一种超声疲劳试验循环水冷却装置的制作方法

本实用新型涉及一种超声疲劳试验装置，尤其涉及一种超声疲劳试验循环水冷却装置。

背景技术：

超声疲劳试验是一种测试材料疲劳性能的新技术，其采用压电陶瓷换能器将高频电源供给的电信号转换成相同频率的机械振动，然后经振动位移放大器放大。试样一端与位移放大器相相连，另外一端自由。在位移放大器的激励下发生谐振，在试样中生成谐振波，沿试样轴向形成拉—压对称循环载荷，建立纵向位移、应力应变场。

传统的高频疲劳试验工作频率为50～150Hz，测试一根疲劳寿命为1×10⁸的试样，传统的100Hz高频疲劳需要进行10天以上不间断的试验，而超声疲劳试验的工作频率可以达到2.0×10⁴Hz，超声疲劳试验仅需要一个多小时即可完成，可以极大提高疲劳试验的效率。

超声疲劳试验超高的工作频率可以极大提高试验效率，但过高的振动频率却容易使试样发热灼烧，从而导致试样结果无效。常用的冷却方法采用间歇加载以及冷却的压缩空气喷吹，针对超高强钢或合金钢，这两种方法可以有效对试样降温。然而对某些低碳钢，例如重轨钢、桥梁钢等，即便是采用间歇加载和压缩空气喷吹仍然不能避免试样发热灼烧，试验无法完成。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种超声疲劳试验循环水冷却装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种超声疲劳试验循环水冷却装置，包括固定在超声疲劳试验箱体内与超声振动棒连接的试样，其在于，在超声疲劳试验箱体内试样下方设置有回水槽，在超声疲劳试验箱体外设置有循环水箱，循环水箱内安有潜水泵，进水管一端连接潜水泵，另一端连接雾化喷头，雾化喷头固定在试样附近，通过雾化喷头将循环水箱内的冷却水喷洒到试样表面进行冷却，回水槽与循环水箱通过回水管连通，循环水箱液位低于回水槽液位，当回水槽中的水位超过回水管后，水自动流入循环水箱中。

优选的，进水管上安有三通阀，通过三通阀连接二组进水分管和雾化喷头，分别对试样两侧进行冷却。

优选的，在进水分管上安有限流阀。

本实用新型利用循环水喷射方式，将水均匀喷射在试样表面进行冷却，大大减少了试样因发热灼烧导致试验结果无效的情况，使超声疲劳试验机可以实现从低碳钢、中碳钢到高碳钢全范围钢种的超高周疲劳试验，提高了超声疲劳试验方法的应用范围。同时，循环水喷射方式可以有效避免水溅射在超声疲劳试验机的箱体内，避免了对超声疲劳试验机箱体的腐蚀。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中，1—回水槽；3—循环水箱；4—潜水泵；5—进水管；6—回水管；7—三通阀；8—限流阀；9—进水分管；10—雾化喷头；11—超声振动棒；12—试样；13—超声疲劳试验机箱体。

具体实施方式

下面结合附图作进一步描述：

如图1所示，一种超声疲劳试验循环水冷却装置，包括固定在超声疲劳试验箱体13内与超声振动棒11连接的试样12，在超声疲劳试验箱体13内试样12下方设置有回水槽1，在超声疲劳试验箱体13外设置有循环水箱3，循环水箱3内安有微型潜水泵4，进水管5一端连接潜水泵4，另一端连接雾化喷头10，进水管5上安有三通阀7，通过三通阀7连接二组进水分管9和雾化喷头10，分别对试样12两侧进行冷却，在二根进水分管9上分别安有限流阀8，雾化喷头10固定在试样12附近，通过雾化喷头10将循环水箱3内的冷却水喷洒到试样12表面进行冷却，回水槽1与循环水箱3通过回水管6连通，循环水箱3液位低于回水槽1液位，当回水槽1中的水位超过回水管6后，水自动流入循环水箱3中。

使用时，将回水槽1放置于超声疲劳试验机箱体13内，在超声疲劳试验机箱体13外外置一个循环水箱3，微型潜水泵4置于循环潜水箱3之中。工作时，潜水泵4将水输送至三通阀7，三通阀7将水分流至二个雾化喷头10后均匀喷射在试样12表面，可以通过调节限流阀8来控制水的喷射速度。喷射出来的水流入回水槽1中，然后通过回水管6流入循环水箱3中。如此反复循环，可以保证水流不停地对试样12表面进行喷水冷却，同时，水又不会从回水槽1中溢出或者浸泡试样12。