一种拉力试验机的拉伸装置制造方法
【专利摘要】本发明的一种拉力试验机的拉伸装置，包含机身，油缸座，拉力油缸，动力车，挡块夹具和尾座，所述机身包含一个由钢筋混凝土浇铸的长方形地坑，在地坑纵向前后两侧面连接有侧板，在两侧板上对称设有多条竖直的U形凹槽，在地坑底部纵向埋设有二根导轨；所述尾座插入式固定在两侧板左端U形凹槽内；所述油缸座插入式固定在两侧板右端U形凹槽内，所述拉力油缸固定连接在油缸座的右边；所述动力车安置在拉力油缸右边的导轨上，拉力油缸的活塞杆端头通过对合法兰固定连接在动力车的左端面上；所述尾座和动力车上部均设有止推槽口，所述挡块夹具安装在槽口内。本发明利用地坑作为拉力机机身，刚性好，拉伸长度范围宽，结构简单，经济适用，安全可靠。
【专利说明】一种拉力试验机的拉伸装置
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种力学性能测试平台，尤其涉及一种大拉力长距离锚链拉力试验机的拉伸装置，属于卧式拉力试验机【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]锚链通常是指用于连接锚与船体的链条，节与节之间用链环或卸扣相连。同时，高强度大规格船用锚链也是关系到远洋、近海、内河船舶以及海洋石油平台系泊锚链安全的重要设施，由于船用锚链和海洋石油平台系泊锚链(以下简称锚链)需要在周期性负荷作用下长时间工作，对锚链的机械性能检测是必不可少的。各船级社的有关规范和有关国际标准、国家标准均规定，在锚链热处理后必须对全部链环按不同规格和强度级别规定的拉力负荷值进行拉力试验，经拉力试验后的链环虽然产生了塑性变形，但其应达到几何形状对称、无裂纹、凹坑，尺寸不超过规定的公差要求；目前，对船舶锚链特别是大型船舶锚链的检测，通常使用卧式拉力机，由于拉力机机身为钢构件产品，占用空间大，结构复杂，且受自身刚性影响，不仅单次测量长度有限，而且测量精度低，从而导致其工作效率低，造价高，资源浪费大。
[0003]专利号为201110321609.5的专利中提到一种新型锚链拉力试验机，该机包括预埋件、活动梁、固定梁，所述预埋件里安装有活动梁导轨，所述活动梁可沿活动梁导轨移动地安装在活动梁导轨上，所述固定梁固定在预埋件内的固定梁底板上；所述活动梁和固定梁的外侧均安装有将锚链夹紧的夹爪，所述活动梁与驱动其运动的油缸上的活塞连接，所述油缸固定安装在固定梁。虽然该机“是半潜式机型，设备的60%在地面以下，用混凝土钢结构作为预埋件，在承受巨大侧向力时刚度还有富余。”由于该机的拉伸区间为活动梁到固定梁，且活动梁与固定梁之间分别连接着油缸和其活塞，油缸的长度受工艺限制，因此，该机的拉伸装置无法满足锚链拉力试验机对长达数十米至数千米的船舶和海洋石油平台系泊锚链进行拉力试验要求。
[0004]专利号为200910024646.2的专利中提到一种锚链拉力试验机的加载装置，见该专利附图2、该装置包括移动横梁1、固定横梁2、固定横梁底座3、双加载油缸4、锚链环夹紧装置5、移动装置6、轨道7和锚链支撑导轨装置80固定横梁底座3埋设在混凝土基础19中，固定横梁2的底面与固定横梁底座3的顶面通过螺栓201，螺母202固定连接。两个加载油缸4沿固定横梁2的长度方向对称设置在固定横梁2内，加载油缸4的安装法兰41通过螺钉9与固定横梁2的前侧固定连接，加载油缸4的活塞杆头部42分别通过对称设置的对合法兰10，螺钉101与移动横梁I的后侧固定连接。轨道7成对地固定在水平基础19的基准平面上，移动装置6设置在轨道7的顶面与移动横梁I的下侧之间，轨道7通过移动装置6支撑移动横梁I。为了满足大力值的拉力负荷的要求，保证设备工作时的稳定性，移动横梁、固定横梁、固定横梁底座以及固定横梁与固定横梁底座的固定螺栓等分别为强度高、刚度好的大吨位钢结构件和铸锻件，价格昂贵、结构复杂，加工困难，空间尺寸大，造成了拉力试验机拉伸装置造价很高。
【发明内容】
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[0005]本发明提供一种拉力试验机的拉伸装置，其目的是克服现有大型锚链拉力试验机拉伸装置占用空间大，机构复杂、机体刚性差、测量精度低，单次拉伸长度短等技术中的不足。
[0006]本发明通过以下技术方案予以实现:
[0007]一种拉力试验机的拉伸装置，包含机身，油缸座，拉力油缸，动力车，挡块夹具，尾座；所述机身包含一个由钢筋混凝土浇铸的长方形地坑，在地坑纵向前后两侧面分别通过预埋螺栓固定连接有与水平面垂直的侧板，在两侧板左右两端，分别对称设有至少一条竖直的U形凹槽，在地坑底面纵向埋设有至少一根导轨；所述尾座为板形结构插入式固定在两侧板左端的U形凹槽中；所述油缸座为板形结构插入式固定在两侧板右端的U形凹槽中；所述拉力油缸固定连接在油缸座的右边；所述动力车为箱式结构，安置在拉力油缸右边的导轨上，拉力油缸的活塞杆端头通过对合法兰固定连接在动力车的左端面上；所述尾座和动力车上部均设有止推槽口，所述挡块夹具安装在槽口内。
[0008]本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0009]上述所述侧板为整体式或分段式，所述预埋螺栓的端头不超出侧板表面。
[0010]上述所述侧板U形凹槽的间距为5?10米。
[0011]上述所述导轨为二根平行的导轨，且与水平面平行。
[0012]上述所述导轨为平导轨。
[0013]上述所述动力车的前后两侧面均设有至少二只导向滚轮，滚轮转轴中心线垂直于水平面。
[0014]上述所述尾座和油缸座之间还设有支撑托架。
[0015]上述所述支撑托架为整体式或组合拼装式。
[0016]本发明的优点和有益效果主要是:
[0017]本发明结构简单，经济适用，安全可靠。本发明充分利用地基钢筋混凝土的抗压性能作为拉力机机身，解决了大型拉力机机身的刚性问题，单次拉伸长度可以根据需要设计；同时采用地坑式机身，对空间环境要求大大降低，因此拉力机的最大试验力以及测试距离可以根据需要，能够方便经济实现；本发明在侧板上设有多道槽口，改变尾座的插槽口，可以改变拉力机的测试距离，提高了设备使用的灵活性，同时通过改变尾座和动力车上止推槽内的挡块夹具，导向器、牵引绞车的绞盘，以及支撑托架，不仅可以检测锚链、钢丝绳、电缆等柔性物体，也可以对部分刚性构件进行拉伸检测，充分发挥其检测功能。
[0018]本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，该实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的俯视图；
[0020]图2为图1的A-A剖视图；
[0021 ] 图3为图2的D-D剖视图；
[0022]图4为图2的C-C剖视图；[0023]图5为图2的B-B剖视图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本发明做进一步的描述:
[0025]如图1、图2、图3、图5所示，为本发明的一种拉力试验机的拉伸装置，为叙述方便，使用锚链为拉伸试验构件。本发明的拉伸装置，包含机身1A，油缸座3，拉力油缸4，动力车
5,挡块夹具65,尾座2以及支撑托架63,导向器61,牵引绞机64和防护网罩62 ;所述机身IA包含一个由钢筋混凝土浇铸的长方形地坑1，在地坑I纵向前后两侧面分别使用预埋螺栓19固定连接着与水平面垂直的带有腰形固定孔侧板12，在两侧板12上每间隔5米设有一条竖直的U形凹槽F，在地坑底部纵向埋设有二根平行的导轨14 ;所述尾座2为板形结构插入式固定在两侧板左端U形凹槽F内；所述油缸座3为板形结构插入式固定在两侧板右端U形凹槽F内，拉力油缸4固定在油缸座3的右端面上，所述动力车5为箱式结构，安置在油缸4活塞杆前端的导轨14上，油缸4的活塞杆端头通过对合法兰41固定在动力车5的左端面上；所述尾座2、动力车5上部设有止推槽口 D槽和C槽，挡块夹具65安装在D槽和C槽内。
[0026]此外，所述地坑I的纵向两侧面，分别预埋有螺栓19固定侧板12、侧板12设有水平定位块11和垂直定位块13 ;在地坑I的底部埋设导轨水平定位板16和导轨14，导轨14固定在导轨水平定位板16上；此外，在地坑I的底部埋设有尾座和油缸座的垫板15 ;所述侧板12上平面102高于地坑I纵向两侧上平面101，使用“Z”字形踏步17，上端固定在侧板12的平面102上，并保持“Z”字形踏步17上平面水平，“Z”字形踏步17下端面支撑在地坑I两侧的上平面101上，通过预埋螺栓18将其固定平面101上；为避免混凝土与钢板的热膨胀系数不同，侧板12和“Z”字形踏步17与预埋在混凝土中的螺栓连接孔设为腰型孔，且在地坑I的同一侧，侧板12和“Z”字形踏步17均采用分段式安装，且侧板12和“Z”字形踏步17的段长相同，段与段之间留有膨胀间隙103，确保机身侧板12平整，且在机身地坑I两边侧板12的对称面上每间隔5米设有一对U形槽F，供油缸座3和尾座2固定。
[0027]如图1、4所示，在机身侧板12右端对称槽F里，插入了油缸座3，槽F底部距离L大于等于油缸座5的宽度，槽宽Wl大于油缸座3的厚度W2，在W1-W2的间隙处填充了铅条310，铅条310填充在油缸座3的右边，其目的是减小因构件在拉伸试验过程中突然断裂，油缸座3对侧板12的反向冲击载荷:油缸座3的右端面上，设有二只水平布置的油缸4缸体定位孔34，定位孔34的中心设有贯穿油缸座3的中心孔341，油缸座3上的二只定位孔34各固定了一只油缸4，两油缸4缸体定位孔中心连线的水平中垂线为拉力机的拉力中心线，即图4过P点垂直于纸面的一条线；油缸座3上端的凹槽B是为拉力机在进行拉伸试验时，避让构件设计的；油缸4活塞杆前端41连接在动力车5的左端面上。
[0028]如图5所示，所述动力车5包含一块断面为“凹”字形本体50，其止推凹槽C是用来安装挡块夹具65，夹持锚链进行拉伸试验，以及在其底部安装的四只能够在导轨14上行走的滚轮52 ;在本体50前后两侧面分别安装二只旋转轴线与水平面垂直的导向辊轮51。
[0029]所述行走的滚轮52，包含轮座521，轴承523辊筒522和辊轴524，轮座521是安装在本体50下方凹槽内，对滚轮52进行前后限位，其作用是将轮座521上前后水平方向作用力直接传递到本体50上，减少其固定螺栓作用力；左右滚轮52之间距离与机身底部导轨14之间的距离相对应。
[0030]所述本体50左右两侧面分别安装的二只导向辊轮51，包含一只外形为腰鼓形的辊筒体518，在辊筒体518上端型腔内装有二只双列圆锥滚子轴承512，并通过辊筒端盖517对轴承512进行轴向定位，辊筒端盖517上设有密封圈516，其下端型腔内装有一只推力球轴承511，将辊筒体518装入“匚”形轮座519，推力球轴承511的下平面直接作用在“匚”形轮座519的底板上，通过辊轴513穿过“匚”形轮座519的上底板孔、辊筒端盖517孔、二只双列圆锥滚子轴承512、辊筒体轴承512与轴承511之间的隔离台阶孔、推力球轴承511和“匚”形轮座519的下底板孔，并利用压板515将滚轴513轴向固定，此外，在辊轴513的上端设有油杯514和导油孔，对轴承512进行润滑；“匚”形轮座通过螺钉固定到动力车前后侧面上。
[0031]辊筒体518的自重是通过推力球轴承511传递到轮座519，从而保证辊筒体518转动灵活，导向辊轮的辊筒体518为腰鼓形，与机身的侧板接触为点接触，且接触点与拉力中心等高，其目的是减小与机身侧板12的接触面积，从而减小摩擦力，提高检测精度。动力车5前后侧面对称分别设有二只导向辊轮51，保证动力车5沿侧板直线移动，导向辊轮51能够保证动力车5沿侧板12直线移动，同时在两液压油缸4内即使有压力不平衡现象，动力车5仍然可以在地坑I侧板12内移动顺畅。从而提高检测精度。
[0032]如图1、图5，尾座2根据拉伸锚链的长短，选择侧板12上距离合适的的U形槽F插入，尾座2与侧板12上的U形槽配合与油缸3与侧板12上的U形槽相同，尾座2与槽配合的厚度方向间隙留在尾座2的左边，同样以铅条210填充，其作用与油缸座3填充的铅条310相同，尾座2上的止推凹槽D槽是用来安装挡块夹具65，夹紧锚链进行拉伸试验。
[0033]所述导向器61作用:是指拉伸构件(本实施例为锚链)经过导向器61在外力拖出后得到自然整理，保证所有水平锚链保持水平，垂直锚链保持垂直，避免锚链拉出后的扭曲现象，从而满足牵引绞机64上的锚链绞盘与锚链的啮合。所述牵引绞机64的作用:就是为试验需要拉动试验构件的动力装置。当试验构件为锚链时，则在绞机64上配置锚链绞盘，当试验构件为钢丝绳时，则在绞机64上配置钢丝绳绞盘。
[0034]如图1、图2，本发明尾座2上的D槽和动力车5上的D槽在装上挡块夹具65后，其挡块夹具65夹持中心与油缸座3上的油缸4所确定的拉力中心线重合。当拉力机工作时，先将动力车5复位，拉力机首部的牵引绞机64将其尾部的导向器61上的锚链经过尾座2上挡块夹具65，支撑托架63、油缸座3上槽B到动力车5上C槽口内的挡块上，将锚链嵌入尾座2和动力车5上的挡块夹具65内，进行拉伸试验。
[0035]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种拉力试验机的拉伸装置，包含机身，油缸座，拉力油缸，动力车，挡块夹具，尾座；其特征在于:所述机身包含一个由钢筋混凝土浇铸的长方形地坑，在地坑纵向前后两侧面分别使用预埋螺栓固定连接有与水平面垂直的侧板，在两侧板左右两端，分别对称设有至少一条竖直的U形凹槽，在地坑底面纵向埋设有至少一根导轨；所述尾座为板形结构，插入式固定在两侧板左端的U形凹槽中；所述油缸座为板形结构，插入式固定在两侧板右端的U形凹槽中；所述拉力油缸固定连接在油缸座的右边；所述动力车为箱式结构，安置在拉力油缸右边的导轨上，拉力油缸的活塞杆端头通过对合法兰固定连接在动力车的左端面上；所述尾座和动力车上部均设有止推槽口，所述挡块夹具安装在槽口内。
2.如权利要求1所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述侧板为整体式或分段式，所述预埋螺栓的端头不超出侧板表面。
3.如权利要求1所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述侧板设有的U形凹槽的间距为5?10米。
4.如权利要求1所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述导轨为二根平行的导轨，且与水平面平行。
5.如权利要求1或4所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述导轨为平导轨，
6.如权利要求1所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述动力车的前后两侧面均设有至少二只导向滚轮，滚轮转轴中心线垂直于水平面。
7.如权利要求1所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述尾座和油缸座之间还设有支撑托架。
8.如权利要求7所述的一种拉力试验机的拉伸装置，其特征在于:所述支撑托架为整体式或组合拼装式。
【文档编号】G01M13/00GK103630344SQ201310555081
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】唐文献, 苏世杰, 李钦奉, 庄宏, 齐继阳, 张中政, 吴琼 申请人:江苏科技大学