金屬軟管彎曲擺動試驗機的製作方法
2023-05-31 18:35:36
專利名稱：金屬軟管彎曲擺動試驗機的製作方法
技術領域：
本發明屬於對產品物理參數的測量技術領域，具體地說是一種對金屬軟 管進行可靠性壽命試驗的金屬軟管彎曲擺動試驗機。
背景技術：
眾所周知，金屬軟管主要應用在電力、冶金、石化、航天、航空、自動 化等領域，是系統管路中重要的連接構件，實現管路的連接、補償、密封等 功能。金屬軟管的質量將直接影響整個系統的性能和可靠性，因此對其進行 可靠性壽命及性能試驗，是檢驗金屬軟管的產品質量、並進行質量判定的重
要手段。
對金屬軟管進行可靠性壽命試驗，具體地講，是根據產品的公稱通徑尺 寸選擇彎曲或擺動形式和動態彎曲半徑。以往的試驗裝置，結構簡陋，功能 單一，存在定位不準確和不穩定、運動軌跡偏離、頻率慢等問題，往往造成 試驗結果不可靠、試驗效率低等問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種對金屬軟管進行物理參數可靠性壽命試驗的金
屬軟管彎曲擺動試驗機。
本發明的目的是這樣實現的它包括有機架，控制櫃，電氣控制單元， 顯示單元，其特徵是在機架上安有一控制櫃，在控制櫃的下部設有雙機組 液壓泵站，中部設置有電氣控制單元和顯示單元，雙機組液壓泵站通過液壓 缸座與傳動油缸相連接；在控制櫃與機架的一端固定設置有承載橫梁，在承 載橫梁的中部通過擺轉動軸連接有一擺臂，擺臂的下端與傳動油缸上的活塞 杆相連接，擺臂的上部設置有一用於連接被測金屬軟管一端的上密封法蘭，
在靠近擺轉動軸的上部還設置有一固定在承載検梁上的用於連接被測金屬軟管另一端的固定加壓機座；在固定加壓機座兩側的承載橫梁上分別設置有帶 升降調節絲槓的升降臺，在升降臺上設置有水平直線滑槽，在水平直線滑槽上設有彎曲限位板，該彎曲限位板上的曲面與擺臂相對設置；
在控制櫃與機架的另一端固定設置有懸臂梁，在懸臂梁上設置導軌及彎 曲半徑刻度尺，在導軌上連接有一調節滑塊，調節滑塊的下端連接有一帶加 壓孔的用於連接被測金屬軟管一端的靜止端連接基座；在靠近懸臂梁的控制 櫃側壁上還設置有一與電機輸出軸連接的偏心輪，在偏心輪上依次連接有連 杆、滑塊及用於連接被測金屬軟管另一端的運動端連接基座，滑塊套裝在直 線限位導軌上。
為了便於讀取及傳輸測金屬軟管彎曲和擺動準確的測量數據，則分別在 搖擺轉動軸上設置有帶傳感器固定架的電信號傳感器，在靠近電信號傳感器 的擺臂上固定設置有信號觸發器。在控制櫃側壁上設置有一光電信號傳感器， 該光電信號傳感器與設置在活動端連接基座上的信號感光板相對應。
工作原理
在機架中設置有傳動油缸、轉動軸、傳動臂等，與擺臂聯動機構連接， 組成設備的動力機構，液壓機組驅動動力機構帶動設備運動擺臂，運動擺臂 上固定有金屬軟管，金屬軟管兩端安裝在固定加壓基座和由長度調節軸、轉 動軸、長度調節板、軸承等組成的動態位移補償機構上，金屬軟管運動軌跡 由彎曲限位機構進行調整。電機驅動交變式恆定位移運動機構，金屬軟管一 端與電機固定連接，另一端與固定滑動式定位鎖緊機構連接，實現彎曲和雙 向擺動功能。通過電氣控制單元，啟動電機，由電機帶動減速機，驅動由偏 心輪、連杆、直線導軌、運動端連接基座組成的交變式恆定位移運動機構， 使固定在運動端連接基座上的金屬軟管實現恆定位移的彎曲運動。金屬軟管的彎曲半徑由安裝在導軌上的自鎖滑塊進行調節；試驗壓力由帶有加壓孔的
固定加壓基座從外部加壓系統引入；彎曲次數由光電信號傳感器、信號感應 板進行觸發控制；頻率通過控制電機的轉速實現。
通過電氣控制單元，啟動雙機組液壓控制單元，由其驅動傳動油缸，傳 動油缸推動由擺臂、搖擺轉動軸等組成的設備動力機構，帶動固定在運動擺 臂上的金屬軟管擺動。金屬軟管的擺動軌跡由帶有曲面的彎曲限位板、垂直 調節絲槓、水平直線滑槽、升降臺等進行調整；擺動次數和擺動角度由光電 信號傳感器、信號觸發器等控制；試驗壓力由帶有加壓孔的固定加壓基座從 外部加壓系統引入；在擺動過程中產生的長度變化由動態位移補償機構進行 補償；頻率通過控制雙機組液壓單元的壓力和流量來實現。
本發明的優點是
1. 採用由電機、減速機、偏心輪等組成的恆定位移運動結構，實現了交 變恆位移運動，使單件試驗效率比傳統的方法提高了 10 15倍。
2. 採用由自鎖緊滑塊、滑動導軌、標尺等組成的滑動式定位鎖緊結構， 實現了對試件的快速裝調，提高了運動位移的準確度。
3. 採用雙機組液壓油缸控制式雙向運動結構，實現了單雙擺幅運動，並 可根據試驗條件，由雙機組電機調節液壓系統流量，控制運動速度，實現可 調頻率為2~60次/min。
4. 採用由升降調節絲槓、彎曲限位板、水平直線滑槽等組成的可調式動 態半徑調節結構，實現了對不同試件運動軌跡的調節。
5. 採用由長度調節軸、轉動軸、長度調節板、軸承等組成的動態位移補 償結構，實現了對試件在運動過程中的位移補償。
6. 採用光電式位置控制方式，實現了定位準確、換向平穩、觸發靈敏。 綜上所述，本發明採用專有的交變式恆定位移結構、滑動式定位鎖緊結
構、雙機組液壓油缸控制式雙向運動結構、可調式動態半徑調節結構、動態 位移補償結構、光電式幅值調整機構，具有準確定位、試驗平穩、運動軌跡
滿足金屬軟管的彎曲擺動(單雙擺幅)的試驗要求。本發明還具有結構簡單
合理，成本低，使用壽命長，應用範圍寬等優點。
圖l是本發明的結構示意簡圖
2是本發明A向結構示意簡圖 圖3是本發明B向結構示意簡圖 圖4是本發明K處放大結構示意圖 圖5是本發明I處放大結構示意圖 圖6是本發明工作狀態示意圖
※※
附圖主要部分的符號說明※※
1:機架；2:承載橫梁；4:升降調節絲槓；
5:升降臺；8:彎曲限位板；47:曲面；
9:擺臂；11:長度調節軸；16:顯示單元；
17:電氣控制單元；18:電機；19:減速機；
21:懸臂梁；26:控制櫃；27:雙機組液壓泵站;
28:偏心輪；35:光電信號傳感器;36:傳動油缸；
38:長度調節板；43:電信號傳感器；48、49:金屬軟管。
下面將結合附圖通過實例對本發明做進一步詳細說明，但下述的實例僅 僅是本發明其中的例子而己，並不代表本發明所限定的權利保護範圍，本發 明的權利保護範圍以權利要求書為準。
具體實施例方式
如圖1 4所示，圖中的l為機架，26為控制櫃，17為電氣控制單元， 16為顯示單元，在機架1上安有一控制櫃26，在控制櫃的下部設有雙機組液 壓泵站27，中部設置有電氣控制單元17和顯示單元16，雙機組液壓泵站通 過液壓缸座15與傳動油缸36相連接；承載橫梁2兩端分別連接在機架1的
固定立柱3及控制櫃26上，在承載橫梁2中部固定有加壓孔40的固定加壓 基座39。承載橫梁2上面兩端分別設置裝有彎曲限位板8的升降臺5，升降 臺5通過裝有手輪6的升降調節絲槓4及支撐絲槓7固定在承載橫梁2上。 彎曲限位板8下部有水平直線滑槽13及水平調整螺栓14，彎曲限位板8上 的曲面47與擺臂9相對設置。擺臂9通過搖擺轉動軸41與承載橫梁2相連， 搖擺轉動軸41設置有鎖緊螺母44及電信號傳感器43的傳感器固定架46， 擺臂9中部鑲有擺動角度讀數尺42及信號觸發器45，擺臂9上部裝有帶軸 承37的長度調節板38，上密封法蘭10通過長度調節軸11及上法蘭轉動軸 12與長度調節板38相連，該長度調節板通過沿擺臂9上下滑動進行調節； 擺臂9下部與傳動油缸36相連，液壓缸底座15連接在控制櫃26下部。
如圖1、圖5所示，在控制櫃26與機架1的另一端固定設置有懸臂梁 21，在懸臂梁21上鑲配導軌23及彎曲半徑刻度尺20。彎曲半徑調節滑塊22 下端連接帶加壓孔24的靜止端連接基座25，並裝配在導軌23上；在靠近懸 臂梁的控制櫃側壁上還設置有一與電機18、減速機19的輸出軸連接的偏心 輪28，在偏心輪28上連接有連杆29、下端與用於連接被測金屬軟管的運動 端連接基座33相連，運動端連接基座33下部裝有信號感應板34，側面固定 的滑塊32套配在直線限位導軌31上。在控制櫃26側壁上還設置有一光電信 號傳感器35，該光電信號傳感器與設置在運動端連接基座33上的信號感光 板34相對應。另外，30為裝配直線導軌固定孔。
彎曲試驗時，如圖6所示，將被測金屬軟管48兩端分別與運動端連接 板33及靜止端連接基座25密封連接，參比彎曲半徑刻度尺20，在導軌23 上滑動彎曲半徑調節滑塊22至試驗要求的位置並鎖緊，將本裝置外部的加壓 系統通過管路與加壓孔24連接，使加壓系統的試驗壓力通過加壓孔24施加 在金屬軟管48內。通過電動控制單元17，啟動電機18，帶動偏心輪28、連 杆29、滑塊32、運動端連接基座33—起上下往復運動，直線導軌固定孔30 及直線導軌31可保證運行平穩。通過光電信號傳感器35及信號感光板34 進行自動計數，到達預設次數自動停機，試驗次數則通過光電信號傳感器35 採集信號、再由導線輸送到顯示單元16內，並在顯示單元16中顯示。
擺動試驗時，如圖6所示，將金屬軟管49兩端分別與固定加壓機座39 及上密封法蘭10密封連接，調整長度調節板38於合適位置，按照要求參比 角度讀數尺42調節傳感器固定架46角度，擰^鎖緊螺母44 。通過手輪6 帶動升降絲槓4，調節升降臺5與固定立柱3的相對位置，將支撐絲槓7旋 轉至承載橫梁2上，再通過水平滑槽13及水平調整螺栓14的水平位置調節， 使彎曲限位板8處於合適位置，從加壓孔40對軟管施加試驗壓力。通過電動 控制單元17，啟動雙機組液壓泵站27，通過液壓缸座15固定在控制櫃26 上的傳動油缸36進行往復運動，驅動擺臂9繞搖擺轉動軸41進行運動。長 度調節軸ll、上法蘭轉動軸12及軸承37的設計，保證了軟管49按曲面47 平穩運動，實現長度補償。通過光電信號傳感器43及信號觸發器45進行自 動計數，到達預設次數自動停機，試驗次數也在顯示單元16中顯示。 主要性能指標
彎曲通徑(p4 80mm
擺動通徑(plOO~300 mm
直線位移250mm
擺動位移100 '2000mm
彎曲半徑80mm 1000mm
頻率2~60次/min
權利要求
1、一種對金屬軟管進行壽命試驗的金屬軟管彎曲擺動試驗機，它包括有機架，控制櫃，電氣控制單元，顯示單元，其特徵是在機架上安有一控制櫃，在控制櫃的下部設有雙機組液壓泵站，中部設置有電氣控制單元和顯示單元，雙機組液壓泵站通過液壓缸座與傳動油缸相連接；在控制櫃與機架的一端固定設置有承載橫梁，在承載橫梁的中部通過搖擺轉動軸連接有一擺臂，擺臂的下端與傳動油缸上的活塞杆相連接，擺臂的上部設置有一用於連接被測金屬軟管一端的上密封法蘭，在靠近搖擺轉動軸的上部還設置有一固定在承載橫梁上的用於連接被測金屬軟管另一端的固定加壓機座；在固定加壓機座兩側的承載橫梁上分別設置有帶升降調節絲槓的升降臺，在升降臺上設置有水平直線滑槽，在水平直線滑槽上設有彎曲限位板，該彎曲限位板上的曲面與擺臂相對設置；在控制櫃與機架的另一端固定設置有懸臂梁，在懸臂梁上設置導軌及彎曲半徑刻度尺，在導軌上連接有一調節滑塊，調節滑塊的下端連接有一帶加壓孔的用於連接被測金屬軟管一端的靜止端連接基座；在靠近懸臂梁的控制櫃側壁上還設置有一與電機輸出軸連接的偏心輪，在偏心輪上依次連接有連杆、滑塊及用於連接被測金屬軟管另一端的運動端連接基座，滑塊套裝在直線限位導軌上。
2、 根據權利要求1所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是在搖 擺轉動軸上設置有帶傳感器固定架的電信號傳感器，在靠近電信號傳感器的 擺臂上還固定設置有信號觸發器。
3、 根據權利要求1或2所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是 在靠近電信號傳感器的擺臂上還固定設置有擺動角度讀數尺。
4、 根據權利要求1所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是上密封法蘭是依次通過長度調節軸，上法蘭轉動軸及軸承與擺臂相連接的。
5、 根據權利要求4所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是軸承 是通過長度調節板安裝在擺臂上部的。
6、 根據權利要求1所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是在升 降調節絲槓的端部設置有一調節手輪。
7、 根據權利要求1所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是在承 載橫梁與升降臺之間還設置有支撐絲槓。
8、 根據權利要求1所述的金屬軟管彎曲擺動試驗機，其特徵是在控 制櫃側壁上還設置有一光電信號傳感器，該光電信號傳感器與設置在活動端 連接基座上的信號感光板相對應。
全文摘要
一種進行壽命試驗的金屬軟管彎曲擺動試驗機，它包括有機架，控制櫃，電氣控制單元，顯示單元，技術要點是在機架中設置有傳動油缸、轉動軸、傳動臂，與擺臂聯動機構連接，組成設備的動力機構，液壓機組驅動動力機構帶動設備運動擺臂，運動擺臂上固定有金屬軟管，金屬軟管兩端安裝在固定加壓基座和動態位移補償機構上，金屬軟管運動軌跡由彎曲限位機構進行調整，金屬軟管一端與其固定連接，另一端與固定滑動式定位鎖緊機構連接，實現彎曲和雙向擺動功能。通過電氣控制單元，啟動電機，由電機帶動減速機，驅動由偏心輪、連杆、直線導軌、運動端連接基座組成的交變式恆定位移運動機構，使固定在運動端連接基座上的金屬軟管實現恆定位移的彎曲運動。
文檔編號G01N3/32GK101196451SQ20071015915
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月25日 優先權日2007年12月25日
發明者于振毅, 虹 吳, 李偉光, 李延夫, 潘繼先 申請人:瀋陽儀表科學研究院