[发明专利]一种适用于断路器内轴类零件疲劳寿命测试的试验系统

说明书

本发明公开了一种适用于断路器内轴类零件疲劳寿命测试的试验系统，所述试验系统包括载荷源、测试冲头、零件夹具、力传感器、独立导柱、储能压簧、测试结构框架、控制电气盒，其中：载荷源用于提供恒定位移；力传感器用于检测被测试的轴类零件受到的载荷值；控制电气盒用于控制载荷源的动作；测试冲头夹持在载荷源上，被测试的轴类零件固定在零件夹具上，轴类零件的上方设置有测试冲头，轴类零件的下端通过力传感器与独立导柱连接，储能压簧位于独立导柱内，零件夹具、力传感器、独立导柱和储能压簧被限制于测试结构框架内。该系统可以对断路器内某一单独的轴类零件进行疲劳寿命测试，能够在一定周期内对目标零件提供恒定、接近真实工况的载荷。

技术领域

本发明涉及一种测试断路器内轴类零件疲劳寿命的试验系统。

背景技术

断路器在工业控制系统中有着广泛的应用，为了保证控制电路的长期、可靠运行，研究断路器的机械可靠性十分重要。为了提高断路器的机械可靠性，需要在设计过程中对断路器内部关键轴类零件的疲劳寿命拥有充分认识。目前，在断路器的研发过程中，主要通过以下两种方法对断路器内轴类零件的疲劳寿命进行测试：（1）通过试制样机进行整机机械寿命试验，得到目标轴类零件的疲劳寿命；（2）使用万能式材料试验机对单独零件进行疲劳寿命试验，得到目标轴类零件的疲劳寿命。其中，方法（1）的成本较为昂贵，且试验准备周期较长；方法（2）的载荷加载方式与断路器中轴类零件的真实工况差距过大，仅适用于结构较为简单的轴类零件，万能式材料试验机的价格及维护成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种适用于断路器内轴类零件疲劳寿命测试的试验系统。该系统可以对断路器内某一单独的轴类零件进行疲劳寿命测试，能够在一定周期内对目标零件提供恒定、接近真实工况的载荷。相较于目前在断路器研发过程中的疲劳寿命测试方法，能够降低试验成本与试验周期，便于断路器设计人员及时评价相关设计方案的优劣，进而提高研发效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于断路器内轴类零件疲劳寿命测试的试验系统，包括载荷源、测试冲头、测试结构本体、控制电气盒，其中：

所述载荷源用于提供恒定位移；

所述力传感器用于检测被测试的轴类零件受到的载荷值；

所述控制电气盒用于控制载荷源的动作；

所述测试冲头夹持在载荷源上；

所述测试结构本体包括零件夹具、力传感器、独立导柱、储能压簧和测试结构框架，被测试的轴类零件固定在零件夹具上，轴类零件的上方设置有测试冲头，轴类零件的下端通过力传感器与独立导柱连接，储能压簧位于独立导柱内，零件夹具、力传感器、独立导柱和储能压簧被限制于测试结构框架内。

一种利用上述试验系统进行零件疲劳寿命测试的方法，包括如下步骤：

第一步：依照被测试的轴类零件选择对应的测试冲头，并将测试冲头固定在载荷源上；

第二步：将被测试的轴类零件安装在零件夹具上，安装完成后检查被测试的轴类零件是否安装牢固；

第三步：接通控制电气盒的电源，通过控制电气盒将载荷源调整至载荷施加位置，即测试冲头下移时的最大行程位置，使其对储能压簧进行压缩；

第四步：根据力传感器的示数，通过调整此时测试冲头的高度对储能压簧的压缩量改变试验中的载荷数值，在确定测试冲头的高度后，将载荷源调整至初始位置；

第五步：通过控制电气盒设定试验周期和试验频率，开始进行零件疲劳寿命测试试验；

第六步：当试验数量达到设定试验周期或零件失效后，载荷源在控制电气盒的指令下自动断电停止试验，试验的相关数据被记录在控制电气盒内。