[发明专利]一种高温环境下的蠕变试验装置

说明书

一种高温环境下的蠕变试验装置，包括断电卸载保护系统，其具有控制缸、执行缸以及调节缸，控制缸和执行缸相互连通并分别盛装有液压剂，在控制缸内设有活塞，活塞顶部设有配重块，活塞与设置在控制缸上的断电动作组件配合，断电动作组件用于在通电状态下沿横向卡接限位活塞，并在断电后解除对于活塞的限位使活塞在配重块作用下向下滑动；执行缸中设有托盘，托盘用于经执行缸中的液压剂推升后承接砝码以对试样完成卸载；调节缸具有调节自身容积腔变化的调节组件，调节缸的容积腔通过自身容积的变化与控制缸或执行缸中的液压剂相互作用以调整托盘的高度。本发明可在断电即对试样卸载的同时降低电力损耗，降低卸载设施额外产生的占地面积。

技术领域

本发明涉及金属试样力学性能试验领域，具体的说是一种高温环境下的蠕变试验装置。

背景技术

高温蠕变试验是将棒状或板状金属试样通过加热炉升温至试验温度后，通过砝码等加载系统施加一定的载荷，并测定其在特定温度和载荷条件下形变性能的金属材料力学性能测试。高温蠕变试验的试验时间以月度计，甚至达到数年，在试验过程中一旦发生断电事故即导致加热炉停工，试样即在载荷状态下迅速降温，使试样迅速产生断裂，从而使试验前期投入的人力、设备及时间成本功亏一篑。

为解决试样断电后在荷载下降温导致的断裂问题，CN201410633401.0公开了一种机械式蠕变实验机断电后实验工件品保护装置，其采用永磁体吸附托盘并将弹簧压缩，在断电后永磁体磁性消失使弹簧复原，从而由弹簧将托盘升起以承载砝码，进而对试样试样卸载。如此，即使试样温度随加热炉的断电而降低也不会产生断裂，在蠕变设备通电后可重新加热并加载继续完成高温蠕变试验。但现有的高温蠕变试验的砝码轻则几十公斤，重则上吨，如需通过托盘完全支撑砝码达到卸载的目的，则需要弹簧提供足够的竖向推力，从而在弹簧处于压缩状态时电磁铁需要对托盘产生强大的吸附力压制弹簧，进而使电磁铁需要较大的功率。由于高温蠕变试验的试验周期过长，虽然该保护装置仅在断电时产生作用，但其仍需要维持电磁铁吸附托盘状态并持续至试验结束，由此造成了电力能源无意义的浪费。

为降低能源浪费，CN202939088U公开了一种蠕变机断电试样保护装置，其通过杠杆结构显著提高了配重块在永磁体断电后下落所能够托起的砝码的重量，通过较小功率的永磁体吸附较小重量的配重块，在断电后配重块的下落过程中，由杠杆增大其力矩的方式使托盘托起较重的砝码。该技术方案虽然解决了大功耗永磁体浪费能源的问题，但是却导致整个蠕变试验装置的体积或占地面积因杠杆而大幅度增大，不利于在场地有限的试验场实施。

发明内容

本发明旨在提供种高温环境下的蠕变试验装置，在断电即对试样卸载的同时降低电力损耗，降低卸载设施额外产生的占地面积。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种高温环境下的蠕变试验装置，包括机架以及设置在机架上的试样夹持系统、试样加热系统和试样加载系统，试样加载系统包括砝码和将砝码连接在试样夹持系统上的拉绳，还包括断电卸载保护系统，断电卸载保护系统具有控制缸、执行缸以及调节缸，控制缸和执行缸均沿竖向分布且顶部敞口设置，控制缸和执行缸相互连通并分别盛装有液压剂，在控制缸内设有活塞，活塞顶部设有配重块，活塞周部设有环形的卡接槽，卡接槽与设置在控制缸上的断电动作组件配合，断电动作组件用于在通电状态下沿横向卡接限位活塞，并在断电后解除对于活塞的限位使活塞在配重块作用下向下滑动；执行缸中设有托盘，托盘用于经执行缸中的液压剂推升后承接砝码以对试样完成卸载；调节缸具有调节自身容积腔变化的调节组件，调节缸的容积腔通过自身容积的变化与控制缸或执行缸中的液压剂相互作用以调整托盘的高度。

优选的，调节缸设置在执行缸下部一侧的位置，调节缸的缸体中滑动设有隔板，隔板一侧的缸体中设有与执行缸连通的柔性囊；调节组件为螺接配合在缸体的缸壁上的螺杆，螺杆的一端伸入缸体中并与设置在隔板上的轴座转动配合，螺杆的另一端位于缸体外部并设有驱动件。