性強(qiáng)。所述技術(shù)方案如下:一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，該夾具至少包括夾持部件、傳動(dòng)部件、旋轉(zhuǎn)部件；所述旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)腔設(shè)置有所述夾持部件，所述夾持部件相接所述傳動(dòng)部件，所述傳動(dòng)部件均勻分布在所述旋轉(zhuǎn)部件的·圓周上。具體地，所述夾持部件至少包括夾持接箍、夾持法蘭；所述夾持接箍的外壁上沿軸向均勻開設(shè)有若干個(gè)溝槽，其中有一個(gè)為從所述夾持接箍一端到另一端的通槽。具體地，所述夾持接箍的外表面為錐面，所述夾持法蘭的內(nèi)表面為錐面；所述夾持法蘭的內(nèi)表面錐面與所述夾持接箍的外表面錐面相互吻合。具體地，所述夾持法蘭的外表面上均布有若干個(gè)圓弧形溝槽，所述夾持法蘭的壁厚上沿同一圓周均勻設(shè)置有若干個(gè)通孔。具體地，所述旋轉(zhuǎn)部件為一空心圓柱體，其上設(shè)置有十字對(duì)稱的徑向安裝孔。具體地，所述傳動(dòng)部件呈十字形對(duì)稱設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部件的十字對(duì)稱的徑向安裝孔內(nèi)，所述傳動(dòng)部件至少包括傳動(dòng)螺桿、防松螺釘、螺帽、彈簧墊片、可轉(zhuǎn)頂頭。具體地，所述傳動(dòng)螺桿的內(nèi)端與所述可轉(zhuǎn)頂頭卡接，所述可轉(zhuǎn)頂頭的卡接端設(shè)置有所述彈簧墊片，所述可轉(zhuǎn)頂頭的內(nèi)端與所述夾持部件的夾持法蘭的圓弧形溝槽接觸。具體地，所述傳動(dòng)螺桿的外端聯(lián)接所述螺帽，所述螺帽上設(shè)置有所述防松螺釘。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:通過夾持部件的夾持接箍利用機(jī)械夾緊方式夾緊試樣，在確保夾持穩(wěn)定性的同時(shí)，有效降低了應(yīng)力集中，同時(shí)在試樣安裝過程中通過傳動(dòng)部件的傳動(dòng)螺桿調(diào)整夾持部件的松緊，實(shí)現(xiàn)調(diào)整試樣偏心，便于試樣嚴(yán)格對(duì)中，為一種可以同時(shí)保證試樣對(duì)中，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，不發(fā)生相對(duì)位移，夾持穩(wěn)定，有效保證旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，試驗(yàn)效果可靠性增強(qiáng)的新型旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，可廣泛應(yīng)用于管類或軸類全尺寸實(shí)物旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖1中A-A剖視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具的夾持接箍結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖3中B-B剖視圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具的夾持法蘭結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圖5中C-C剖視圖。圖中各符號(hào)表示含義如下:I夾持部件；`1-1夾持接箍，1-1a溝槽，l_lb通槽，a外表面錐面；1-2夾持法蘭，l_2a圓弧形溝槽，l_2b階梯通孔，b內(nèi)表面錐面；2傳動(dòng)部件，2-1傳動(dòng)螺桿，2-2防松螺釘，2-3螺帽，2_4彈簧墊片，2_5可轉(zhuǎn)頂頭；3旋轉(zhuǎn)部件。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見圖1、圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，該夾具至少包括夾持部件1、傳動(dòng)部件2、旋轉(zhuǎn)部件3等；所述旋轉(zhuǎn)部件3為一空心圓柱體，圓柱體上設(shè)置有十字對(duì)稱的徑向安裝孔；旋轉(zhuǎn)部件3內(nèi)腔設(shè)置有夾持部件1，所述夾持部件I相接傳動(dòng)部件2，所述傳動(dòng)部件2均勻分布在旋轉(zhuǎn)部件3的圓周上。通過夾持部件I夾緊試樣，通過傳動(dòng)部件2調(diào)整夾持部件I的松緊，實(shí)現(xiàn)調(diào)整試樣嚴(yán)格對(duì)中，通過旋轉(zhuǎn)部件3帶動(dòng)整個(gè)夾具旋轉(zhuǎn)；可以同時(shí)保證試樣對(duì)中，不產(chǎn)生應(yīng)力集中，夾持穩(wěn)定，不發(fā)生相對(duì)位移。同時(shí)參見圖3、圖4所示,具體地，以適用于直徑為Φ 139.7mm管類的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具為例，所述夾持部件I至少包括夾持接箍1-1、夾持法蘭1-2等零部件；根據(jù)試樣外徑，確定夾持接箍1-1內(nèi)徑，其內(nèi)徑可選Φ139.7mm，在夾持接箍1_1的外壁上沿軸向均勻開設(shè)有六個(gè)寬度為1.6mm的溝槽Ι-la，其中有一個(gè)為從夾持接箍1_1 一端到另一端的通槽1-lb，以滿足一定直徑偏差范圍內(nèi)管類的夾持要求；為配合夾持法蘭1-2夾緊管類，將夾持接箍1-1的外表面設(shè)計(jì)為錐面a，本實(shí)施例中夾持接箍外表面錐面a的最大直徑可選為Φ 182.8mm,最小直徑可選為Φ 165.1mm。同時(shí)參見圖5、圖6所示，具體地，為配合夾持接箍1-1夾緊管類，將夾持法蘭1-2內(nèi)表面設(shè)計(jì)為錐面b，本實(shí)施例中夾持法蘭內(nèi)表面錐面b的最大直徑可選為Φ181.2_，最小直徑可選為Φ 176.2_，所述夾持法蘭1-2的內(nèi)表面錐面b與所述夾持接箍1-1的外表面錐面a相互吻合；為配合傳動(dòng)部件2旋轉(zhuǎn)試樣，在夾持法蘭1-2的外表面上設(shè)置有四個(gè)圓弧形溝槽l-2a,本實(shí)施例中每個(gè)溝槽可選為R41.9mm,同時(shí)在夾持法蘭1_2的壁厚上沿同一圓周均勻設(shè)置有八個(gè)階梯通孔l_2b，用于穿過內(nèi)六角螺釘。參見圖1所示，具體地，所述傳動(dòng)部件2為四件，呈十字形對(duì)稱設(shè)置在圓柱體形旋轉(zhuǎn)部件3的十字對(duì)稱的徑向安裝孔內(nèi)，所述每一傳動(dòng)部件2至少包括傳動(dòng)螺桿2-1、防松螺釘2-2、螺帽2-3、彈簧墊片2-4、可轉(zhuǎn)頂頭2-5等零部件；所述傳動(dòng)螺桿2_1的內(nèi)端與可轉(zhuǎn)頂頭2-5的卡頭卡接，可轉(zhuǎn)頂頭2-5的卡接端設(shè)置有彈簧墊片2-4，可轉(zhuǎn)頂頭2-5的內(nèi)端與夾持部件I的夾持法蘭1-2的四個(gè)圓弧形溝槽l_2a接觸；所述傳動(dòng)螺桿2-1的外端聯(lián)接螺帽2-3，所述螺帽2-3上設(shè)置有防松螺釘2-2。本實(shí)用新型實(shí)施例的使用方法:夾持試樣時(shí)，先將夾持接箍1-1套在試樣上，然后將兩個(gè)夾持法蘭1-2套在夾持接箍1-1上，所述兩個(gè) 夾持法蘭1-2的內(nèi)表面錐面b與所述夾持接箍1-1的外表面錐面a相互配合緊密，通過八個(gè)內(nèi)六角螺釘穿過夾持法蘭1-2上的階梯通孔l_2b夾緊夾持接箍1-1，進(jìn)而夾緊試樣。將夾持好試樣的夾持部件i裝進(jìn)旋轉(zhuǎn)部件3，調(diào)節(jié)可轉(zhuǎn)頂頭2-5確保其與夾持部件I保持良好接觸，通過測(cè)量傳動(dòng)螺桿2-1的伸出長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)傳動(dòng)螺桿2-1，使試樣與旋轉(zhuǎn)部件3的中心對(duì)中，并夾緊加持部分1，確認(rèn)試樣對(duì)中和夾緊后，擰上螺帽2-3和防松螺釘2-2，將螺帽2-3卡緊在旋轉(zhuǎn)部件3的外周，防止試驗(yàn)過程中傳動(dòng)螺桿2-1產(chǎn)生松動(dòng)。然后將旋轉(zhuǎn)部件3固定在旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)上,通過高速旋轉(zhuǎn)及施加彎曲載荷,驗(yàn)證管類或軸類是否會(huì)發(fā)生疲勞破壞。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，該夾具至少包括夾持部件(I)、傳動(dòng)部件(2)、旋轉(zhuǎn)部件(3);所述旋轉(zhuǎn)部件(3)內(nèi)腔設(shè)置有所述夾持部件(I)，所述夾持部件(I)相接所述傳動(dòng)部件(2)，所述傳動(dòng)部件(2)均勻分布在所述旋轉(zhuǎn)部件(3)的圓周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述夾持部件(I)至少包括夾持接箍(1-1)、夾持法蘭(1-2);所述夾持接箍(1-1)的外壁上沿軸向均勻開設(shè)有若干個(gè)溝槽(1-1a)，其中有一個(gè)為從所述夾持接箍(1-1) 一端到另一端的通槽(1-lb)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述夾持接箍(1-1)的外表面為錐面(a)，所述夾持法蘭(1-2)的內(nèi)表面為錐面(b);所述夾持法蘭(1-2)的內(nèi)表面錐面(b)與所述夾持接箍(1-1)的外表面錐面(a)相互吻合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述夾持法蘭(1-2)的外表面上均布有若干個(gè)圓弧形溝槽(l_2a)，所述夾持法蘭(1-2)的壁厚上沿同一圓周均勻設(shè)置有若干個(gè)通孔(l_2b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)部件(3)為一空心圓柱體，其上設(shè)置有十字對(duì)稱的徑向安裝孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述傳動(dòng)部件(2)呈十字形對(duì)稱設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部件(3)的十字對(duì)稱的徑向安裝孔內(nèi)，所述傳動(dòng)部件(2)至少包括傳動(dòng)螺桿(2-1)、防松螺釘(2-2)、螺帽(2-3)、彈簧墊片(2-4)、可轉(zhuǎn)頂頭(2_5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所 述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述傳動(dòng)螺桿(2-1)的內(nèi)端與所述可轉(zhuǎn)頂頭(2-5)卡接，所述可轉(zhuǎn)頂頭(2-5)的卡接端設(shè)置有所述彈簧墊片(2-4)，所述可轉(zhuǎn)頂頭(2-5)的內(nèi)端與所述夾持部件(I)的夾持法蘭(1-2)的圓弧形溝槽(l_2a)接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，其特征在于，所述傳動(dòng)螺桿(2-1)的外端聯(lián)接所述螺帽(2-3)，所述螺帽(2-3)上設(shè)置有所述防松螺釘(2-2)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)用夾具，屬于旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)領(lǐng)域。該夾具至少包括夾持部件、傳動(dòng)部件、旋轉(zhuǎn)部件；所述旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)腔設(shè)置有所述夾持部件，所述夾持部件相接所述傳動(dòng)部件，所述傳動(dòng)部件均勻分布在所述旋轉(zhuǎn)部件的圓周上。通過夾持部件利用機(jī)械夾緊方式夾緊試樣，在確保夾持穩(wěn)定性的同時(shí)，有效降低了應(yīng)力集中，通過傳動(dòng)部件調(diào)整夾持部件的松緊，實(shí)現(xiàn)調(diào)整試樣偏心，便于試樣嚴(yán)格對(duì)中，不發(fā)生相對(duì)位移，有效保證旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，試驗(yàn)效果可靠性增強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于管類或軸類全尺寸實(shí)物旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01N3/04GK203101173SQ20132007882
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者李東風(fēng), 王蕊, 楊鵬, 張廣路, 張蕾, 韓新利 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所