专利名称：全能量级的落锤式冲击试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于测定铁素体钢的无塑性转变温度的试验设备，特别是落锤式冲击试 验机。
背景技术：
落锤式冲击试验机是用于测定铁素体钢的无塑性转变温度的试验设备。试验机一般由框 架、提升系统和落锤系统等组成。
如图l、 4所示，试验机包括底座l、固定在底座1上的导向立柱2、固定在底座l上的 后立柱9、在导向立柱2上运行的锤体3、锤体3的提升系统、锤头、砝码10等。底座l上 设有用于放置试件的砧座8。锤体3内安装有砝码10及砝码定位杆11。
现有的落锤式冲击试验机，其锤头固定在锤体下方与其组成为一体，而将砝码叠放在锤 体内部，锤体、锤头和砝码是构成"落锤重量"的三个重要部分。
由于落锤试样品种复杂并且规格变化较大，要求设备具有较宽的能量适用范围。如国家 标准GB6803-1986《铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法》中列出了 P1 P6共六种落锤 试样，其中小试样P2、 P3、 P4所对应的冲击能量范围为300J 550J，大试样P1、 P5、 P6所 对应的冲击能量范围为800J 5500J。
传统落锤试验机主要是通过调整砝码的个数(增减落锤重量)以及落锤高度来调整冲击 能量，其中"落锤重量"是一个较为重要的参数，在国家标准GB6803-1986第5.3.2中规定 "试验时应根据试样型号和材料的实际屈服强度选择冲击能量，锤体的落差应不小于1米"。 根据该规定可以推算出当进行300J落锤式冲击试验时落锤重量不能超过30公斤；但当进 行5500J级大能量落锤式冲击试验时，为使锤体结构保持一定的刚度，却要求锤体的重量要 足够大，否则当进行此类试验时，由于锤体的跨距较大(跨距360mm)，锤体自身会发生变形 从而导致其与两个导向立柱卡死，无法上下移动。经过计算，在进行5500J落锤式冲击试验 时，落锤最小重量不能小于100公斤，显然落锤试验机的不同工作范围对"落锤重量"提出 了两种截然相反的技术要求。
综上所述，正是由于存在对"落锤重量"调整的局限性， 一台传统的落锤试验机无法同 时满足高能量和低能量两类能量范围落锤式冲击试验的技术要求。即由于结构上的原因， 现有的6000J能量级落锤试验机无法进行300J 1000J的小能量冲击试验。
为解决该问题，传统上一般分别设计6000J能量级和300J能量级两类试验机来适应不同 大小的落锤试样，两类不同能量级别设备的底座和锤体几何尺寸存在明显差异，互不通用。 而对试验机用户来说，为完成国家标准GB6803-1986《铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验 方法》中的所有试验，就必须配备大小两台试验机。这首先要增加设备投资，同时也增加了 用户后期的设备维护负担。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全能量级的落锤式冲击试验机，该试验机 在保留设备原有功能的前提下，扩展其使用功能，在一台设备上既可以进行小能量级(如
300J 1000J)，也可以进行大能量级(如1000J 5500J)的落锤式冲击试验。 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是
全能量级的落锤式冲击试验机，它包括底座、固定在底座上的导向立柱、在导向立柱上 运行的锤体、锤头；
锤体的底板上开有通孔； 锤头包括T型大锤头、T型小锤头；
大锤头包括大锤刃、用于与锤体底部连接的大锤头座，大锤刃的上端与大锤头座的底部 固定连接；
小锤头包括用于插入通孔的小锤刃、用于放置在锤体的底板上方的小锤头座，小锤刃的 上端与小锤头座的底部固定连接；
底座上的锤体下方还设有用于支撑锤体的缓冲装置；锤体的底板底部至小锤刃底部的垂 直距离大于缓冲装置顶部至试件顶部的垂直距离。
上述方案中，试验机还包括用于放置在通孔内的挡板，挡板上安装有砝码定位杆。
上述方案中，缓冲装置与底座固定连接，锤体的底板底部至大锤刃底部的垂直距离大于 缓冲装置顶部至试件顶部的垂直距离。
上述方案中，缓冲装置与底座活动连接。
本实用新型全能量级的落锤式冲击试验机，在不改变设备基本构造的前提下，对现有大 能量级(如6000J)落锤试验机进行局部改造，即可扩展其使用功能，在一台设备上既可以 进行小能量级(如300J 1000J)，也可以进行大能量级(如1000J 5500J)的落锤式冲击试 验。
本实用新型全能量级的落锤式冲击试验机的工作原理为-
当进行低能量冲击试验(如能量300J 1000J)时，将T型小锤头(重量30公斤)的小 锤刃插入锤体的通孔内并穿过锤体一定距离，确保锤头下落后会首先接触到试样。
为避免锤体与试样发生直接接触，试验机底座上装有缓冲装置。当锤头和锤体一同下落 后，锤头会首先锤击试样，而锤体则继续自由下落一段距离，随后由于受到缓冲装置的阻滞 而停止下落。
缓冲装置可确保在锤头冲击试样后经过短暂的间隔时间，锤体才会受到该缓冲装置的阻 滞作用而停止下落，从而使冲击过程避免受到外在干扰。
由于小锤头实际上与锤体始终处于一种完全分离的状态，在工作时仅仅是锤头与试样接 触而参与作功，这样就使得大能量级落锤试验机满足了小能量试验对锤重的要求。
当进行大能量落锤式冲击试验(如能量1000J 5500J)时，先将小锤头卸下，将大锤头 座固定锤体的底板下方，试验机恢复到传统大能量级落锤试验机。
图1为落锤式冲击试验机的结构示意图
图2为本实用新型实施例工作状态一的局部结构示意图 图3为本实用新型实施例工作状态二的局部结构示意图 图4为现有落锤式冲击试验机局部结构示意图
图中1-底座、2-导向立柱、3-锤体、301-通孔、4-大锤头、401-大锤刃、402-大锤头 座、5-小锤头、501-小锤刃、502-小锤头座、6-缓冲装置、7-挡板、8-砧座、9-后立柱、10-砝码、11-定位杆。
具体实施方式
如图1所示，试验机包括底座l、固定在底座1上的导向立柱2、固定在底座l上的后立 柱9、在导向立柱2上运行的锤体3、锤体3的提升系统、锤头、砝码10等。底座l上设有 用于放置试件的砧座8，砧座8的高度为100mm (在国家标准GB6803-1986《铁素体钢的无塑 性转变温度落锤试验方法》中对砧座高度有明确规定)。
如图2所示，本实用新型实施例的缍体3的底板上开有通孔301;锤头包括T型小锤头5; 小锤头5包括用于插入通孔301的小锤刃501、用于放置在锤体3的底板上方的小锤头座502， 小锤刃501的上端与小锤头座502的底部固定连接。小锤刃501与小锤头座502为一整体锻 造件。使用时，小锤头5的小锤头座502放置在锤体3的底板上方，即小锤头5与锤体3 分离式连接。锤体3的底板底部至小锤刃501底部(尖端)的垂直距离为104mm。
底座1上的锤体3下方还设有用于支撑缍体3的缓冲装置6;缓冲装置6与底座1固定 连接，缓冲装置6为液压缓冲装置(缓冲容量4000J，缓冲行程50mra，型号HYDD4-50)，其 高度设计为210mm，这样可以确保在锤头冲击试样后经过短暂的间隔时间，锤体才会受到液 压缓冲装置的阻滞作用而停止下落，从而使冲击过程避免受到外在干扰。
锤体3的底板底部至小锤刃501底部的垂直距离为104mm，缓冲装置6高度为210mra，砧 座8的高度为lOOmm,试样高度为12mm。锤体3的底板底部至小锤刃501底部的垂直距离 (104mm)大于缓冲装置6顶部至试件顶部的垂直距离(210-100-12=98mm)。
如图3所示，本实用新型实施例的锤头包括T型大锤头4;大锤头4包括大锤刃401、用 于与锤体3底板的底部活动连接的大锤头座402，大锤刃401的上端与大缍头座402的底部 通过螺钉固定连接。大锤刃401与大锤头座402为一整体锻件加工而成。
试验机还包括用于放置在通孔301内的挡板7，挡板7上安装有砝码定位杆11。
缓冲装置6与底座1固定连接，锤体3的底板底部至大锤头体401底部的垂直距离(104mm) 大于缓冲装置6顶部至试件顶部的垂直距离。
缓冲装置6也可以与底座1活动连接，大能量级的落锤式冲击试验时可以将缓冲装置6 卸下。
本实用新型实施例对传统6000J落锤试验机的锤体部分进行局部改造，只是在锤体下方 加工出一个通孔。
如图2所示，当进行低能量冲击试验(能量300J 1000J)时，只须将T型小锤头(重 量30公斤)的小锤刃501装入锤体下方的通孔内并伸出一定距离，确保锤头下落后会首先接 触到试样。
为避免锤体与试样和砧座发生直接接触，试验机底座上加装两个缓冲装置。当锤头和锤 体一同下落后，锤头会首先锤击试样，而锤体则继续自由下落一段距离，随后由于受到液压 缓冲装置的阻滞作用而逐渐停止。
由于锤头实际上与锤体始终处于一种完全分离的状态，在工作时仅仅是小锤头与试样接 触而参与作功，这样就满足了小能量试验对锤重的要求。
如图3所示，当进行大能量落锤式冲击试验(能量1000J 5500J)时，可以利用螺钉将 大锤头4的大锤头座402固定锤体3的底板下方，即大锤头4与锤体3固定式连接，锤头 与锤体的连接方式完全恢复到以往的传统设计，此时基本锤重为100公斤。挡板上安装两根 定位杆11用于固定砝码10，这样锤体内部也完全恢复到传统大能量落锤式冲击试验机的设 计。
由于在进行大能量冲击试验时，锤头与锤体已连为一体，锤头在冲击试样后将停在砧座 位置，此时底座上的两个缓冲装置始终无法直接接触，试验过程同样不会受到干扰。
本实用新型实施例可实现在一台设备上进行P1、 P5、 P6大规格试样的冲击试验，和进行 P2、 P3、 P4小规格试样的冲击试验。
权利要求1、全能量级的落锤式冲击试验机，它包括底座(1)、固定在底座(1)上的导向立柱(2)、在导向立柱(2)上运行的锤体(3)、锤头；其特征在于锤体(3)的底板上开有通孔(301)；锤头包括T型大锤头(4)、T型小锤头(5)；大锤头(4)包括大锤刃(401)、用于与锤体(3)底部连接的大锤头座(402)，大锤刃(401)的上端与大锤头座(402)的底部固定连接；小锤头(5)包括用于插入通孔(301)的小锤刃(501)、用于放置在锤体(3)的底板上方的小锤头座(502)，小锤刃(501)的上端与小锤头座(502)的底部固定连接；底座(1)上的锤体(3)下方还设有用于支撑锤体(3)的缓冲装置(6)；锤体(3)的底板底部至小锤刃(501)底部的垂直距离大于缓冲装置(6)顶部至试件顶部的垂直距离。
2、 如权利要求1所述的试验机，其特征在于试验机还包括用于放置在通孔(301)内 的挡板(7)，挡板(7)上安装有砝码定位杆(11)。
3、 如权利要求1所述的试验机，其特征在于缓冲装置(6)与底座(1)固定连接，锤 体(3)的底板底部至大锤刃(401)底部的垂直距离大于缓冲装置(6)顶部至试件顶部的垂 直距离。
4、 如权利要求1所述的试验机，其特征在于缓冲装置(6)与底座(1)活动连接。
专利摘要本实用新型涉及全能量级的落锤式冲击试验机，它包括底座(1)、固定在底座(1)上的导向立柱(2)、在导向立柱(2)上运行的锤体(3)、锤头；锤体(3)的底板上开有通孔(301)；锤头包括T型大锤头(4)、T型小锤头(5)。本实用新型全能量级的落锤式冲击试验机，在不改变设备基本构造的前提下，对现有大能量级(如6000J)落锤试验机进行局部改造，即可扩展其使用功能，在一台设备上既可以进行小能量级(如300J～1000J)，也可以进行大能量级(如1000J～5500J)的落锤式冲击试验。
文档编号G01N3/30GK201075076SQ200720087210
公开日2008年6月18日 申请日期2007年9月24日 优先权日2007年9月24日
发明者凃应宏, 周克明, 彤 张, 李荣锋, 邝兰翔 申请人:武汉钢铁(集团)公司