一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统的制作方法

文档序号:11316257阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统,包括:加载子系统、加热子系统、动力子系统、气冷子系统和控制子系统,其特征在于,所述加载子系统包括夹头,该夹头与夹具通过推力轴承连接,夹具与试件连接键连接;所述加热子系统水平置于试件部位,环绕试件对其加热;所述动力子系统通过电机控制齿轮转动,联动齿轮内接于下端夹具,带动下端夹具转动;所述气冷子系统通过空气压缩机提供冷却气流,由通气管道连接上端空心夹头,冷却空气通过上端夹头、上端夹具、试验试件、下端夹具和下端夹头后流出;所述控制子系统由载荷控制器、转子流量计、热电偶和常闭电磁阀组成,通过线缆与加载子系统、气冷子系统和加温子系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统,其特征在于,所述加载子系统包括疲劳试验机、耐高温夹具和推力轴承,用于提供热机械疲劳试验所需机械载荷;试件与高温夹具螺栓连接,加入试件连接键固定,防止旋转过程螺栓滑动;夹具内接固定于推力轴承内轴,自设计推力轴承套通过铆钉将轴承固定于试验机夹头,推力轴承为空心结构,夹具为耐热合金模具钢。

3.根据权利要求1所述的一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统,其特征在于,所述加温子系统为电磁感应加热系统,用于提供热机械疲劳试验温度场;通过交变电流在导体中产生感应电流,导致导体发热,电磁线圈内部设置有石墨圈,线圈产生热量后通过石墨圈传至试件,保证热辐射的均匀性。

4.根据权利要求1所述的一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统,其特征在于,所述动力子系统包括电机、齿轮联动系统,用于提供系统旋转动力;通过齿轮联动系统连接下端夹具和电机,夹具内接齿轮,通过齿轮带动夹具转动,为夹具、试件提供可控恒定旋转速度,用于模拟试件与空气摩擦产生的温度场。

5.根据权利要求1所述的一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统,其特征在于,所述气冷子系统包括空气压缩机、减压稳压阀、转子流量计和进气、排气管,其间通过管道相互连接,它用于提供热机械疲劳试验所需冷却气流;通过转子流量计控制气流大小;系统中夹头、夹具、试件、推力轴承均为空心结构,保证冷却气流流畅通过整个系统,保证试件内部强制冷却。

6.根据权利要求1所述的一种旋转气膜冷却式温度梯度热机械疲劳试验系统,其特征在于,所述控制子系统包括载荷控制器、转子流量计、热电偶和常闭电磁阀,通过线缆连接,用于同步控制系统的拉伸载荷、冷却速率及加热速率;载荷控制器由现有疲劳试验机配备,可输入机械载荷波形,控制输入载荷;转子流量计通过控制冷却气流流量调整系统冷却速率;常闭电磁阀通过开/关信号及热电偶点信号控制系统加热速率。

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