[实用新型]一种热压缩试验机及其压头装配

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料的电阻加热物理模拟实验技术领域中的热压缩试验机及其压头装配。

背景技术

传统的电阻加热物理模拟技术（如Gleeble热力物理模拟实验机）的热压缩电阻试验机的压头装置如图1所示：包括两个前后设置的第一压头1、第二压头3及夹持于两个压头之间的工件样品2，两个压头分别用于与导线电极4连接，这样压头、工件样品和压头就与电源一起构成导电回路，在热压缩过程中两个压头相对运动，工件样品的长度不断减小、同时直径不断增加，使得工件样品的电阻阻值不断减小。这种电阻的变化会导致温度控制、力控制的不稳定或者失控。传统Gleeble试验机采用的是PID控制来解决这一问题，但在大变形程度的高温压缩实验过程中仍时常出现力控制失稳或温度控制失稳，这是由于被压缩的工件样品的很大塑性变形引起系统刚度和电阻发生的变化导致了控制系统的稳定性变为临界状态或失稳状态的缘故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在工件样品被压缩而电阻变小时能够补偿导电回路中电阻的压头装配；本实用新型的目的还在于提供一种使用该压头装配的热压缩试验机。

为了解决上述问题，本实用新型中压头装配的技术方案为：

热压缩试验机的压头装配，包括前端为顶压端的压头，压头上接触电连接有可前后移动的用于在压头顶压相应工件样品时被相应驱动机构驱动而朝后移动的电刷。

所述电刷导向装配于所述压头上。

所述电刷通过沿前后方向导向移动套装于所述压头上的电刷安装套导向装配于所述压头上，电刷设置在所述电刷安装套上，所述电刷安装套上设置有在所述压头顶压所述工件样品时被所述驱动机构顶推的承力部。

所述承力部由所述电刷安装套的前端面构成。

所述压头包括至少两个位于顶压端后侧的沿前后方向延伸的瓣状结构，各瓣状结构彼此间隔设置，各瓣状结构的前端均固定电连于所述顶压端上，所述电刷的个数与瓣状结构的个数一一对应，各电刷分别与对应瓣状结构接触电连接。

本实用新型中热压缩试验机的技术方案为：

热压缩试验机，包括前端为顶压端的第一、第二压头，还包括第一电阻补偿装置，第一电阻补偿装置包括可前后移动并与第一压头接触电连接的第一电刷及在第一、第二压头顶压相应工件试样时驱动第一电刷朝远离工件试样方向移动的驱动机构。

所述驱动机构包括固设于第二压头上的第一推力架，第一推力架上靠近所述第一电刷的一端设置有用于在第一、第二压头顶压所述工件试样时对所述第一电刷施加朝后方向顶推力的顶推部，所述第一电刷与第二压头绝缘配合。

所述第一电刷通过沿前后方向导向移动套装于所述第一压头上的第一电刷安装套导向装配于所述第一压头上，所述第一电刷安装套上设置有在所述第一、第二压头顶压所述工件样品时被所述第一推力架的顶推部顶推的承力部。

第一压头包括至少两个位于第一压头的顶压端后侧的沿前后方向延伸的瓣状结构，各瓣状结构彼此间隔设置，各瓣状结构的前端均固定电连于所述第一压头的顶压端上，所述第一电阻补偿装置的第一电刷的个数与瓣状结构的个数一一对应，各第一电刷分别与对应瓣状结构接触电连接。

热压缩试验机还包括第二电阻补偿装置，第二电阻补偿装置包括可前后移动并与第二压头电接触连接的第二电刷及固设于第一压头上的用于在第一、二压头顶压所述工件试样时推动所述第二电刷朝远离工件试样方向移动的第二推力架。

本实用新型的有益效果为：在第一、第二压头顶压工件试样时，工件试样的长度不断减小、同时直径不断增加，在第一电刷、第一压头、工件试样和第二压头构成的导电回路中，工件试样的电阻在变小，此时可以通过驱动机构驱动第一电刷朝远离工件试样的方向移动，第一电刷与第一压头的顶压端之间的距离被拉长，也就是说导电回路中第一压头的长度变长了，这样导电回路中第一压头的电阻就会增加并以此来补偿工件试样减小的电阻。

进一步的，在第一、第一压头顶压工件试样时，第一电刷被固设于第二压头上的推力架推动而朝远离工件试样方向移动，工件试样的变形与第一电刷的移动同步进行，工件试样电阻减少的同时第一压头就会提供电阻补偿，推力架的使用的驱动机构的结构简单可靠。

进一步的，第一压头包括至少两个瓣状结构，第一电阻补偿装置的第一电刷的个数与瓣状结构的个数一一对应，各第一电刷分别与对应瓣状结构电连接，这样使得第一压头的电阻可调组合得到增加。