[发明专利]高压气体连续冲击的弹簧疲劳试验装置

摘要

一种高压气体连续冲击的弹簧疲劳试验装置，涉及圆柱螺旋弹簧的疲劳寿命试验装置。本发明主要包括高压气体动力部分、电气控制部分和机械部分。本发明具有结构简单，操作方便，能对试验弹簧连续施加稳定的冲击载荷，检测弹簧疲劳寿命的精度高等特点。本发明可广泛应用于承受高速度、高频率、高负载冲击载荷的圆柱螺旋弹簧的疲劳寿命试验。特别适用于多股螺旋弹簧的疲劳寿命试验。

主权项

一种高压气体连续冲击的弹簧疲劳试验装置，主要包括高压气体动力部分(1)、电气控制部分(2)和机械部分(3)，其特征在于：所述的高压气体动力部分(1)主要由空气压缩机(1‑1)、储气罐(1‑2)和气动三联件(1‑3)即空气过滤器、减压阀和油雾器三部分组成，空气压缩机(1‑1)通过气管与储气罐(1‑2)连通，储气罐(1‑2)通过气管依次经过气动三联件(1‑3)即空气过滤器、减压阀和油雾器与电气控制部分(2)的电磁换向阀(2‑1)的入口端连通，电磁换向阀(2‑1)的出口端通过气管与机械部分(3)的管连接件(3‑7)的入口端连接；所述的电气控制部分(2)主要由对射式传感器(2‑3)、反射式传感器(2‑4)、手动按钮、电磁换向阀(2‑1)、PLC控制器(2‑2)和PC机组成，所述的对射式传感器(2‑3)装设在位于试验弹簧(4)自由端位置的试验管(3‑3)上的孔处，所述的对射式传感器(2‑3)通过信号线与PLC控制器(2‑2)的输入端口连接，反射式传感器(2‑4)装设在位于辅助弹簧(5)自由端位置的试验管(3‑3)上的孔处，反射式传感器(2‑4)通过信号线与PLC控制器(2‑2)的输入端口连接，所述的手动按钮通过信号线与PLC控制器(2‑2)的输入端口连接，所述的PLC控制器(2‑2)的输出端口通过信号线与电磁换向阀的电磁铁(DT)的输入端口连接，所述的PC机通过串口通信线与所述PLC控制器(2‑2)连接；所述的机械部分(3)主要由弹簧定位柱(3‑1)、定位销(3‑2)、挡销(3‑10)、试验管(3‑3)、质量块(3‑5)、管连接件(3‑7)、螺栓(3‑6)、螺母(3‑8)和底座(3‑9)组成，所述的试验管(3‑3)长为1000～3000mm、内径为15～70mm、壁厚为2～8mm、材质为不锈钢的圆形管，固定在底座(3‑9)上，在所述试验管(3‑3)的一端部设置有管连接件(3‑7)，所述的管连接件(3‑7)为一端大、一端小的圆形管，所述管连接件(3‑7)的小端为长20～60mm、外径25～80mm、壁厚2～8mm、外壁设置有管螺纹的圆形管，所述的小端通过管螺纹与前述电气控制部分(2)的电磁换向阀(2‑1)输出端的高压气管连接，所述管连接件(3‑7)的大端为长25～100mm、壁厚2～8mm、内径与所述试验管(3‑3)的外径匹配、内壁有凸台的圆形管，在所述大端内的凸台处设置有直径为8‑50mm的进气孔，所述的大端套装焊接在所述试验管(3‑3)一端部的外表面上，辅助弹簧(5)放置在所述试验管(3‑3)内的一端并位于所述管连接件(3‑7)的大端内凸台的进气孔处，通过螺栓(3‑6)和螺母(3‑8)及所述管连接件(3‑7)大端内的凸台将辅助弹簧(5)的一端固定，在所述试验管(3‑3)内并位于辅助弹簧(5)的自由端处放置一质量块(3‑5)，所述质量块(3‑5)为长50～200mm、直径与所述试验管(3‑3)的内径匹配的不锈钢圆柱体，在所述试验管(3‑3)的另一端内设置有弹簧定位柱(3‑1)，所述弹簧定位柱(3‑1)为一端大、一端小的阶梯轴，所述弹定位柱的大端为长40～130mm、直径与所述试验管(3‑3)的内径匹配、并设置有定位销孔的圆柱体，所述弹簧定位柱(3‑1)的小端为长15～40mm、直径与试验弹簧(4)的内径匹配的圆柱体，在所述的小端上设置有直径为4～10mm的螺纹通孔，试验弹簧(4)套装在所述弹簧定位柱(3‑1)的小端上，并通过带螺纹的挡销(3‑10)旋入小端的螺纹通孔中将试验弹簧(4)的一端固定，所述的弹簧定位柱(3‑1)放置在所述试验管(3‑3)的另一端内，通过定位销(3‑2)插入弹簧定位柱(3‑1)大端的定位销孔中，将弹簧定位柱(3‑1)固定在试验管(3‑3)上，所述的试验管(3‑3)上并分别对应于试验弹簧(4)和辅助弹簧(5)的自由端处的孔的直径为8～12mm，所述的泄气孔(3‑4)数量为3～6个，直径为8～12mm。