专利名称：电液动预应力楔形夹紧装置的制作方法
技术领域：
电液动预应力楔形夹紧装置技术领域[0001]本实用新型属于试验机夹具技术领域，具体涉及一种电液动预应力楔形夹紧装置。
背景技术：
[0002]通过试验测定材料的力学性能在科学研究和工农业生产中非常重要，且应用广 泛。在材料的拉伸试验中，对试样的夹持牢靠程度对准确测定材料的力学性能，获取可信和 可靠试验数据十分重要。[0003]在常用的楔形夹紧方式中，如图1所示，在对试样5进行试样拉伸实验时，试样5 受到轴向的拉伸力，以上方夹头体I为例进行说明，试样5沿所受拉伸力方向向下移动，试 样5与楔形夹紧块4接触部位存在摩擦力，通过试样5与楔形夹紧块4之间的摩擦力带动 楔形夹紧块4向下移动，从而导致楔形夹紧块4与试样5 —起相对夹头体I向下滑移，这种 滑移不能满足试样拉伸过程中的要求，不利于准确测定材料的力学性能以及获得可靠的实 验数据。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于提出一种电液动预应力楔形夹紧装置，使其对试样施加一 个初始的夹紧力，解决现有的楔形夹紧装置容易产生夹块连同试样一起相对夹头滑移的现象。[0005]为实现上述目的，本实用新型的夹紧装置包括两个夹紧单元和两个驱动控制系 统；所述夹紧单元包括夹头体、夹紧活塞体、夹紧块；所述夹紧块与所述夹头体上的斜面配 合，所述夹头体和所述夹紧活塞体组成活塞缸，所述两个驱动控制系统分别驱动所述两个 夹紧单元中的夹头体与夹紧活塞体产生轴向的相对运动，使所述夹紧活塞体径向收缩。[0006]所述的驱动控制系统包括柱塞缸、丝杠、联轴器、电动机；所述电动机通过所述联 轴器与所述丝杠连接，所述丝杠与所述柱塞缸中的柱塞杆形成螺旋副，所述夹紧单元中夹 头体和夹紧活塞体组成的活塞缸与所述驱动控制系统中的柱塞缸连通。[0007]所述夹紧活塞体固定，夹头体及夹紧活塞体组成的活塞缸中的大腔与柱塞缸连 通，夹头体移动，推动夹紧块移动，夹紧块同时向中心收缩，对试样施加横向预紧力，上下两 个夹紧单元中的活塞缸的小腔共同接入蓄能器，通过压力表A检测其压力值。[0008]所述夹头体固定，夹头体及夹紧活塞体组成的活塞缸中的无杆腔与柱塞缸连通， 夹紧活塞体移动，夹紧活塞体端部固定横板，所述横板与夹紧块接触，上下两个夹紧单元中 的活塞缸的有杆腔共同接入蓄能器，通过压力表A检测其压力值。[0009]压力表B检测夹头体和夹紧活塞体组成的活塞缸内液压油的压力，柱塞缸的行程 通过限位开关限位。[0010]本实用新型的有益效果为本实用新型的夹紧装置的夹头体与夹紧活塞体组成活 塞缸，并且产生相对运动，对夹块施加预紧力，使试验拉伸之前具有一定的预应力，进而消除试验时试样的打滑现象。依靠液体压力施加预紧力，无需液压泵液压阀，驱动装置结构简 单，施加预紧力简便。
[0011]图1为楔形夹紧原理与静力平衡图；[0012]图2为本实用新型电液动预应力楔形夹紧装置夹紧活塞体固定结构示意图；[0013]图3为本实用新型夹头体固定形式结构示意图；[0014]其中1、夹头体，2、夹紧活塞体，3、排气阀A，4、夹紧块，4-1、夹紧块A，4-2、夹紧块 B，5、试样，6、蓄能器，7、压力表A，8、截止阀A，9、柱塞缸，10、截止阀B，11、限位开关，12、丝 杠，13、电动机，14、联轴器，15、排气阀B, 16压力表B, 17、横板。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。[0016]实施例一[0017]参见附图2，本实用新型的楔形夹紧装置两个夹紧单元和两个驱动控制系统；所 述夹紧单元包括夹头体1、夹紧活塞体2、夹紧块4 ;所述夹紧块4与所述夹头体I上的斜面 配合，所述夹头体I和所述夹紧活塞体2组成活塞缸，所述两个驱动控制系统分别驱动所 述两个夹紧单元中的夹头体I与夹紧活塞体2产生相对运动；所述活塞缸的大腔连接有排 气阀A3 ;所述夹紧单元中的夹头体I和夹紧活塞体2组成的活塞缸与所述驱动控制系统中 的柱塞缸9连通,所述的驱动控制系统包括柱塞缸9、丝杠12、联轴器14、电动机13 ；电动机 13通过联轴器14与丝杠12连接，丝杠12与柱塞缸9中的柱塞杆形成螺旋副，柱塞缸9连 接有截止阀BlO及排气阀B15。[0018]夹紧试样5时，夹头体I及夹紧活塞体2组成的活塞缸中的大腔与柱塞缸9连通， 所述夹紧活塞体2固定，电动机13带动柱塞缸9的柱塞杆向左移动，柱塞缸9内液压油流 入活塞缸大腔中，活塞缸大腔内压力变大，夹头体I移动，带动夹紧块4向中心移动，对试样 5施加横向预紧力，上下两对夹紧装置中的活塞缸的小腔共同接入蓄能器6，蓄能器6并联 截止阀AS，通过压力表A7检测其压力值。[0019]压力表B16检测活塞缸内液压油的压力，柱塞缸9的行程通过限位开关11限位。[0020]活塞缸推动夹紧块4移动的作用力P按照下式计算[0021]P=P1 · A「p2 .A2 (I)[0022]式中，P1——活塞缸大腔内的压力，由压力表B检测；[0023]A1——活塞缸大腔面积；[0024]p2—活塞缸小腔内的液体压力(即蓄能器6内的液体压力)，由压力表A7检测；[0025]A2——活塞缸小腔面积；[0026]活塞缸带动夹紧块4移动松开夹紧，作用力P2按照下式估算[0027]P2=P2A2 (2)[0028]作用力P2必须大于回程阻力。[0029]活塞缸推动柱塞缸9前进，柱塞缸9行程L，活塞缸行程S按下式计算[0030]S=A1A3=KL (3)[0031]A3——柱塞缸9的柱塞截面积；[0032]A1ZA3——放大比；[0033]上述结构和计算均要求液压油缸内的传动介质不得有泄漏、渗漏等现象出现。传动介质应当选择密度大、化学稳定性好的液体。[0034]实施例二 [0035]参见附图3，本实施例与实施例一的区别在于，夹紧试样5时，夹头体I固定，电动机13带动柱塞缸9的柱塞杆向左移动，使柱塞缸9内的液压油流入活塞缸的无杆腔内，进而推动夹紧活塞体2移动，夹紧活塞体2推动夹紧块4移动，使夹紧块4横向收缩，对试样5 产生了横向的夹紧力，上下两对夹紧装置中的活塞缸的小腔共同接入蓄能器6，蓄能器6并联截止阀AS，通过压力表A7检测其压力值。[0036]实施例三[0037]参见附图1，夹紧块A4-1和夹紧块B4-2在初始作用力P的作用下，分别沿夹头体I 的斜面作直线运动，同时由于斜面的作用，夹紧块A4-1和夹紧块B4-2沿垂直于被夹紧的试样5的轴线方向移动，使试样5受到径向压缩，达到初始夹紧目的。根据静力平衡原理有[0038]
权利要求1.电液动预应力楔形夹紧装置，其特征在于，包括两个夹紧单元和两个驱动控制系统；所述夹紧单元包括夹头体(I)、夹紧活塞体(2)、夹紧块(4);所述夹紧块(4)与所述夹头体(I)上的斜面配合，所述夹头体(I)和所述夹紧活塞体(2)组成活塞缸，所述两个驱动控制系统分别驱动所述两个夹紧单元中的夹头体(I)与夹紧活塞体(2 )产生轴向的相对运动，使所述夹紧活塞体(2 )径向收缩。
2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述的驱动控制系统包括柱塞缸(9)、丝杠(12)、联轴器(14)、电动机(13);所述电动机(13)通过所述联轴器(14)与所述丝杠(12)连接；所述丝杠(12)与所述柱塞缸(9)中的柱塞杆形成螺旋副；所述夹紧单元中夹头体(I)和夹紧活塞体(2)组成的活塞缸与所述驱动控制系统中的柱塞缸(9)连通。
3.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧活塞体(2)固定，夹头体(I)及夹紧活塞体(2)组成的活塞缸中的大腔与柱塞缸(9)连通，夹头体(I)移动，推动夹紧块(4)移动，夹紧块(4)同时向中心收缩，对试样(5)施加横向预紧力，上下两个夹紧单元中的活塞缸的小腔共同接入蓄能器(6)，通过压力表A (7)检测其压力值。
4.根据权利要求1所述的楔形夹紧装置，其特征在于，所述夹头体(I)固定，夹头体(I)及夹紧活塞体(2)组成的活塞缸中的无杆腔与柱塞缸(9)连通，夹紧活塞体(2)移动，夹紧活塞体(2)端部固定横板(17)，所述横板(17)与夹紧块(4)接触，上下两个夹紧单元中的活塞缸的有杆腔共同接入蓄能器(6)，通过压力表A (7)检测其压力值。
5.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹头体(I)和夹紧活塞体(2)组成的活塞缸内液压油的压力由压力表B (16)检测。
6.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述柱塞缸(9)的行程通过限位开关(II)限位。
专利摘要一种电液动预应力楔形夹紧装置，属于试验机夹具技术领域。目的在于提出一种电液动预应力楔形夹紧装置，解决现有的楔形夹紧装置容易产生夹块连同试样一起相对夹头滑移的现象。包括两个夹紧单元、两个驱动控制系统和一个蓄能器；所述夹紧单元包括夹头体、夹紧活塞体、夹紧块；所述夹紧块与所述夹头体上的斜面配合，所述夹头体和所述夹紧活塞体组成活塞缸，所述两个驱动控制系统分别驱动所述两个夹紧单元中的夹头体与夹紧活塞体产生相对运动；两个夹紧单元共同接入蓄能器。该夹紧装置的夹头体与夹紧活塞体组成活塞缸，并且产生相对运动，对夹块施加预紧力，使试验拉伸之前具有一定的预应力，进而消除试验时试样的打滑现象。
文档编号G01N3/04GK202853973SQ20122038887
公开日2013年4月3日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者张学成, 张玉梅 申请人:长春新试验机有限责任公司