[发明专利]拉伸试验夹持装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉伸试验夹持装置，尤其是涉及一种管材整管轴向拉伸试验用夹持装置。

背景技术

管材轴向拉伸试验夹持装置用于实验室进行管材轴向拉伸性能测定试验，其使用时固定于拉伸试验机上，功能是将试验管材两端夹持住，通过拉伸试验机对试验管材加载轴向载荷。

现有的管材轴向拉伸试验夹持装置多是针对实心棒状试样、管材上取下的扁平状试样和弧形试样进行的。然而，在管材上取样进行拉伸性能测定并不一定与管材整管实际拉伸性能相符，甚至差别甚大。另外，目前已有的整管轴向拉伸试验夹持装置适用的管径、壁厚有限，一套规格的夹具只适用于一个规格型号的管材，且对于需要加载较高轴向载荷的管材，目前的夹持装置容易打滑、松动甚至不能进行试验的情况，不能满足要求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种拉伸试验夹持装置，结构紧凑，操作简便，适用于多种直径、壁厚的管材，且能满足需要加载较高轴向载荷的管材轴向拉伸试验的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种拉伸试验夹持装置，包括带有外螺纹和预紧圆锥面的拉伸芯杆，与拉伸芯杆螺纹配合的压帽，以及分别与试验管材内表面和外表面相接触的瓣形内套和瓣形外套，所述瓣形内套的内圆锥面与所述拉伸芯杆的预紧圆锥面相配合；在所述瓣形外套外设置有刚性外套，紧固螺栓通过刚性外套上设置的螺纹孔旋进，与瓣形外套相接触。

所述瓣形内套外表面具有锯齿状、波纹状、钩状或颗粒状突起；在所述瓣形外套的外表面设置有沉孔；在所述压帽上设置加载预留孔；在所述压帽与瓣形内套之间设置有垫片。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过在刚性外套上设置螺纹孔，采用紧固螺栓向瓣形外套加压的方式以达到预紧力，采用这种结构使得试验管材外表面的紧固操作简便，另外这种结构形式使得刚性外套适用范围增加，在相应的尺寸范围内可适用于不同外径的试验管材，不必再针对不同外径的试验管材就加工不同规格的刚性外套，节省了材料和能耗的使用。

另外，通过将瓣形内套的外表面加工成带锯齿形、波纹形、钩状突起或颗粒状突起等形状的表面，以增加其与试验管材内表面的摩擦力，这样的结构避免了目前的夹持装置容易打滑、松动甚至不能进行试验的情况，特别对于需要加载较高轴向载荷的管材，可以很好地进行夹持装置和试验管材之间预紧力的加载，并在试验期间牢固、有效地将试验管材夹持住。整套装置的设计可适用于管材整管的轴向拉伸试验，且适用于多种直径、壁厚的管材轴向拉伸试验。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种拉伸试验夹持装置，如图1所示，包括拉伸芯杆1、压帽2、垫片3、瓣形内套4、瓣形外套5、刚性外套6、紧固螺栓7、试验管材8等，其中：

拉伸芯杆1带有外螺纹和预紧圆锥面，其一端固定在拉伸试验机上；压帽2与拉伸芯杆1螺纹配合，在压帽2上设置加载预留孔，作用在于方便压帽2的旋进；压帽2在旋进的过程中通过垫片3推动瓣形内套4移动，瓣形内套4内圆锥面与拉伸芯杆1的圆锥面配合，瓣形内套4外表面与试验管材8内表面接触。由于瓣形内套4的外表面与试验管材8的内表面相接触的部位在拉伸过程中是主要承受拉力的部位，因此，为了增加瓣形内套4外表面与试验管材8内表面之间的摩擦力，以使本装置在试验过程中可以对试验管材加载更大的拉力，可将瓣形内套4外表面通过特殊处理或特殊加工（如加工成带锯齿形、波纹形、钩状突起或颗粒状突起的表面）等方式增加其与试验管材内表面的摩擦力。刚性外套6上沿周向设置有螺纹孔，通过紧固螺栓7向瓣形外套5施加紧固力，瓣形外套5内表面与试验管材8外表面接触，有助于试验管材不变形不爆开；瓣形外套5外表面设置有沉孔，便于紧固螺栓7的定位和加载。

拉伸芯杆1和刚性外套6设计有多个型号，不同型号的尺寸有一定变化，同一个型号的拉伸芯杆1或刚性外套6可适用于相应尺寸区间内的多种外径、壁厚的试验管材。

具体操作方式如下：

如图1所示，在需要进行拉伸试验时，需要用到两套拉伸试验夹持装置（以下简称夹具），两套夹具的操作方式一致。将拉伸芯杆1和瓣形内套4组合后插进试验管材8一端，通过加载预留孔旋进压帽2，在压帽2的推动下，通过垫片3推动瓣形内套4移动，使瓣形内套4与拉伸芯杆1的圆锥面相向运动，从而使瓣形内套4外表面与试验管材8的内表面产生预紧力紧密地结合，压帽2旋进到位后，将刚性外套6和瓣形外套5置于试验管材8相应一端的外表面，使用紧固螺栓7通过刚性外套6的螺纹孔旋进向瓣形外套5加压，使瓣形外套5与试验管材8的外表面产生预紧力紧密地结合。当试验管材8两端的加载装置分别调整好后，将两个拉伸芯杆1分别固定于拉伸试验机上进行加载，便可以根据要求测量整个管材的轴向拉伸力学性能。