一种波纹管拉压试验装置的制作方法

本实用新型属于管路连接件试验技术领域，具体涉及一种适用范围广、模块化、自动化、安全环保的波纹管拉压试验装置。

背景技术：

波纹管是一种安装于流体或线路系统中的柔性耐压管件，用以补偿管道和设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点。

为考核波纹管机械性能，需要对波纹管进行拉伸或压缩试验，现有的试验工装只能实现波纹管拉伸试验或压缩试验的单项试验，试验工装相对复杂，拆装困难。且拉伸或压缩试验过程中未考虑拉伸或压缩过程中的波纹管的弯曲变形问题，拉伸或压缩试验精度较差。

技术实现要素：

为了克服现有波纹管拉伸或压缩试验过程中部件组装繁琐、试验效率低及波纹管弯曲变形等缺点，提供了一种试验效率高和试验精度高的波纹管拉压试验装置，其试验效率高和试验精度高，适用于航空航天、机械工业等多领域波纹管的拉伸和压缩等相关试验，易于推广应用，具有较大的实用价值。

具体地，本实用新型提供一种波纹管拉压试验装置，其包括试验机、拉压接头以及固定装置，所述拉压接头包括上拉压接头和下拉压接头，所述固定装置包括固定内圆柱和固定套筒，

所述试验机固定在地面上，所述上拉压接头的一个端部与所述试验机的上平台相连接，所述上拉压接头的另一个端部与波纹管试验件的一个端部相连接，所述波纹管试验件的另一个端部与下拉压接头的一个端部相连接，所述下拉压接头的另一个端部与所述试验机的下平台相连接，所述固定内圆柱的一个端部与上拉压接头相连，所述固定内圆柱的另一个端部穿入到波纹管试验件内部，所述固定套筒的一个端部与上拉压接头相连，所述固定套筒的另一个端部套设在波纹管试验件的外部。

优选地，所述上拉压接头和下拉压接头均为阶梯状圆柱结构。

优选地，所述上拉压接头圆柱结构的一个端部沿径向开有销孔，所述销孔的配置用于连接试验机的上平台。

优选地，所述上拉压接头圆柱结构的另一个端部沿径向开有与波纹管试验件相配合的槽，所述槽的顶面开有螺纹孔。

优选地，所述下拉压接头圆柱结构的一个端部沿径向开有销孔，所述销孔的配置用于连接试验机的下平台，所述下拉压接头圆柱结构的另一个端部沿径向开设有与波纹管试验件相配合的槽，设置有槽的该端部还设置有外螺纹结构。

优选地，所述固定内圆柱为圆柱形结构件，所述固定内圆柱的一个端部设置有外螺纹结构，该端部通过该外螺纹结构与上拉压接头相连接，所述固定内圆柱的另一个端部设置有扳拧结构，该端部通过该扳拧结构穿入到波纹管试验件中。

优选地，所述固定套筒为圆筒形结构件，所述圆筒形结构件的一个端部的内部设置有内螺纹结构，外部设置有滚花，该端部与下拉压接头相连接，所述圆筒形结构件另一个端部套设在波纹管试验件外部。

优选地，一种利用该波纹管拉压试验装置进行试验的方法，其试验过程为：

S1、将波纹管试验件连接到波纹管拉压试验装置上；

S2、根据试验要求设置试验机的拉伸速率、拉伸力以及拉伸位移，并将载荷值清零；

S3、拉伸试验过程：调节试验机的上平台至上拉压接头开始与波纹管试验件的安装法兰底面相接触时，开始试验，并在达到设置的拉伸力或拉伸位移时停止试验，记录在该拉伸力或拉伸位移下的波纹管试验件的变形量或拉伸力；

S4、压缩试验过程：调节试验机的上平台至上拉压接头开始与波纹管试验件顶面接触时，开始试验，并在达到设置的压缩力或压缩位移时停止试验，记录在该压缩力或压缩位移下的波纹管试验件的变形量或压缩力。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

①本实用新型采用开有与波纹管法兰接头相适应的槽口的接头与波纹管试验件连接，与传统的试验工装相比，不采用螺纹或快卸卡箍的连接方式，装夹拆卸方便，一次安装能够实现波纹管的拉伸和压缩试验。

②本实用新型采用固定套筒和固定内圆柱结构实现波纹管的限位，与传统的试验工装相比，能够防止软管在拉伸或压缩时出现弯曲变形，保证拉伸力或压缩力沿轴向施加试验精度更高。

③本实用新型试验效率高、试验精度高，适用于航空航天、机械工业等多领域波纹管的拉伸和压缩等相关试验，易于推广应用，具有较大的实用价值。

附图说明

图1a为本实用新型的各组成部分示意图之一；

图1b为本实用新型的各组成部分示意图之二；

图2为本实用新型的部分结构剖面示意图之一；

图3为本实用新型的部分结构剖面示意图之二；

图4为本实用新型的上拉压接头结构示意图；

图5为本实用新型的下拉压接头结构示意图；

图6a为本实用新型的固定套筒结构示意图；

图6b为本实用新型的固定套筒剖面结构示意图；

图7为本实用新型的固定内圆柱结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型提供一种波纹管拉压试验装置，其包括试验机1、拉压接头以及固定装置。其整体的安装结构示意图如图1a和图1b所示。

其中试验机1为万能试验机，万能试验机是集拉伸、弯曲、压缩、剪切、环刚度等功能于一体的材料试验机，主要用于金属、非金属材料力学性能试验，最常见的有杠杆摆式和油压摆式两种，本实用新型中所用的万能试验机即为市面上能够买到的万能试验机，杠杆摆式和油压摆式都可以使用。

如图1a和图1b所示，拉压接头包括上拉压接头2和下拉压接头3，固定装置包括固定内圆柱6及固定套筒5。上拉压接头2和下拉压接头3借助于固定内圆柱6及固定套筒5进行连接固定，波纹管试验件4的一个端部与上拉压接头2的一个端部连接，波纹管试验件4的另一个端部与下拉压接头3的一个端部相连。

试验机1固定在地面上，试验机1设置有上平台11和下平台12。上拉压接头2的上端即第一个端部与试验机1的上平台相连接，上拉压接头2的第二端与波纹管试验件4的上端即第一个端部相连接，波纹管试验件4的下端即第二端与下拉压接头3的上端即第一个端部相连接，下拉压接头3的另一个端部与试验机1的下平台相连接。

固定内圆柱6与上拉压接头2相连，并且固定内圆柱6穿入到波纹管试验件4内部，固定套筒5与下拉压接头3相连，并且固定套筒5套设在波纹管试验件4的外部。

如图1a、图1b、图2和图4所示，上拉压接头2整体为阶梯状圆柱形结构。上拉压接头2的一个端部开有销孔21，上拉压接头2的另一个端部沿径向开设有槽22，槽22与波纹管配合，槽22的顶面开设有内螺纹结构23，内螺纹结构23与固定内圆柱6外部的螺纹结构配合。

上拉压接头2的一个端部通过销孔21连接试验机1的上平台，上拉压接头2的另一个端部通过槽22连接波纹管，内螺纹结构23与固定内圆柱6外部的螺纹结构62连接。该上拉压接头2的配置用于实现试验机1上平台与波纹管试验件4的连接，换言之，试验机1上平台与波纹管试验件4之间借助于该上拉压接头2进行连接。

如图1a、图1b、图2和图5所示，下拉压接头3整体为阶梯状圆柱形结构。下拉压接头3的一个端开有销孔31，下拉压接头3的另一个端部开设有槽32，槽32与波纹管试验件4配合，下拉压接头3的开设有槽的该端还设置有外螺纹结构33，外螺纹结构33与固定套筒5的内部螺纹结构52配合。

下拉压接头3的一个端部通过销孔31连接试验机1的下平台，下拉压接头3的另一个端部通过槽32连接波纹管试验件4，外螺纹结构33与固定套筒5的内部螺纹结构52连接。该下拉压接头3用于实现试验机1下平台与波纹管试验件4的连接，换言之，试验机1下平台与波纹管试验件4之间借助于该上拉压接头2进行连接。

如图1a、图1b、图2、图3、图6a和图6b所示，固定套筒5为圆筒形结构件，圆筒形结构件的一个端部内部带有内螺纹结构，外部带有滚花，圆筒形结构件的一个端部与下拉压接头相连接，圆筒形结构件的另一个端部套设在波纹管试验件4的外部。

在连接时，固定套筒5的下端通过内部螺纹结构52与下拉压接头3相连，固定套筒5的上端套设在波纹管试验件4外部。固定套筒5的上端为圆柱结构53，圆柱结构53能够套设在波纹管试验件4的外部。

该固定套筒5用于实现波纹管试验件4的径向限位，防止波纹管试验件4弯曲，保证拉伸力和压缩力沿轴向施加。

如图1a、图1b、图2、图3和图7所示，固定内圆柱6为带有外螺纹结构61的圆柱形结构件，其一个端部通过外螺纹结构61与上拉压接头2相连接，另一个端部带有扳拧结构并穿入到波纹管试验件4中。

在连接时，固定内圆柱6的上端通过外螺纹结构61与上拉压接头2相连接，下端带有扳拧结构62并穿入到波纹管试验件4中。

该固定内圆柱6用于实现波纹管试验件4的径向限位，防止波纹管试验件4弯曲，保证拉伸力和压缩力沿轴向施加。

下面对本实用新型的工作原理做进一步解释：

本实用新型采用万能试验机连接上拉压接头2和下拉压接头3实现波纹管的拉伸和压缩；通过分别与上拉压接头连接的固定内圆柱6和与下拉压接头固定套筒5，防止波纹管试验件弯曲，保证沿轴向进行拉伸和压缩变形。

本实用新型利用该波纹管拉压试验装置进行试验的试验过程为：

S1、将波纹管试验件连接到波纹管拉压试验装置上；

S2、根据试验要求设置试验机的拉伸速率、拉伸力以及拉伸位移，并将载荷值清零；

S3、拉伸试验过程：调节试验机的上平台至上拉压接头开始与波纹管试验件的安装法兰底面相接触时，开始试验，并在达到设置的拉伸力或拉伸位移时停止试验，记录在该拉伸力或拉伸位移下的波纹管试验件的变形量或拉伸力；

S4、压缩试验过程：调节试验机的上平台至上拉压接头开始与波纹管试验件顶面接触时，开始试验，并在达到设置的压缩力或压缩位移时停止试验，记录在该压缩力或压缩位移下的波纹管试验件的变形量或压缩力。

具体实施例

测试实例1

波纹软管的拉伸伸长率的测量：

其中波纹管原始长度L，测量拉伸力100N时的伸长率S1：

如图2所示，首先，测量波纹管原始长度L。

其次，连接上拉压接头和下拉压接头连接到万能试验机上，将波纹软管的两端分别与上拉压接头和下拉压接头相连，调节试验机的上平台至上拉压接头开始与波纹管试验件的安装法兰相接触。

然后，设置拉伸机拉伸力参数为100N，设定拉伸速率v，试验载荷和位移清零，开始试验到拉伸力为100N时停止试验，记录波纹管伸长量ΔL；

计算伸长率S1＝ΔL/L。

测试实例2

波纹软管的压缩率的测量：

波纹管原始长度L，测量压缩力100N时的压缩率S2：

如图2所示，首先，测量波纹管原始长度L。

其次，连接上拉压接头和下拉压接头连接到万能试验机上，将波纹软管的两端分别与上拉压接头和下拉压接头相连，调节试验机的上平台至上拉压接头开始与波纹管试验件的安装法兰相接触。

然后，设置拉伸机压缩力参数为100N，设定压缩速率v，试验载荷和位移清零，开始试验到压缩力为100N时停止试验，记录波纹管伸长量ΔL；

计算压缩率S2＝ΔL/L。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

①本实用新型采用开有与波纹管法兰接头相适应的槽口的接头与波纹管试验件连接，与传统的试验工装相比，不采用螺纹或快卸卡箍的连接方式，装夹拆卸方便，一次安装能够实现波纹管的拉伸和压缩试验。

②本实用新型采用固定套筒和固定内圆柱结构实现波纹管的限位，与传统的试验工装相比，能够防止软管在拉伸或压缩时出现弯曲变形，保证拉伸力或压缩力沿轴向施加试验精度更高。

③本实用新型试验效率高和试验精度高，适用于航空航天、机械工业等多领域波纹管的拉伸和压缩等相关试验，易于推广应用，具有较大的实用价值。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。