一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)，其包括兩根由安裝在試驗機底座箱（1）上的立柱（3）以及設(shè)置在立柱（3）上的橫梁（4）組成的框架，在橫梁上設(shè)置有用于向試樣施壓的梯形絲杠副加壓裝置，所述的梯形絲杠副加壓裝置包括伺服電機（7）、蝸桿（9）和蝸輪（10）、絲杠以及壓力傳感器（12）、試驗壓棒（13），伺服電機通過聯(lián)軸器（6）和蝸桿連接，蝸桿（9）和蝸輪配合，蝸輪的中心孔內(nèi)側(cè)為絲母，絲杠與絲母配合，絲杠通過法蘭（11）連接壓力傳感器（12），壓力傳感器連接試驗壓棒（13）。本實用新型調(diào)速平穩(wěn)可靠，精度更高、體積小，重量輕，既適用于常溫力學(xué)性能試驗機，也適用于高溫力學(xué)性能試驗機。
【專利說明】一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬測試儀器類，涉及測試耐火材料力學(xué)性能的試驗機，特別是一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]耐火材料的常溫和高溫耐壓、應(yīng)力應(yīng)變、彈性模量等性能，是其重要的使用性能和力學(xué)性能。
[0003]目前，測試力學(xué)性能的試驗機，主要有液壓式和機械式。加載方向分為從下向上施加動力的下加載式和從上向下施加動力的上加載式。耐火材料高溫力學(xué)性能主要采用上加載式的試驗機，其加荷機構(gòu)主要有兩種形式:一種是單級或多級杠桿式加荷機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，但其加荷壓桿是通過連桿定位的，而壓力傳感器又設(shè)置在連桿與杠桿之間，這樣固定連桿的鉸鏈軸一定有摩擦力，無法克服；同時，當試樣加壓力產(chǎn)生撓度時，加荷壓桿與連桿必然不會垂直，這時連桿將產(chǎn)生兩個分力，必然影響測試結(jié)果。杠桿式加荷機構(gòu)，由于加載臂穩(wěn)定性問題，不適宜大噸位動態(tài)連續(xù)加載。
[0004]另一種是框架式雙絲杠加荷機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為:包括底座箱，底座箱內(nèi)安裝有電機和多級減速機，底座箱上的兩側(cè)安裝空心立柱，空心立柱內(nèi)各安裝一根立式絲杠，空心立柱頂端是固定橫梁，固定橫梁下方安裝可上下移動的動橫梁，動橫梁的兩端有與立式絲杠相配的絲母，兩根立式絲杠穿過動橫梁的兩端絲母并與之相配合，動橫梁的中部下方設(shè)置有施加荷載的壓力傳感器、壓棒；當電機轉(zhuǎn)動，通過多級減速機帶動兩根立式絲杠轉(zhuǎn)動，立式絲杠帶動絲母上下運動，使動橫梁上下移動，實現(xiàn)施加荷載于試驗試樣。高溫力學(xué)性能試驗機是在常溫力學(xué)性能試驗機 的基礎(chǔ)上，在試樣的周圍設(shè)置高溫試驗爐。
[0005]現(xiàn)有的框架式試驗機的加載機構(gòu)，采用了雙絲桿螺旋傳力方式，其不足之處在于:①兩根立式絲杠的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動動橫梁上下移動，兩根絲杠的同步性差，因而會造成動橫梁上下移動時的些許差異，不平衡，影響加壓過程的穩(wěn)定性。②電機和多級減速機安裝在試驗機下部的底座箱中，通過同步帶或多組齒輪同時驅(qū)動兩根立式絲杠的轉(zhuǎn)動，由于加工精度難于保障、安裝要求較高，力傳遞的同步性較差，加載不穩(wěn)定。③電機和多級減速機在試驗機下部的底座箱中，傳動力的立式絲杠的一端安裝底座箱上，另一端安裝在固定橫梁上，立式絲杠長度較長，傳動大噸位力時，需要較大的體積，不僅力傳遞不平穩(wěn)，而且還造成試驗機
結(jié)構(gòu)龐大。?電機為單相或三相電機，由變頻器調(diào)速，可調(diào)范圍窄，精度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中多級杠桿加載力臂不穩(wěn)和雙絲桿螺旋加荷機構(gòu)電機驅(qū)動、變頻調(diào)速、多級減速、兩組絲杠副傳動施加荷載的不平穩(wěn)、體積龐大等缺點，而提供一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)。
[0007]本實用新型的目的可以用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):其包括兩根由安裝在試驗機底座箱上的立柱以及設(shè)置在立柱上的橫梁組成的框架，在橫梁上設(shè)置有用于向試樣施壓的梯形絲杠副加壓裝置。
[0008]所述的梯形絲杠副加壓裝置包括伺服電機、蝸桿和蝸輪、梯形絲杠以及壓力傳感器、試驗壓棒，伺服電機通過聯(lián)軸器和蝸桿連接，蝸桿和蝸輪配合，蝸輪的中心孔內(nèi)側(cè)為絲母，絲杠與絲母配合，絲杠通過法蘭連接壓力傳感器，壓力傳感器連接試驗壓棒。
[0009]所述的伺服電機和聯(lián)軸器之間通過減速器連接。
[0010]本實用新型的優(yōu)點在于:①伺服電機本身為無級調(diào)速，調(diào)速平穩(wěn)，而普通電機變頻器調(diào)速和多級減速機調(diào)速；以伺服電機(或加一級減速器)代替普通電機(變頻調(diào)速或多級減速器)為驅(qū)動元，平穩(wěn)可靠。②伺服電機輸出范圍廣，可調(diào)精度高，實現(xiàn)恒應(yīng)力加載、恒位移加載、恒應(yīng)力-恒位移復(fù)合加載的無擾切換。③用一根絲杠和一個絲母配合代替兩根絲杠、絲母配合，就不存在不平衡、不平穩(wěn)的問題。④普通電機加多級減速器，體積大，重量重，占滿底座箱的空間，伺服電機及一級減速機體積小，重量輕，安裝在橫梁上，騰出底座箱的可用空間。⑤本實用新型既適用于常溫力學(xué)性能試驗機，也適用于高溫力學(xué)性能試驗機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1、底座箱，2、試驗爐爐體，3、立柱，4、橫梁，5、減速器，6、聯(lián)軸器，7、伺服電機，8、梯形絲杠，9、蝸桿，10、蝸輪，11、法蘭，12、壓力傳感器，13、試驗壓棒。
【具體實施方式】
[0013]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的具體實施例。
[0014]如附圖所示:包括兩根由安裝在試驗機底座箱I上的立柱3以及設(shè)置在立柱3上的橫梁4組成的框架，在橫梁4上設(shè)置有用于向試樣施壓的加壓裝置，所述的施壓裝置包括伺服電機7、聯(lián)軸器6、蝸桿9和蝸輪10、梯形絲杠8以及壓力傳感器12、試驗壓棒13。伺服電機7和聯(lián)軸器6之間可直接連接，也可通過減速器5和聯(lián)軸器6連接，本實施例的伺服電機7和聯(lián)軸器6之間通過減速器5連接。聯(lián)軸器6與蝸桿9相連接，蝸桿9連接蝸輪10，蝸輪10的中心孔為與梯形絲杠8相配合的梯形絲母，梯形絲杠8與蝸輪10中心孔的梯形絲母組成梯形絲杠副，梯形絲杠8的下端以法蘭11連接壓力傳感器12，壓力傳感器12下連接試驗壓棒13。
[0015]操作要點:
[0016]①將試樣裝入試驗爐爐體2內(nèi)，按升溫制度加熱至試驗溫度。
[0017]②啟動伺服電機8，并將無級調(diào)速調(diào)至所需轉(zhuǎn)速；伺服電機7通過減速器5、聯(lián)軸器6帶動蝸桿9、蝸輪10，蝸輪10內(nèi)的梯形絲母帶動與其配合的梯形絲杠8向下移動，梯形絲杠8下端通過法蘭11連接的壓力傳感器12也就隨之向下移動，壓力傳動器12帶動試驗壓棒13,對試樣施壓。
【權(quán)利要求】
1.一種大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)，其特征是:其包括兩根由安裝在試驗機底座箱(I)上的立柱(3)以及設(shè)置在立柱(3)上的橫梁(4)組成的框架，在橫梁(4)上設(shè)置有用于向試樣施壓的梯形絲杠副加壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu),所述的梯形絲杠副加壓裝置包括伺服電機(7)、蝸桿(9)和蝸輪(10)、梯形絲杠以及壓力傳感器(12)、試驗壓棒(13)，伺服電機(7)通過聯(lián)軸器(6)和蝸桿(9)連接，蝸桿(9)和蝸輪(10)配合，蝸輪(10)的中心孔內(nèi)側(cè)為絲母，絲杠與絲母配合，絲杠通過法蘭(11)連接壓力傳感器(12)，壓力傳感器(12)連接試驗壓棒(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大噸位耐火材料力學(xué)性能試驗機的加荷機構(gòu)，其特征是:所述的伺服電機(7)和聯(lián)軸器(6)之間通過減速器(5)連接。
【文檔編號】G01N3/16GK203455239SQ201320447243
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】李永剛, 李曉睿, 劉克, 譚麗華, 邵昕, 申西杰 申請人:中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司