载荷加载装置用工装及载荷加载装置的制作方法

本实用新型属于工装技术领域，尤其涉及一种载荷加载装置用工装及载荷加载装置。

背景技术：

在风电领域，采用永磁磁极的发电机有较多优点，如可简化转子设计，大幅度降低磁极的结构尺寸和重量，减少转子变形等。对于采用外转子结构形式的发电机，采用永磁磁极的优势更为明显，能够缩小电机整体尺寸，进一步稳定气隙。因此大型永磁直驱发电机在风力发电领域有良好应用前景。

磁极是发电机发电的基础功能部件，其稳定性对发电机的使用寿命起到决定性作用。直驱永磁发电机的磁极由多块同极永磁体组成，同一极磁极中的永磁体之间存在斥力，永磁体会存在向外翻转的趋势，因此需要通过磁极固定件将永磁体固定至磁轭上。图1为磁极固定件的结构示意图，磁极固定件由六面体主体和位于主体两个相对的面上的两个凸沿110、120组成，其通过两个凸沿110、120限制磁极的翻转。磁极固定件的两个凸沿110、120与永磁体直接接触，会受到永磁体很大的翻转力的作用。磁极固定件的两个凸沿110、120的强度直接决定了磁极的稳定性，若磁极固定件的两个凸沿110、120发生形变或断裂，会影响定子转子之间气隙的稳定性。发电机组装前需要对磁极固定件进行抽检，测试其凸沿110、120强度是否能够达到设计值。然而目前并无专门的测试工装。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种载荷加载装置用工装及载荷加载装置，能够方便试件拆装。

第一方面，提供一种载荷加载装置用工装，用于向试件端部施加载荷，包括第一组件和第二组件。第一组件包括具有预定宽度和厚度的本体及在本体宽度方向上贯穿该本体设置的容置槽。第二组件包括固定部和连接于该固定部相对两端的加载部，加载部与固定部之间具有预定角度，每个加载部具有远离固定部的自由端，该自由端设置有用于与试件接触施力的配合部。第一组件容置槽用于容置试件并使试件的相对两端凸出于容置槽之外，第二组件的配合部用于与试件的凸出端部接触施力。

在第一种可能的实现方式中，容置槽在垂直于本体宽度方向上的截面形状为“U”形。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，本体包括基板、设置于基板表面的凸台和可拆卸连接于凸台的反力支撑板，基板和反力支撑板平行设置且与凸台之间形成容置槽。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，基板上设置有用于安装螺钉的螺纹孔，螺纹孔连通容置槽。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，容置槽内由基板表面形成的侧壁上设置有垫板。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，两个加载部可拆卸地连接于固定部上。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，两个加载部间距可变地连接于固定部上。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，配合部为朝向两个加载部之间的凸缘，凸缘临近固定部的一侧设置有倒角。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，配合部为倒角，倒角设置在加载部自由端的朝向两个加载部之间的一侧。

第二方面，提供一种载荷加载装置，包括第一方面中任意一项的载荷加载装置用工装，用于夹持试件和对试件的端部施加载荷。

本实用新型提供的载荷加载装置用工装和载荷加载装置，由于载荷加载装置用工装整体由两部分组成，能够方便试件拆装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为磁极固定件的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例提供的载荷加载装置用工装的结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为图2中第一组件的结构示意图；

图5为图2中第二组件的结构示意图；

图6为另一个实施例中第一组件的结构示意图；

图7为另一个实施例中第一组件的结构示意图；

图8为另一个实施例中第一组件的结构示意图；

图9为另一个实施例中第二组件的结构示意图。

其中：

100-磁极固定件，110、120-凸沿。

200-第一组件；

210-基板，211-定位面；

220-凸台，222、侧面；

230-容置槽，231-定位面；

240-反力支撑板，250-螺纹孔，260、270-安装孔。

300-第二组件，310-固定部，311-安装孔；

320、330-加载部，321、331-凸缘；340、350-槽孔。

400、500-垫板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体结构和配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图2和图3，图2为根据本实用新型一个实施例提供的载荷加载装置用工装的结构示意图，图3为图2中A-A向剖视图。本实施例中载荷加载装置用工装包括第一组件200和第二组件300，第一组件200用于安装和定位磁极固定件100，第二组件300可相对于第一组件200移动以对磁极固定件100加载载荷。在使用时，第一组件200和第二组件300与例如拉伸试验机的载荷加载装置(图未示)连接。本实施例中仅以磁极固定件100为例说明工装的结构和功能，但本实用新型还适用于其他具有类似于磁极固定件100的结构的零件，如还可以对板状零件的两个相对的边缘进行载荷加载，或对具有其他截面形状的凸沿进行载荷加载。

参考图4，图4为图2中第一组件200的结构示意图。本实施例中，第一组件200的本体包括具有一定厚度的基板210、反力支撑板240和凸台220。具体地，基板210为矩形板，包括定位面211，凸台220具有与基板210相同的宽度且凸出于定位面211表面，凸台220与基板210一体成型，反力支撑板240平行于基板210且一体成型于凸台220顶部，三者共同形成容置槽230。容置槽230用于容纳磁极固定件100，其槽体内具有包括定位面231在内的三个侧壁，用于与磁极固定件100的各个表面定位配合。基板210上还设置有螺纹孔250，螺纹孔250贯穿基板210且与容置空间230连通，用于旋入螺钉以紧固容置空间230内的试件。在可选实施例中，第一组件200还可以不设置螺纹孔250。

参考图5，图5为图2中第二组件300的结构示意图。第二组件300大致呈“U”形，包括固定部310、加载部320和加载部330。固定部310用于与拉伸试验机的加载部件(图未示)连接，能够随加载部件移动。固定部310为矩形板状，并设置有用于与加载部件连接的安装孔311，可通过螺钉/螺栓穿过安装孔311将第二组件300固定于加载部件。固定部310的相对的两端分别设置加载部320和加载部330，加载部320和加载部330均为板状，二者互相平行且垂直于固定部310连接。加载部320自由端设置有凸缘321，加载部330自由端设置有凸缘331，凸缘321与凸缘331的倒角斜面部分用于与磁极固定件100的凸沿110和凸沿120上的斜面部分配合接触并传递载荷。本实施例中加载部320与加载部330互相平行且均垂直于固定部310，在可选实施例中，加载部320和加载部330还可以以其他角度连接在固定部310上，加载部320和加载部330之间也可以为非平行的关系，或者具有不同的长度，上述设置均可以随待测试件的形状进行调整，并不局限于上述描述。

参考图2-3，图2和图3示出了载荷加载装置用工装在使用状态下的位置连接关系及试件(磁极固定件100)的安装关系。第一组件200通过安装孔260和安装孔270固定在拉伸试验机上，用于作为磁极固定件100的定位安装基体。磁极固定件100置于第一组件200的容置槽230内，其凸沿110和凸沿120从凸出于第一组件200的两个侧面，并且位于容置槽230中靠近反力支撑部240的一侧，其不设置凸沿的一个端面抵靠在容置槽230内的定位面231。第一组件200的螺纹孔250内还可以旋入螺钉，用于将磁极固定件100顶紧在反力支撑板240上，可防止实验过程中磁极固定件100发生移动。第二组件300通过安装孔311与拉伸试验机的加载头连接，并能够随加载头移动。当第二组件300连接至拉伸试验机上后，可调节其位置使位于加载部320和加载部330末端的凸缘321和凸缘331与磁极固定件100的凸沿110和凸沿120接触，即凸缘321与凸缘331的倒角斜面部分与磁极固定件100的凸沿110和凸沿120上的斜面部分配合接触。

拉伸过程中，第一组件200固定不动，第二组件300远离第一组件200向上移动，第一组件200的反力支撑板240使磁极固定件100保持位置不变，第二组件300的凸缘321和凸缘331对磁极固定件100的凸沿110和凸沿120施加拉力，直至磁极固定件100的凸沿110和凸沿120被拉断，实现测量磁极固定件100的凸沿的承载力的目的。

在对磁极固定件100施加载荷时，反力支撑板240用于提供反力使磁极固定件100保持位置不变，反力支撑板240本身也会发生一定变形，多次使用后也可能会有疲劳断裂的可能。在可选实施例中，第一组件200还可以作出相应变形以使反力支撑板240具有更高的强度。参考图6，图6为另一个实施例中第一组件的结构示意图。在该实施例中，容置槽230为具有封闭的矩形截面的通道，通道两侧的实体部分能使反力支撑板240具有更高的强度。试件可由容置槽230在侧面222侧的开口或侧面222对侧的开口放置。

在另一个可选实施例中，第二组件300的固定部310和加载部320末端可以不设置凸缘321和凸缘331，而仅在其内侧边上设置倒角即可。该可选实施例提供的载荷加载装置用工装可适用于抗压试验机或拉压试验机。具体地，磁极固定件100相对于在上一实施例中的安装方向需调整，应上下翻转180度后置于第一组件200的容置槽230内，使得其凸沿110和凸沿120的斜面朝上。调整第二组件300的位置使其加载部320和加载部330上倒角的斜面位于凸沿110和凸沿120斜面的上方，此时可以通过“压”的动作实现载荷加载。此设置方式中，基板210承受来自磁极固定件100的压力，因此不会出现反力支撑板240多次受力后发生疲劳断裂的状况。

参考图7，图7为另一个实施例中第一组件200的结构示意图。在本实施例中，载荷加载装置用工装还包括垫板400，垫板400设置在容置槽230内与螺纹孔250连通的一侧，容置槽230的厚度等于垫板400与磁极固定件100的厚度之和。垫板400可以防止螺纹孔250中的螺钉破坏磁极固定件100下表面的胶衣，同时使磁极固定件100装夹更为牢固。

参考图8，图8为另一个实施例中第一组件200的结构示意图。在本实施例中，凸台220的顶部实体被设置为可拆卸的板，即，反力支撑板240与凸台220之间为可拆卸连接。反力支撑板240上设置有安装孔，可通过螺钉和安装孔安装在基板210上凸台220的顶部。因此，反力支撑板240与基板210之间可设置垫板500，以调节容置槽230的大小，从而使本工装可以适应多种厚度的试件。

图9为另一个实施例中第二组件300的结构示意图。在本实施例中，第二组件300的固定部310与加载部320和加载部330之间为可拆卸连接。加载部320和加载部330各自与固定部310连接的端面上设置有螺纹孔，固定部310用于安装加载部320和加载部330的部分设置有槽孔340和槽孔350。加载部320通过螺钉和槽孔340安装于固定部310上，加载部330通过螺钉和槽孔350安装于固定部310上，因此加载部320和加载部330可以沿槽孔的方向调整位置，使二者间距可调，以适应具有与不同宽度的试件。

本实用新型还提供了一种载荷加载装置，该载荷加载装置上用于装夹试件的工装为上述实施例中任意一种载荷加载装置用工装。该载荷加载装置通过载荷加载装置用工装能够对具有凸沿的试件进行快速装夹和拆卸，能够提高测试效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。