一种低温夏比冲击试样冷却装置的制作方法

本发明属于夏比冲击试验，更具体地说，是涉及一种低温夏比冲击试样冷却装置。

背景技术：

1、夏比冲击试验是一种用于测定材料韧性和缺口敏感性的试验。进行夏比冲击试验前，需要将材料加工成具有一定形状和尺寸的冲击试样，并用机器拉出u形缺口或v形缺口，再用摆锤下降产生的冲击力将冲击试样瞬间击断，利用能量守恒原理，根据冲击试样折断前后摆锤升起的高度差计算试样的吸收能量判断检测材料的韧性和缺口敏感性。夏比冲击试验最大的优点为测量迅速简便，故而成为应用最广泛的一种测定材料韧性的传统力学性能试验，也是评定材料在冲击载荷下韧性的重要手段之一，更是工程上焊接工艺认可试验中测试材料韧性最重要的试验方法。现有技术中，部分夏比冲击试验需要在低温条件下，冷却到0℃甚至更低的温度下进行试验，常用的工具包括一个用来冷却的保温盒和一把冲击试样对中夹钳，针对少量冲击试样可以轻松应对，但一旦冲击试样数量过多时，容易使冲击试样在冷却时堆放不当，编号混乱，使用冲击试样对中夹钳难以快速夹取冲击试样，夹取试样时还需要一个一个的核对编号，增加试验操作繁琐程度，容易将冲击试样编号记录错误，降低试验效率，难以确保按照相关标准规定的5s内将冲击试样打断，影响试验结果的准确性。

2、现有技术中有名称为“超低温夏比冲击试验冷却装置”、公开号为“201322708y”的技术，该技术包括冷却介质储存容器、试样槽、自动测控温机构及导管；该冷却介质储存容器与试样槽通过导管接通；该自动测控温机构包括控制器、测控温热电偶、主控阀门和流量调节阀门,测控温热电偶插设在试样槽上且与控制器连接,主控阀门和流量调节阀门设置在导管上,流量调节阀门与控制器连接；可使试样槽内冷却到试验需要的超低温度,改善超低温夏比冲击试验的效果,满足压力容器等材料性能评价的需要。

3、然而，该技术没有涉及本技术的技术问题和技术方案。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，操作简便，能够同时对冲击试样和盛放试样的部件进行冷却，确保冷却效果不受影响，同时有效确保对不同批次试样进行可靠区分，解决常规低温冲击试验冲击试样在冷却时堆放不当，编号混乱，夹取试样时需要分别核对编号的问题，从而快速准确移取低温冲击试样，提高试验效率和试验结果的准确性的低温夏比冲击试样冷却装置。

2、要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明为一种低温夏比冲击试样冷却装置，包括冷却盒、盛样盒、对中夹钳；

4、冷却盒包括冷却盒体、冷却盒外壳、保温层、冷却盒内壁、冷却腔、盛样盒固定支杆、限位环；盛样盒包括盛样盒体、固定环、盛样盒底、温度计监测孔、冲击试样定位槽；对中夹钳包括夹钳杆ⅰ、夹钳杆ⅱ、夹钳头ⅰ、夹钳头ⅱ、夹钳转轴、夹钳限位片、夹钳限位杆、缺口夹块、缺口定位销；

5、冷却盒体包括冷却盒外壳和冷却盒内壁的下底面和四个侧面；冷却盒内壁位于冷却盒体最内层；保温层设置于冷却盒外壳和冷却盒内壁中间，冷却腔为一个长方体空腔，用于盛放盛样盒和冷却介质；

6、冲击试样定位槽设置多个，冲击试样定位槽位于盛样盒体上，每个冲击试样定位槽包括横向定位槽和纵向定位槽，横向定位槽和纵向定位槽呈十字型凹槽结构；

7、盛样盒固定支杆设置于冷却腔底部，每个冷却腔内设置多个盛样盒固定支杆；盛样盒固定支杆优选设置四个。

8、盛样盒固定支杆的位置和数量与盛样盒的盛样盒体的固定环的位置和数量对应，每个限位环设置于盛样盒固定支杆下端位置。

9、所述的冷却盒还包括主冷却盒盖、副冷却盒盖、温度计插孔、温度计插孔盖、多功能孔、多功能孔盖、对中夹钳支杆、对中夹钳支架、排液管、排液阀、温度计；对中夹钳还包括夹钳柄ⅰ、夹钳柄ⅱ、双销夹块、固定销、滑轮、滑轮杆。

10、所述的主冷却盒盖和副冷却盒盖设置于冷却盒的冷却盒体顶端，二者共同将冷却腔顶端封闭；主冷却盒盖设置于冷却盒体顶端右侧；副冷却盒盖设置于冷却盒的冷却盒体顶端左侧。

11、所述的温度计插孔设置于主冷却盒盖上，为一个中空的圆柱体，其中心有一个贯穿的圆孔，温度计插孔盖设置于温度计插孔上；多功能孔设置于副冷却盒盖上，为一个中空的长方体，其中心有一个贯穿的长方体孔；多功能孔盖设置于多功能孔上。

12、所述的对中夹钳支杆和对中夹钳支架为一个整体，对中夹钳支杆设置于冷却腔底部；对中夹钳支架设置于对中夹钳支杆顶部，为一个中空的长方体。

13、所述的盛样盒体为长方体，固定环设置四个，固定环设置于盛样盒体四个边角，固定环为中空的圆柱体，固定环中间设置贯穿固定环的圆孔，盛样盒固定支杆穿过该圆孔；盛样盒底设置于盛样盒体底部，为一个多孔的底座。

14、所述的夹钳柄ⅰ、夹钳杆ⅰ、夹钳头ⅰ、双销夹块、固定销为一个整体；夹钳柄ⅱ、夹钳杆ⅱ、夹钳头ⅱ、夹钳限位片、夹钳限位杆为一个整体；夹钳柄ⅰ设置于夹钳杆ⅰ顶端，为一个半圆；夹钳柄ⅱ设置于夹钳杆ⅱ顶端，为一个半圆。

15、所述的夹钳头ⅰ设置于夹钳杆ⅰ底部，与夹钳杆ⅰ顶端成钝角；夹钳头ⅱ设置于夹钳杆ⅱ底部，与夹夹钳杆ⅱ顶端成钝角；夹钳转轴设置于夹钳柄ⅰ与夹钳柄ⅱ相交处，夹钳柄ⅰ与夹钳柄ⅱ可以以夹钳转轴为圆心旋转。

16、所述的夹钳限位片一端设置于夹钳杆ⅱ靠近夹钳转轴处，与夹钳杆ⅱ紧密相连；夹钳限位杆设置于夹钳限位片上与夹钳杆ⅱ相对的另一端；缺口夹块与缺口定位销为一个整体；缺口夹块设置于夹钳头ⅱ底部，夹钳头ⅱ设置于缺口夹块的垂直对称轴上；缺口定位销为一个三棱锥，设置于缺口夹块的垂直平分线上；夹钳头ⅱ与缺口定位销设置于缺口夹块两个对称的侧面。

17、所述的滑轮杆设置于缺口夹块上与缺口定位销相对的另一个侧面，滑轮设置于滑轮杆底部；每个缺口夹块设置两个滑轮与滑轮杆的组合，两个滑轮与滑轮杆的组合设置在夹钳头ⅱ两侧，以缺口夹块的垂直对称轴为对称轴对称设置。

18、采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：

19、本发明所述的低温夏比冲击试样冷却装置，进行试验时，将拉好缺口的冲击试样缺口向前，同一种材料上取下的一组多个冲击试样依次放到盛样盒同一列的多个冲击试样定位槽中，按照冲击试样的编号大小从左向右将多组冲击试样依次放入相邻列的冲击试样定位槽中，并在试验记录本上按照放入顺序记录下各列冲击试样定位槽中每组冲击试样的编号。取下主冷却盒盖和副冷却盒盖，将盛样盒放入冷却盒的冷却腔内，放入时让四个盛样盒固定支杆分别穿过对应的四个固定环中心圆孔，安置在限位环上。向冷却腔内加入冷却介质，直到冷却介质的高度超过最上层盛样盒的最顶端25mm以上，盖上主冷却盒盖和副冷却盒盖。拔下温度计插孔盖，插入温度计。拔下多功能孔盖，从多功能孔中加入干冰或液氮等冷却剂，直至温度接近低温冲击试验所需要的温度，将对中夹钳从多功能孔插入冷却盒中，安置在对中夹钳支架上，继续加入干冰或液氮等冷却剂，直至温度达到低温冲击试验所需要的温度。保持试验温度5分钟以上，期间根据温度计显示的温度，通过多功能孔补充干冰或液氮等冷却剂。取下主冷却盒盖，将对中夹钳的夹钳头ⅰ、夹钳头ⅱ张开到最大程度，缺口定位销对准冲击试样缺口，两个滑轮紧贴所在一侧的冲击试样定位槽较短的凹槽壁滑下去，随后夹紧并取出冲击试样，放置到冲击试验机试样支架上进行冲击试验。按照编号是顺序一列一列的取出冲击试样进行试验，每完成一层盛样盒内的冲击试样，就用不锈钢钳夹住空了的盛样盒并取出，对下一层盛样盒内的冲击试样进行冲击试验。冲击试验结束后，取出所有的盛样盒，打开排液阀，从排液管放出冷却介质。盖上主冷却盒盖，塞上温度计插孔盖和多功能孔盖。这样，冲击试样冷却时，冷却工序简单，有效确保不同组的冲击试样不会混乱，并且可靠确保冷却效果，提高冷却效率。