[实用新型]热疲劳试验机

说明书

技术领域

 本实用新型涉及材料试验技术，特别涉及一种材料热疲劳试验机。

背景技术

当构件或材料经受温度变化(热循环)时，因其自由膨胀或收缩受到约束而产生循环应力或循环应变，最终导致龟裂而破坏的现象称为热疲劳。

热疲劳损伤广泛存在于高温设备、动力机械以及精密电子设备中，举例说明：(1)核电站在正常运行过程中，主管道的高温水与支管道的低温水混合时，支管道内流体边界层发生周期性的变化，致使支管道的温度周期变化，引起热疲劳损伤；(2) 近地球轨道飞行器绕地球飞行时，太阳能帆板遭受太阳光加热和地球阴影降温引起的温度循环，产生热应循环力，并在其表面形成热疲劳裂纹；(3) 大规模集成电路的周期性通断和环境温度的周期性变化使连接处(焊点)经受温度循环，并且焊点处各元件的热膨胀系数不同，焊点内部产生周期性的热应力，从而导致热疲劳裂纹在焊点中萌生、扩展，最终使电路失效；(4) 热作模具表面经常承受冷热交替的温度变化，表面易生成热疲劳裂纹，影响铸造零件的表面质量和尺寸精度，从而导致热作模具失效；(5) 炼钢的转炉采用间歇汽雾冷却，炉壳冷却部位经历加热—冷却的循环方式，使炉壳承受的热应力呈现交替变化，这样炉壳就会出现热疲劳损伤；(6) 热轧用的轧辊，在其一次旋转中咬入被扎制材料时，轧辊表面的温度上升，在材料拖出后轧辊温度又复下降，经历若干次加热—冷却循环后，轧辊表面受到热疲劳损伤产生龟裂和剥落；(7) 车用或船用大功率柴油机在启动—停车过程中遭受热疲劳损伤，气缸或气缸盖表面易产生热疲劳裂纹，破坏气缸的气密性；(8) 高速列车的制动盘在强烈的摩擦力的作用下不仅会发生摩擦磨损，还使其自身温度升高并产生热应力，列车每制动一次，制动盘就经受一次加热和冷却的循环，反复制动便使制动盘出现热疲劳裂纹，热疲劳裂纹扩展可使整个制动盘断裂，易造成恶性事故。 

由于热疲劳现象的复杂性，试验技术在热疲劳的研究中一直占有重要地位。国内外学者都对此给予了高度重视，进行了大量研究，提出了各种热疲劳试验的装置及方法。热疲劳试验机的加热方式主要有红外线加热、电阻加热、流化床加热、感应加热等，其中感应加热由于具有加热速度快、效率高、便于控制等优点应用最为普遍。感应加热的突出问题是试样加热的均匀性较差，影响试验效果。

发明内容

实用新型目的：本实用新型提供了一种热疲劳试验机，试样可以相对线圈匀速旋转，其目的是解决以往的感应加热的热疲劳试验机在试验过程中试样受热不均匀导致试验结果不理想的问题，优化热疲劳试验效果。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种热疲劳试验机，其特征在于：该试验机主要包括：电机、试样夹紧台、冷却水引接器、立柱、加热线圈、机身和上箱体；上箱体与机身之间通过立柱连接；冷却水引接器为上下两个，上方的冷却水引接器及电机设置在上箱体内，下方的冷却水引接器通过套环安装在立柱上；试样夹紧台也分为上下两个，上试样夹紧台与上方的冷却水引接器连接，上试样夹紧台上设置有动齿轮，动齿轮与电机的齿轮啮合；下试样夹紧台与下方的冷却水引接器连接；试样夹紧台的一端为用于卡住试样的开口端，该开口端通过试样夹紧台的内部空腔与冷却水引接器的进水腔连通。

加热线圈通过两端的扣环安装在立柱上，加热线圈位于上下两个试样夹紧台的开口端之间，试样被上下两个试样夹紧台夹紧时能够穿过该加热线圈。

冷却水引接器由箱体及端盖构成，箱体的一端供试样夹紧台穿过，另一端设置密封箱体的端盖，端盖上设置有管接头；试样夹紧台的一端为卡住试样的开口端，另一端伸进冷却水引接器，试样夹紧台伸进冷却水引接器的部分与冷却水引接器的箱体内壁之间通过推力轴承连接，推力轴承使用时使试样夹紧台自由转动，与推力轴承紧密靠近的设置有密封环和密封圈，密封圈安装在密封环上，紧靠密封圈设置有锁紧螺母，锁紧螺母设置在试样夹紧台上；推力轴承、密封环及锁紧螺母自试样夹紧台的开口端至另一端依次设置，密封环、密封圈、箱体及端盖形成进水腔。

在试样夹紧台的开口端设置有用于卡紧试样的法兰压板，该试样夹紧台的开口端为锥形凹面，锥形凹面上还设置有隔热密封圈。

加热线圈的内径要满足试样能在其中旋转。

下方冷却水引接器上的管接头为冷却水入水口，上方的冷却水引接器上的管接头为冷却水出水口。

下方的冷却水引接器的套环的上方设置有上调整螺母，套环的下方设置有下调整螺母，上下调整螺母将套环调整固定在立柱上。