专利名称：气弹簧环境模拟疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气弹簧环境模拟疲劳试验机，属于气弹簧技术领域。
技术背景气弹簧模拟疲劳试验机是模拟气弹簧的工作状态，再对被试气弹簧进 行测试是否能达到设计要求。常规的模拟疲劳试验机仅能在室温下进行模 拟疲劳试验，由于不能进行真实气弹簧的工作环境的试验，而无法确保气弹簧在不同温度环境条件下使用的可靠性和耐久性。CN2615658Y所公开的 《可压縮气弹簧耐久性试验台》，是一种置于个大型环境试验箱内的试验 台，由可调节底座、立柱、试件支架和模拟背门等组成，其中立柱固定焊 接在底座上，试件支架通过螺栓固定在立柱上，并可延立柱上下方向进行 调整，，传动轴通过减速机法兰与减速机相连，与传动轴连接的驱动轴通过 花键与下链轮相连接，而上链轮则与门轴相连，门轴穿过模拟背门和门配 重砝码，带动模拟背门绕门轴旋转，下链轮和上链轮之间连接有链条，被 试气弹簧的两端分别安装在试件支架和模拟背门之间，电机通过减速机后 驱动上下链轮旋转，以模拟被试气弹簧在真实工作状态下进行各种环境温 度条件的耐久性试验，以提供精确气弹簧的试验数据。上述结构的模拟疲 劳试验机除动力机构外，机械传动机构、模拟背门以及气弹簧均置于个大 型环境试验箱内，由于机械传动机构采用链传动机构，交变环境温度也同 时影响链传动机构以及模拟背门等动作机构的使用寿命。另一方面，由于 该试验台需放置在一个大型环境试验箱内，如要使环境试验箱内达到试验 设定的高低交变温度，试验箱内升降温时间较长，故能耗较高，因此目前 没有一种在交变环境温度下，方便对被试气弹簧进行模拟疲劳试验的机器。 发明内容本发明的目的是提供一种结构合理，不会影响试验机动力及传动机构 使用寿命，且能耗低的气弹簧环境模拟疲劳试验机。本发明的另一个目的是提供一种方便调节被测气弹簧工作行程的气 弹簧环境模拟疲劳试验机。本发明为达到上述目的的技术方案是 一种气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于包括机架、箱体组件、机械传动装置、配重装置、挂盘 以及传动轴，所述箱体组件由保温的箱体和安装在箱体上的箱门构成；所 述的机械传动装置安装在机架上并位于箱体的外部，机械传动装置包括电 机、减速器以及由转盘、滑块和摆杆构成的曲柄连杆机构，电机经减速器 与转盘连接，安装在转盘上的摆动轴与滑块连接，滑块设置在摆杆的导向 槽内，摆杆的一端铰接在摆杆支座上；具有托盘的传动轴设置在箱体内， 且传动轴穿出箱体与摆杆的另一端铰接；所述的挂盘连接在箱体内并与传 动轴相对应；配重装置包括配重支架、盘体、配重块以及钢缆，配重支架 固定在箱体内的顶部，两盘体同轴安装在配重支架上，设置在两盘体环槽 内的钢缆其两端分别连接在配重块和传动轴上。本发明为达到上述另一个目的的技术方案是所述的转盘上设有用于调节摆动轴移动的槽口，摆动轴的内端具有尺寸大于槽口的挡块，摆动轴 设置在该槽口内，且挡块与转盘内端面相接，而摆动轴的外侧旋接有锁紧 螺母，转盘槽口的开口端安装有调节座，安装在调节座上的调节杆与摆动 轴连接，使摆动轴在转盘槽口内移动。本发明将电机、减速机以及曲柄连杆机构设置在箱体的外部，箱体内 仅设有部分可轴向移动的传动轴、挂盘以及配重装置，因此箱体内交变温 度不会对动力及传动机构造成影响。本发明采用由转盘、滑块和摆杆构成 的曲柄连杆机构，将电机的旋转运动通过曲柄连杆机构转换成传动轴的复 往直线运动，并能通过控制电机的转速来控制被试气弹簧往复循环的速度， 因传动轴仅为上下的往复运动，故还能减小箱体与传动轴之间的配合间隙， 使箱体组件具有较好的密封效果，整机结构非常合理。本发明将动力及传 动机构设置在箱体的外部，有效地减小了箱体体积，箱体内的加热或制冷温度可控制在+85'C -45。C之间，交变温差大，且箱体体积小，从常温升 至+8(TC所用时间不超过20分钟，且从常温降至-4(TC不超过30分钟，能 方便控制箱体内的温度。也由于箱体体积小，加热、制冷能耗低。本发明 的气弹簧环境模拟疲劳试验机在温差较大的交变温度下模拟气弹簧工作状 况，能满足为气弹簧各零部件的使用寿命提供准确数据的要求。本发明通过调节杆来调节使摆动轴沿转盘槽口内移动，改变摆动轴的 轴线与转盘轴线的距离，方便调节气弹簧的试验工作行程，故能适应不同 长度的被测气弹簧。下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明气弹簧环境模拟疲劳试验机的结构示意图。图2是图1的A-A的剖视结构示意图。图3是本发明气弹簧环境模拟疲劳试验机去掉箱体和机架的立体结构 示意图。图4是图3的B向立体结构示意图。其中1—螺套，2—皮带轮，3—配重支架，4一盘体，5—钢缆，6— 配重块，7—调节丝杆，8—挂盘，9一被试气弹簧，IO—传动轴，ll一导向 套，12—标尺，13—轴销，14一机架，15—摆杆，15-1—导向槽，16—摆动 轴，17—锁紧螺母，18—转盘，18-1_槽口， 19一减速器，20—电机，21 一摆杆支座，22—箱体，23—加热制冷装置，24—皮带，25—电机座，26 一调整电机，27—箱门，28—滑块，29—调节座，30—调节杆。
具体实施方式
见图1 3所示，本发明的气弹簧环境模拟疲劳试验机，包括机架14、 箱体组件、机械传动装置、配重装置、挂盘8以及传动轴10。见图1所示， 本发明的箱体组件由保温的箱体22和安装在箱体22上的箱门27构成，箱 体组件固定在机架14上，箱体22内安装有加热制冷装置23，或加热制冷 装置23安装在箱体22外，且箱体22上具有通风口，通过控制加热制冷装 置23来控制箱体22内的被试气弹簧的模拟环境温度。见图1 3所示，本发明的机械传动装置安装在机架14上并位于箱体22 的外部，可安装在箱体22的外下部，该机械传动装置包括电机20、减速器 19以及由转盘18、滑块28和摆杆15构成的曲柄连杆机构，电机20采用 变频电机，方便调节电机20的工作转速，电机20的动力输出轴与减速器 19连接，减速器19的动力输出轴则与转盘18连接，摆动轴16连接在转盘 18，滑块28则设置在摆杆15的导向槽15-1内，而摆动轴16轴线与转盘 18轴线之间的距离即为被试气弹簧9的1/2工作行程，为便于调节被试气 弹簧9的工作行程，见图3、 4所示，该转盘18上设有用于调节摆动轴16 移动的槽口 18-1，摆动轴16的内端具有尺寸大于槽口 18-1的挡块，摆动 轴16设置在该槽口 18-1内，且摆动轴16的挡块与转盘18内端面相接，而 摆动轴16的外侧则旋接有锁紧螺母17，将摆动轴16安装在转盘18上，而转盘18的槽口 18-1的开口端还安装有调节座29，安装在调节座29上的调 节杆30与摆动轴16连接，具有螺纹的调节杆30旋接在调节座29内的螺 孔内，当松开锁紧螺母17，调节调节杆30移动，使摆动轴16在转盘18的 槽口 18-1内移动，改变摆动轴16的轴线与转盘18的轴线之间的距离，使 摆杆15摆动角度发生变化，而调整传动轴10的往复行程，摆杆15的一端 铰接在摆杆支座21上，摆杆支座21固定在机架14上，具有托盘的传动轴 10设置在箱体22内，该托盘上设有被试气弹簧9的安装座，传动轴10穿 出箱体22与摆杆15的另一端铰接。见图3、 4所示，传动轴10与箱体22 和机架14之间设有导向套11，传动轴10位于箱体22的外部设有通槽，摆 杆15穿在传动轴10的通槽内，通过轴销13使摆杆15与传动轴10铰接， 接近传动轴10的机架14上还安装有标尺12，且轴销13具有延伸至标尺 12指示面的指针，方便对被试气弹簧9被测行程的调整操作。见图1 3所示，本发明的挂盘8连接在箱体22内，挂盘8与传动轴10 相对应，最好能为同一轴心线，为便于安装被试气弹簧9，电机座25安装 在箱体22的外顶部，调整电机26安装在电机座25上，且调整电机26的 输出盘通过皮带24、皮带轮2与螺套1连接，调节丝杆7安装在螺套1内， 而调节丝杆7与挂盘8连接，调节丝杆7和挂盘8还可为整体结构，通过 调整电机26的转动，使挂盘8轴向移动。见图1 3所示，本发明的配重装置包括配重支架3、盘体4、配重块6 及钢缆5，配重支架3固定在箱体22内的顶部，两盘体4同轴安装在配重 支架3上，设置在两盘体4环槽内的两钢缆5其两端分别连接在配重块6 和传动轴10上，通过该配重装置的重量，降低驱动力矩。试验时，将1只或多只被试气弹簧9安装在挂盘8和传动轴10的托盘 上，电机20带动减速器19驱动曲柄连杆机构动作，当传动轴10上向运动 时，配重块6的重量通过钢缆5同时作用于传动轴10，压縮被试气弹簧9; 而当被试气弹簧9压縮完毕后，被试气弹簧9在其弹簧力以及曲柄连杆机 构的作用下，传动轴10向下运动时，此时配重块6的重量通过钢缆5作用 于传动轴10进行缓冲，以此往复对被试气弹簧9进行疲劳试验。
权利要求
1. 一种气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于包括机架(14)、箱体组件、机械传动装置、配重装置、挂盘(8)以及传动轴(10)，所述箱体组件由保温的箱体(22)和安装在箱体(22)上的箱门(27)构成；所述的机械传动装置安装在机架(14)上并位于箱体(22)的外部，机械传动装置包括电机(20)、减速器(19)及由转盘(18)、滑块(28)和摆杆(15)构成的曲柄连杆机构，电机(20)经减速器(19)与转盘(18)连接，安装在转盘(18)上的摆动轴(16)与滑块(28)连接，滑块(28)设置在摆杆(15)的导向槽(15-1)内，摆杆(15)的一端铰接在摆杆支座(21)上；具有托盘的传动轴(10)设置在箱体(22)内，且传动轴(10)穿出箱体(22)与摆杆(15)的另一端铰接；所述的挂盘(8)连接在箱体(22)内并与传动轴(10)相对应；配重装置包括配重支架(3)、盘体(4)、配重块(6)以及钢缆(5)，配重支架(3)固定在箱体(22)内的顶部，两盘体(4)同轴安装在配重支架(3)上，设置在两盘体(4)环槽内的钢缆(5)其两端分别连接在配重块(6)和传动轴(10)上。
2、 根据权利要求1所述的气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于 所述的转盘(18)上设有用于调节摆动轴(16)移动的槽口 (18-1)，摆 动轴(16)的内端具有尺寸大于槽口 (18-1)的挡块，摆动轴(16)设置 在该槽口 (18-1)内，且挡块与转盘(18)内端面相接，而摆动轴(16) 的外侧旋接有锁紧螺母(17)，转盘(18)槽口 (18-1)的开口端安装有 调节座(29)，安装在调节座(29)上的调节杆(30)与摆动轴(16)连 接，调节杆(30)控制摆动轴(16)在转盘(18)槽口 (18-1)内移动。
3、 根据权利要求1所述的气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于 所述传动轴(10)上设有通槽，摆杆(15)穿在传动轴(10)的通槽内， 摆杆(15)通过轴销(13)铰接在传动轴(10)上，接近传动轴(10)的 机架(14)上还安装有标尺(12)，且轴销(13)具有延伸至标尺(12) 指示面的指针。
4、 根据权利要求1所述的气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于: 所述的电机座(25)安装在箱体(22)的外顶部，调整电机(26)安装在 电机座(25)上，调整电机(26)的输出盘通过皮带(24)、皮带轮(2)与螺套(1)固定连接，与挂盘(8)连接的调节丝杆(7)旋接在螺套(1) 内。
5、 根据权利要求1所述的气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于:所述的传动轴(10)与箱体(22)和机架(14)之间设有导向套(11)。
6、 根据权利要求1所述的气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于:所述的箱体(22)内安装有加热制冷装置(23)。
7、 根据权利要求1所述的气弹簧环境模拟疲劳试验机，其特征在于: 所述的加热制冷装置(23)安装在箱体(22)外部，且箱体(22)上具有 通风口。
全文摘要
本发明涉及一种气弹簧环境模拟疲劳试验机，包括机架、箱体组件、机械传动装置、配重装置、挂盘以及传动轴，箱体组件由保温的箱体和箱门构成；机械传动装置安装在机架上并位于箱体外部，机械传动装置的电机经减速器与转盘连接，安装在转盘上的摆动轴与滑块连接，滑块设置在摆杆的导向槽内，摆杆的一端铰接在摆杆支座上；具有托盘的传动轴设置在箱体内，传动轴穿出箱体与摆杆的另一端铰接；挂盘连接在箱体内并与传动轴相对应；配重装置的配重支架固定在箱体内的顶部，两盘体同轴安装在配重支架上，设置在两盘体环槽内的钢缆其两端分别连接在配重块和传动轴上。本发明结构合理，不会影响试验机动力及传动机构使用寿命，具有操作方便、能耗低的特点。
文档编号G01M13/00GK101261185SQ200810025308
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月28日 优先权日2008年4月28日
发明者张国平, 施与秋 申请人:施与秋