[发明专利]一种施加张力和压力的液压夹头装置

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，特别涉及一种施加张力和压力的液压夹头装置。

背景技术

目前，在实际工业生产中，无论大型设备或小型设备，凡是涉及机械传动方面的，都有可能碰到要求对工件或试样夹紧并施加张力或压力的情况，并且要求夹头能够快速夹紧、快速卸载；特别在实验室条件下，利用模拟试验机对材料进行模拟性试验是研究材料工艺流程、物理性能与组织性能的的主要手段，而有很多试验机要求对试样进行快速夹紧、快速卸载并施加张力或压力，对力要有精确、快速的控制。实验室中的实验机多数功能单一，比如做拉伸试验有拉伸实验机、做压缩试验有压缩实验机，有的实验机虽然既能拉伸又能压缩，但还需要更换夹头，对拉伸试样与压缩试样的形状要求也不一样；对于类似研究镀层的实验，当对试样完成加热后，还需要在极短的时间内快速卸载试样，进行下一步的实验。因此开发一种能够快速进行夹持卸载转换及拉伸压缩转换的劫持装置是目前急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术不能同时具备施加张力和压力的问题，本发明提供一种施加张力和压力的液压夹头装置，能够实现对试样的快速夹持卸载转换和拉伸压缩转换。

本发明的施加张力和压力的液压夹头装置包括基座和两套液压夹头组件，其中基座上相对装配有第一液压夹头组件和第二液压夹头组件，每套液压夹头组件主要由夹头外壳、鹰嘴夹头和活塞缸组成，夹头外壳与活塞缸通过螺钉连接固定；鹰嘴夹头装备于夹头外壳的活塞夹头通道前部，鹰嘴夹头尾部与活塞杆的前部均通过销轴连接。

上述装置中的活塞缸由内缸、外缸、内缸底座、活塞杆和活塞组成；内缸内壁和外壁上分别设有环形内凸台和环形外凸台，外缸套在内缸外并在环形外凸台的两侧形成两个外缸油腔，外缸侧壁上设有两个外油孔分别与两个外缸油腔连通；内缸一端固定在内缸底座上，内壁与活塞密封连接，活塞与活塞杆为一体结构，活塞杆与环形内凸台密封连接，在活塞的两侧的内缸内部形成两个内缸油腔，内缸侧壁上设有两个内油孔分别与两个内缸油腔连通；活塞杆在环形内凸台外的部分插入活塞夹头通道内，活塞杆顶端设有一个销轴孔，销轴同时插入活塞杆的销轴孔和鹰嘴夹头的销轴孔，鹰嘴夹头的前端接触夹头外壳的内壁；两个外缸同时固定在基座上。

上述装置中夹头外壳与活塞缸连接的一端为后端，远离活塞缸的一端为前端。

上述装置的两个内缸油腔中，与内缸底座连接的内缸油腔为后内油腔，与环形内凸台接触的内缸油腔为前内油腔。

上述装置的两个外缸油腔中，靠近鹰嘴夹头方向的外缸油腔为前外油腔，远离鹰嘴夹头方向的外缸油腔为后外油腔。

上述装置中两个鹰嘴夹头相对设置。

上述装置中的两套液压夹头组件的内缸上分别设置一个位移传感器，位移传感器的套杆固定在内缸上，位移传感器的芯杆固定在基座上。

上述装置中活塞夹头通道与夹头外壳的两端连通，销轴通道与活塞夹头通道连通，活塞通道前端的侧壁上内设有两个夹头槽，鹰嘴夹头位于夹头槽内，鹰嘴夹头和夹头槽均为楔形，当鹰嘴夹头向前端移动时，受夹头槽挤压使鹰嘴夹头收紧夹住试样。

上述装置中夹头外壳与环形内凸台之间有间隙。

上述装置中其中一套液压夹头组件的内缸与夹头外壳通过螺栓固定；另一套液压夹头组件的内缸与夹头外壳之间设有两个力传感器，力传感器的两端分别与夹头外壳和内缸通过螺栓固定。

本发明的施加张力和压力的液压夹头装置的使用方法为：

1、将液压夹头组件的内油孔及外油孔与油泵控制系统连通，两套液压接头组件同时连接一个油泵控制系统或者分别连接一个油泵控制系统；

2、将待处理的试样放置在两个鹰嘴夹头之间；

3、通过油泵控制系统控制两套液压夹头组件的油腔，使后外油腔的油压大于前外油腔的油压，推动两个内缸以及鹰嘴夹头向试样方向移动；

4、当试样的两端位于两组鹰嘴夹头之间时，通过油泵控制系统控制两套液压夹头组件的后内油腔的油压大于前内油腔的油压，推动活塞以及活塞杆向鹰嘴夹头方向移动，活塞杆带动鹰嘴夹头向试样的方向移动，受夹头槽内壁的挤压作用收紧，将试样夹紧；

5、当需要对试样进行压缩时，重复进行步骤3的动作，推动两个鹰嘴夹头向试样方向移动，将试样压缩；

6、当需要将试样进行拉伸时，通过油泵系统控制两套液压夹头组件的前外油腔的油压大于后外油腔的油压，推动两个内缸以及鹰嘴夹头向远离试样的方向移动，将试样拉伸；

7、当需要快速转换对试样的拉伸和压缩动作时，通过油泵系统控制转换两个环形外凸台两端油腔的油压，能够实现拉伸和压缩的快速切换；