[发明专利]一种力学试验机的XYZ三轴对中调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对中调节装置。特别是涉及一种力学试验机的XYZ三轴对中调节装置。

背景技术

力学试验机需要通过夹具装夹试样，夹具的对中度对试验测试结果影响很大。当夹具出现对中偏差时，装夹试样后作动轴会对试样产生弯矩作用，这种弯矩不仅会对试样如传感器造成损伤，同时在压缩时会造成试样失稳，严重影响试验结果的准确性。但是，由于加工精度、安装误差，运输冲击和机器老化等因素，不可避免会造成试验机夹具出现不对中的现象，所以很有必要在力学试验机上安装对中调节装置。

目前，市场上的力学试验机仅有美国MTS公司生产的MTS 8000系列试验机装有水平(X、Y方向)对中及轴向(Z向)旋转对中调节功能的调节装置，但是其结构复杂，体积庞大，且对中调节结束后需使用长拉杆锁紧对中调节块，占用试验机的行程，不利于试验机的小型化。国产试验机对中调整多数仍依靠经验丰富的技术工人在夹具或试样的连接处加设垫片的方式完成，效率低、可重复性差，并且可调整范围受到极大限制。因此，急需开发一种对中调节装置，能够方便、准确、快速地完成试验机的对中调整工作，消除因不同轴偏差对测试结果的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有平面X、Y方向对中调节和轴向角度调节的功能，满足试验机对中调整精度要求的力学试验机的XYZ三轴对中调节装置。

本发明所采用的技术方案是：一种力学试验机的XYZ三轴对中调节装置，包括有调节件主体，所述调节件主体为筒状结构，所述调节件主体内设置有水平调节块和位于水平调节块上端的轴向角度调节块，所述调节件主体的上端通过法兰固定螺钉固定设置有上法兰，所述轴向角度调节块的上端中心轴向形成有与所述的上法兰中心的法兰孔相连通的传感器固定孔，所述调节件主体的筒壁上间隔的设置有用于对所述的水平调节块进行X方向调节的X轴调节螺栓和进行Y方向调节的Y轴调节螺栓，以及设置有3个以上的用于对调节件主体内的轴向角度调节块进行轴向角度调节的轴向角度调节螺栓，所述上法兰上设置有3个以上的用于对调节好的轴向角度调节块进行定位的轴向锁紧螺钉。

所述的X轴调节螺栓和Y轴调节螺栓在所述的调节件主体的筒壁上处于同一水平面上，各设置有2个以上，所述的X轴调节螺栓和Y轴调节螺栓为间隔设置。

所述筒状结构的调节件主体的底边一体形成有向外侧凸出的底边。

所述的水平调节块与所述的轴向角度调节块之间为球面连接。

所述的水平调节块的顶端面为向上凸出的凸弧面结构，所述的轴向角度调节块的底端面为向内凹进的能够与所述的水平调节块顶端面的凸弧面结构镶嵌的凹弧面结构。

所述的调节件主体的内周面上形成有一圈向中心轴凸出的用于对水平调节块进行限位的凸台，所述的X轴调节螺栓和Y轴调节螺栓位于所述凸台的下方，所述轴向角度调节螺栓位于所述凸台的上方。

所述的水平调节块包括有柱体结构的主体，所述柱体结构主体的直径小于所述凸台的内径，所述柱体结构的主体上形成有一圈定位台，所述定位台的直径小于所述调节件主体的内径，大于所述凸台的内径，所述柱体结构的主体的顶端一体形成有用于与轴向角度调节块的底面相结合的凸弧面结构的顶帽，所述顶帽的直径大于水平调节块柱体结构主体的直径，与所述凸台的内径相等，所述顶帽的帽顶为向上凸出的弧面，并与所述轴向角度调节块的下端面为球面接触连接，所述定位台的上台面与所述顶帽的底面之间的距离大于所凸台的高度。

所述的轴向角度调节块为┷形结构，所述┷形结构的底边直径大于水平调节块顶端面的直径，所述所述┷形结构的底端面形成有向内凹进的用于与所述的水平调节块上端面为球面接触连接的凹弧面，所述┷形结构垂直部分的顶端位于调节件主体顶端的上法兰中心的法兰孔内，并且在轴向形成向内凹进的传感器固定孔。

所述的水平调节块的下端面高于所述调节件主体的下端面0.5mm。

本发明的一种力学试验机的XYZ三轴对中调节装置，一方面，可在较大范围内完全消除力学试验机的对中偏差，提高试验测试精度与准确性；另一方面，可有效降低对试验系统加工、装配的精度要求，节约试验机的加工制造成本。此外，本发明结构简单，加工、装配容易，安装方便等优点，十分适合在各类力学试验测试系统中推广使用。本发明还具有如下有益效果：

1)本对中调节平台可以消除试验机上下夹具间XY方向上5mm内的对中偏差以及Z方向上5°以内的角度偏差，可调整范围大；

2)采用细螺纹微调进给装置实现X、Y两个方向和Z向角度的精确调整，操作方便，易于推广使用；