[发明专利]机械卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机和机械回转驱动装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种用于矿用钢丝绳弯曲疲劳试验的检测和对矿用提升天轮配用衬垫的检测技术，尤其是一种机械卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机和机械回转驱动装置。 

背景技术

煤矿主井和副井是煤矿生产的“咽喉”。钢丝绳是主井和副井提升设备的一个重要组成部分，它直接关系到煤矿正常生产，人员生命安全及经济运转。

同其他金属构件一样，钢丝绳在工作时受多种应力的作用，如静应力，动应力，弯曲应力，扭转应力，接触应力，挤压及捻制应力等，这些应力的反复作用将导致钢丝绳出现疲劳断丝，另外磨损和锈蚀也足以加速断丝的重要方面，严重时甚至会发生整绳断裂的重大事故。正是由于钢丝绳的损伤程度及承载能力直接关系到人的生命和财产的安全，所以，各国科学家一直在不断地探索确保钢丝绳安全运行的检测方法。

在计算钢丝绳的安全系数时，当然最小破断拉力可作为其计算基础，而且还应考虑使用钢丝绳中的冲击载荷以及由于绳在绳轮上反复弯曲加给钢丝的一次弯曲负荷，以及由于张力的变化绳中钢丝之间反复弯曲时的二次弯曲负荷，一般在工程计算中都是用一个系数来概括这些额外的附加负荷的。另外大家还应了解在钢丝表面上如出现不规则的尖锐边缘，小而深的腐蚀坑，狭刻痕，表面裂纹都会激烈疲劳。

目前检验和评价钢丝绳性能和质量的办法一般是将钢丝绳拆股，分别对拆股钢丝进行拉断，弯曲和扭转试验，然后计算出其抗拉强度并判定其韧性号，以此做为选用和评价钢丝绳的依据。然而，钢丝绳在实际使用时的受力状态是非常复杂的，它不可能只承受单纯的拉伸，弯曲和扭转作用。

某些专用钢丝绳应作疲劳试验，橡胶附着件性能试验，平直度试验等。在实验室条件下，检测钢丝绳的抗弯曲疲劳性能，钢丝绳的弹性模量，钢丝绳的结构伸长量，钢丝绳在一定的拉力作用下断面收缩量，钢丝绳的麻芯质量，麻芯的含油率，钢丝绳表面涂油质量和表面涂油状态等。使煤矿提升用钢丝绳逐步向科学化，合理化，规范化迈进。

目前应用的钢丝绳弯曲疲劳试验在航空中应用较多，但都是小直径的，不能满足现有矿用提升及大直径钢丝绳检测的需要，有的生产单位只是为了验证产品的合格与否，配置有用连杆作为摆动机构实现钢丝绳弯曲疲劳试验机，噪声大，占用空间也大，同时惯性冲击力较大，浪费能源。国外有摇动式弯曲疲劳试验机和行星式弯曲疲劳试验机，一方面是国内技术不成熟，另一方面也缺少相关试验数据，不适合国情。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种机械卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机和机械回转驱动装置。

本发明采用如下技术方案来实现其目的：

一种机械卧式钢丝绳弯曲疲劳试验机，包括基座，主动轮和实验轮，回转驱动装置，基座的一端固定有轴承架并在该轴承架上安装有主动轮，基座的另一端设置有可左右平移的轴承架并在该轴承架上安装有实验轮，实验轮轴承架的左、右两侧的基座上分别固定有动力机构支架，两动力机构支架上分别固定有动力机构，左、右动力机构的端头分别顶压在实验轮的轴承架的两侧，靠近实验轮的右侧动力机构末端与负载支座之间设置有压力传感器；所述主动轮转轴通过联轴器与回转驱动装置的输出轴连接，该回转驱动装置的输入轴与动力机连接，动力机上还连接有光电计数器和电控箱；所述主动轮和实验轮的圆周侧面上设置有凹槽，钢丝绳试样两端通过夹头对接后套装在两轮的凹槽中。

主动轮和实验轮的凹槽内分别套装有衬垫，所述衬垫是由多个弧形的单个段衬垫分别镶嵌在主动轮和实验轮圆周边缘形成环形衬垫。

主动轮和实验轮的圆周设置有环形凹槽，同时在主动轮和实验轮的一侧设置有与所述凹槽连通的进口及封堵，各单个段衬垫分别从该进口进入环形凹槽形成环形组合衬垫。

所述动力机构为千斤顶，或者为液压缸，或者为气缸。

主动轮与实验轮直径相等。

还包括设置在地面的矩形混凝土基坑，基座固定在矩形混凝土基坑边缘，主动轮和实验轮的下部位于基坑内。

左、右千斤顶的端头分别顶压在加载顶杆的中心，实验轮轴承架左右两侧分别连接有推杆，推杆末端的支架上固定有弹簧坐，弹簧座内安装有定载弹簧，弹簧的外漏端与所述推杆连接，弹簧座的一侧设置有条形滑槽，定载弹簧的另一端固定在一个楔形推板上，该楔形推板位于滑槽内，所述加载顶杆的两端与楔形推板之间为斜面配合结构。

实验轮轴承座与支架之间设置有条形孔和固定销配合结构。