[发明专利]低温环境试验箱内金属拉伸试样的自动对中装置

说明书

技术领域

本发明涉及了一种工件对中装置，更具体说，尤其是涉及了一种低温环境试验箱内金属拉伸试样的自动对中装置。

背景技术

目前，在金属拉伸试样低温疲劳试验过程中，传统的疲劳试验设备的上下楔形夹头使得我们无法在装夹过程判断金属拉伸试样是否保持对中状态，金属拉伸试样的上下夹持对中主要靠技术人员按照上下夹持顺序、凭感觉和经验完成金属拉伸试样的装夹、对中。在低频率或者静态拉伸试验情况下，金属拉伸试样的上下对中问题由于对试验结果影响较小而往往被试验技术人员所忽视。在金属拉伸试样高频率疲劳试验过程中，由于金属拉伸试样轴向承受拉伸和压缩两个方向的高频载荷，解决金属拉伸试样上下夹持对中问题就变的迫切起来。现有技术缺少了一种可靠的金属拉伸试样装夹、对中装置，为能获取准确的试验结果，提高试验数据的精度，改变传统的金属拉伸试样装夹方式，这是解决问题的关键。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种低温环境试验箱内金属拉伸试样的自动对中装置，能实现金属拉伸试样夹持自动调心和金属拉伸试样自动对中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明包括夹持自动调心机构、联接机构、锁紧机构和浮动自动对中机构，金属拉伸试样装夹在联接机构中通过锁紧机构锁紧，联接机构上下端分别连接夹持自动调心机构和浮动自动对中机构，浮动自动对中机构安装在底座上，夹持自动调心机构顶端与液压缸活塞连接，液压缸活塞在液压缸带动下上下运动，液压缸活塞经滑动杆连接两端的滑块，滑块装在圆柱形导轨并上下移动，圆柱形导轨固定在底座。

所述的夹持自动调心机构包括夹体、顶杆和自动调心组件，夹体上端嵌入到液压缸活塞的孔槽内形成固定连接，夹体下部设有燕尾形腔，腔内端大于外端，腔内的两侧对称装有结构相同的两个自动调心组件，联接机构的上端被夹持在自动调心组件中，自动调心组件与顶杆通过杠杆结构连接，通过顶杆的上下摆动实现自动调心组件的上下运动。

所述的自动调心组件包括楔形卡块、楔形夹板和导向杆，楔形卡块安装在楔形夹板内侧，楔形夹板外侧壁连接到夹体燕尾形腔的内壁；楔形夹板的内侧面开有凹槽，楔形卡块的外侧设有凸缘，凸缘嵌入到凹槽中；凸缘设有沿竖直方向的阶梯孔，导向杆贯穿装在阶梯孔中，凹槽的上下顶面设有用于导向杆插入径向定位的定位槽，导向杆中套有压簧，导向杆底部设有杆凸缘，压簧顶端和底端分别顶在阶梯孔和杆凸缘的台阶面上。

所述的联接机构包括低温箱和置于低温箱中的主动对中连接杆、从动对中连接杆；低温箱顶面和底面中心分别开有主动对中孔和从动对中孔，主动对中连接杆的顶端穿过主动对中孔后被夹持在所述自动调心组件中两个楔形卡块之间，金属拉伸试样顶端通过锁紧机构安装到主动对中连接杆底端的中心孔中，金属拉伸试样底端通过锁紧机构安装到从动对中连接杆顶端的中心孔中，从动对中连接杆的底部穿过从动对中孔后与万向球同轴固定连接；低温箱内壁安装有照明灯和温度传感器，低温箱内装有朝向金属拉伸试样拉伸部位的低温引伸计。

所述的低温箱侧壁内置有用于保温的玻璃纤维保温棉。

所述的锁紧机构包括主动锁紧扣、从动锁紧扣、主动锁紧垫片和从动锁紧垫片；金属拉伸试样的顶端为金属拉伸试样主动螺纹端，主动对中连接杆底端的中心孔为主动内螺纹连接孔，金属拉伸试样主动螺纹端螺纹装到主动内螺纹连接孔内，并通过主动锁紧扣螺纹连接锁紧；金属拉伸试样的底端为金属拉伸试样从动螺纹端，从动对中连接杆顶端的中心孔为从动内螺纹连接孔，金属拉伸试样从动螺纹端螺纹装到从动内螺纹连接孔内，并通过从动锁紧扣螺纹连接锁紧。

所述的浮动自动对中机构包括万向球锁扣、半球形槽和XY向滑台机构；万向球装夹在万向球锁扣和半球形槽之间形成的球形腔中，万向球锁扣和半球形槽之间通过左锁紧螺栓和右锁紧螺栓固定，万向球上部表面与万向球锁扣内壁之间沿同一圆周间隔均布安装有万向球锁扣环形压力传感器，万向球下部表面与半球形槽内壁之间沿同一圆周间隔均布安装有半球形槽环形压力传感器；半球形槽底部与半球形槽底座固定连接，半球形槽底座连接到可沿水平相垂直两个方向移动的XY向滑台机构。

所述的XY向滑台机构具体为：底座上安装有Y向步进电机，Y向步进电机的输出轴同轴连接Y向丝杠轴，Y向丝杠轴上螺纹套有Y向螺纹块，Y向螺纹块固定在X向导轨座底面，X向导轨座安装在Y向导轨上沿导轨水平移动；X向导轨座上通过X向丝杠轴固定架安装有X向步进电机，X向步进电机的输出轴同轴连接X向丝杠轴，X向丝杠轴上螺纹套有X向螺纹块，X向螺纹块固定在半球形槽底座底部，半球形槽底座安装在X向导轨上沿导轨水平移动。