一种汽车紧固件载荷振动试验装置的制作方法

本发明属于载荷振动试验领域，具体的说是一种汽车紧固件载荷振动试验装置。

背景技术：

1、汽车紧固件主要用于承担联接作用，为了确保联接的可靠性，需要对汽车紧固件进行振动试验，常用的紧固件横向振动试验机工作步骤为：先根据设定的夹紧力或者扭矩将汽车紧固件拧紧；然后启动测试，试验机给整个连接处施加一定频率和振幅的横向动态载荷，使连接松动，导致夹紧力减小甚至完全丧失；系统记录并分析紧固件的轴力、松脱角度、振幅和水平推力变化，从而判定紧固件的防松性能等各项技术参数。

2、公开号为cn107036777a的一项专利申请公开了紧固件高低温横向振动试验机，包括主机体、支架和内部温度可控的控制箱，支架上设有夹具；该发明将夹具密封在控制箱的工作室内，根据试验需求调节工作室温度，然后对紧固件进行低温、高温环境下的自锁性能测试，能满足各种不同标准的测试要求。

3、上述技术方案还存在一些问题，其虽然可以对汽车紧固件进行高温环境下的横向载荷振动试验，但是，在多组试验过程中，需要更换进行试验的紧固件样品，更换样品过程中，工作室内的热量会向外流失，上述技术方案并未对这些流失的热量进行回收利用，存在能量消耗较多的问题。

4、为此，本发明提供一种汽车紧固件载荷振动试验装置。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种汽车紧固件载荷振动试验装置，包括主机体和加热室，所述主机体内设有用于进行横向载荷振动试验的试验机，所述加热室罩在所述试验机的外侧，还包括：

3、对样品进行预热的预热室，所述预热室位于所述加热室的上方，所述预热室与所述加热室之间的连通处设有隔热板；

4、设在所述预热室内的转运机构，所述转运机构包括用于传输样品的传输辊；以及

5、换料机构，所述换料机构用于将样品在所述加热室和所述预热室之间进行转运，所述换料机构包括两组上下运动的支撑件。

6、具体的，在加热室上设置有操作窗口，预热室的侧壁上设有进出料窗口；对汽车紧固件样品进行高温下的横向载荷振动试验过程中，将待试验的汽样品经由进出料窗口送入预热室内进行预热，启动传输辊旋转来转运样品，移开隔热板，使得连通处打开，将传输辊上的样品放至左侧的支撑件上，启动左侧的支撑件下移，将预热过的样品向下输送到加热室内，然后工作人员或者机械手将该样品安装在试验机上，移回隔热板，将加热室与预热室之间的连通处封住，启动加热室进行加热，直至加热室内的温度升高至设定值，接着启动试验机，在高温环境下进行紧固件的横向载荷振动试验；

7、试验结束之后，移开隔热板，使得连通处打开，将完成试验的样品放在右侧支撑件上，向上移动右侧支撑件，将该样品转运至预热室内，实现将完成试验的样品转运至预热室内的功能，同时，左侧的支撑件将另一个待试验的样品向下转运至加热室内，如此，可实现在加热室内更换样品的功能；在移开隔热板的过程中，加热室内的热空气向上流动至预热室内，对其余的待试验样品进行预热；并且，完成试验的样品温度较高，在预热室内进行冷却和转运的过程中，散发的热量也会对其余的待试验样品进行预热；该方案实现了对从加热室内流出的热量进行回收利用的功能，利用更换样品过程中流出的热量来对其余样品进行预热，缩短了对样品进行加热升温的时间，从而提高了工作效率，且降低了样品升温所需的能量消耗，降低了使用成本。

8、优选的，所述转运机构还包括：

9、下料辊组和收料辊组，所述下料辊组和所述收料辊组均包括两个辊轴，所述下料辊组和所述收料辊组分别位于两组所述支撑件的上方，所述支撑件的宽度小于同一组两个所述辊轴的间距：以及

10、用于带动所述下料辊组和所述收料辊组横向滑动的位移组件；

11、其中，所述位移组件包括：

12、固接在所述预热室内的滑轨；以及

13、四个滑动安装在所述滑轨内的滑块，各个所述辊轴分别转动安装在各个所述滑块内。

14、具体的，通过移动滑块可带动辊轴水平移动，初始状态下，同一组的两个辊轴相互靠拢，两个辊轴之间的间距小于样品的宽度，以便对样品进行支撑和转运；传输辊将待试验的样品转运至下料辊组中的两个辊轴上，左侧的支撑件上移，从两个辊轴之间穿过并与样品接触，启动下料辊组中的两个辊轴相互远离，使得样品只停靠在支撑件上，然后向下移动左侧的支撑件，实现将待试验的样品从预热室内转移至加热室内的功能，然后，下料辊组中的辊轴回移复位，可继续接收下一个样品；

15、同理，将完成试验的样品放在右侧的支撑件上之后，启动收料辊组中的两个辊轴相互远离，右侧的支撑件上移至辊轴上方，接着，收料辊组中的辊轴回移复位，辊轴移动至样品的下方，然后启动支撑件下移，支撑件从两个辊轴之间穿过并向下移动，样品停靠在辊轴上，实现了将完成试验的样品从加热室内转移至预热室内的功能。

16、优选的，所述转运机构还包括：

17、若干用于带动所述传输辊和所述辊轴旋转的驱动轴，若干所述驱动轴之间通过链带进行传动；以及

18、用于控制所述辊轴与所述驱动轴之间接触状态的离合组件；

19、其中，所述离合组件包括：

20、设在所述驱动轴上的卡槽；

21、活动插接在所述辊轴内部的连接杆；以及

22、推动所述连接杆插入至所述卡槽内部的推动件。

23、具体的，驱动轴之间通过链带实现同步旋转，推动件优选但不限于弹簧，初始状态下，连接杆插入卡槽内并与卡槽摩擦配合，驱动轴旋转后通过连接杆带动辊轴旋转，完成试验的样品放置在收料辊组中的辊轴上之后，启动辊轴旋转，可对完成试验的样品进行继续转运；将待试验的样品依次放在预热室中的传输辊上，启动驱动轴旋转，驱动轴带动传输辊和辊轴同步旋转，传输辊将待试验的样品转运至辊轴上；样品在预热室和加热室之间进行转移时，移动连接杆，使得连接杆从卡槽内脱离，然后可对滑块和辊轴进行横向移动；通过设置离合组件，使得辊轴具备对样品进行转运和卸料和接收的功能，样品在预热室和加热室之间的转移更便捷，省去了额外设置机构来对样品在支撑件和辊轴之间进行转运的麻烦，结构简单紧凑。

24、优选的，所述位移组件还包括：

25、设在所述支撑件上的第一顶板，所述支撑件上移后通过所述第一顶板推动同组两个所述滑块相互远离；

26、对所述滑块进行复位的第一复位件；以及

27、固接在所述支撑件上的第二顶板，所述支撑件上移后通过所述第二顶板推动所述连接杆从所述卡槽内脱离。

28、具体的，滑块的底端固接有与第一顶板对应的斜边板，第一复位件优选但不限于弹簧；支撑件上移之后，第二顶板先与连接杆接触，通过第二顶板推动连接杆，使得连接杆从卡槽内脱离，然后第一顶板与斜边板接触，通过第一顶板推动滑块移动，使得同一组的两个滑块相互远离，直至两个辊轴之间的间距大于样品的宽度。

29、优选的，所述连接杆为圆柱杆，所述连接杆靠近所述驱动轴的一端设有锥形段，所述连接杆上固接有环板，所述环板位于同组的所述辊轴和所述驱动轴之间，所述第二顶板的顶端设有用于推动环板移动的斜坡。

30、具体的，连接杆从卡槽内分离，滑块向外移动的过程中，连接杆抵在滑轨的内壁上；通过设置在连接杆上设置锥形段，使得滑块回移后，连接杆可更顺利的插入至卡槽内。

31、优选的，所述第一顶板滑动安装在所述支撑件上，所述第一顶板上设有复位弹簧，所述位移组件还包括：

32、设在所述第一顶板上的圆杆；

33、固接在所述主机体内部的分离板，所述分离板位于所述收料辊组一侧；以及

34、开设在所述分离板内对所述圆杆进行导向的导向槽，所述导向槽包括前后两个竖槽，两个竖槽之间圆弧过渡，且过渡处设置有止回台阶。

35、具体的，通过设置止回台阶，使得圆杆在导向槽内进行单向移动，右侧的支撑件上移之后，通过第二顶板推动收料辊组内的连接杆，使得连接杆从卡槽内脱离，然后通过第一顶板推动滑块移动，使得收料辊组内的两个滑块相互远离，在此过程中，圆杆移动至导向槽的内部，圆杆沿着其中一个竖槽向上移动，此时，圆杆不产生前后位移；

36、接着，右侧支撑件继续上移，直至将样品穿过辊轴并移动至辊轴的上方，在此过程中，圆杆沿着圆弧过渡处移动至另一个竖向槽内，圆杆在前后方向上产生位移，并带动第一顶板移动，使得第一顶板与滑块前后错开，然后，收料辊组内的两个滑块相互靠拢，辊轴移动至样品的下方；

37、右侧支撑件下移，由于圆杆仍位于另一个竖向槽内，因此，在下移过程中，第一拨板不与滑块接触，以免对支撑件的下移造成干涉影响，支撑件下移之后，样品停靠在辊轴上，辊轴旋转，可对样品进行继续转运；通过该设置，实现了支撑件上下移动的过程中，自动将样品从下料辊组中取下以及将样品放回到收料辊组上的功能，无需额外设置对辊轴进行移动的电力控制系统，结构简单，降低了使用成本。

38、优选的，所述换料机构还包括：

39、转动安装在所述主机体内的环形带，两个所述支撑件分别设在所述环形带的两侧；以及

40、导料件，所述导料件包括倾斜段和水平段，所述倾斜段位于所述下料辊组的下方，所述水平段位于所述收料辊组的下方，所述水平段与所述试验机对齐，所述倾斜段和所述水平段内分别设有供所述支撑件通过的缺口。

41、具体的，环形带旋转之后，带动两个支撑件反向运动；

42、在换料时，右侧的支撑件位于右侧缺口的下方，将完成试验的样品放置在右侧缺口的上方，启动环形带旋转，左侧的支撑件上移，对收料辊组上的待试验样品进行接收；

43、然后启动环形带回转，右侧的支撑件上移，将完成试验的样品向上托起并转移至收料辊组内，同时，左侧的支撑件托举着待试验样品下移并穿过左侧缺口，待试验样品停靠在导料件的斜坡上并下滑至水平段，以便工作人员或机械手将该样品抓取放置在试验机上；如此，实现了对试验的不同样品进行更换的功能。

44、优选的，所述收料辊组中设有抬升机构，所述抬升机构包括：

45、若干活动插接在所述辊轴环侧的延长板，所述延长板的端部呈弧形状；

46、活动插接在所述连接杆内部的滑杆，所述滑杆上设有复位弹簧；

47、活动安装在所述延长板与所述滑杆之间的铰接杆，所述滑杆移动后通过所述铰接杆带动所述延长板向外伸出；

48、活动插接在所述延长板顶端内部的补偿板，所述补偿板位于延长板的边缘处；

49、滑动安装在所述延长板内部的推板，所述推板用于推动所述补偿板向外伸出；

50、设在所述推板上的第二复位件；

51、拉绳，所述拉绳的两端分别设在所述推板及所述连接杆上；以及

52、用于推动所述滑杆移动的驱动杆，所述驱动杆上设有压力传感器，所述连接杆、所述滑杆和所述驱动杆同轴。

53、具体的，延长板和补偿板远离辊轴轴心的运动为向外运动，第二复位件优选但不限于弹簧，拉绳的一端固接在推板上，拉绳的另一端既可固接在连接杆上，也可滑动安装在滑杆上，其他能够满足滑杆移动之后可以带动补偿板移动的结构均适用于抬升机构的制造；驱动杆优选但不限于活动插接在驱动轴内；

54、初始状态下，延长板处于收缩状态，多个延长板的端部在辊轴的外侧组成圆环；完成试验的样品被转移至收料辊组中的辊轴上之后，启动驱动杆移动，驱动杆推动滑杆移动，滑杆通过铰接杆带动延长板向外移动，延长板将样品向上推动，直至该样品与上方的待试验样品接触，上下两个样品接触之后对延长板的移动造成阻力，压力传感器检测到阻力之后，驱动杆停止继续移动，以免下方的样品将上方的待试验样品顶起而影响到待试验样品的转运；通过该设置，使得完成试验的高温样品可与温度较低的待试验样品接触，可更快的将热量传递到待试验样品上，进一步提高待试验样品的预热效果以及完成试验样品的冷却效果；通过在辊轴上设置外伸长度可调的延长板，对于不同高度的样品，也可推动上下两个样品接触，适用性更好。

55、由于辊轴还起到对样品进行转运的功能，而延长板在向外伸出之后，相邻两个延长板之间产生凹陷处，可能会对样品的转运工作造成影响，通过设置补偿板，初始状态下，补偿板收缩在延长板的内部，延长板在向外移动的过程中，推板也远离滑杆，因此，拉绳会拉动推板移动，推板移动之后带动补偿板向外伸出，通补偿板的伸出长度与延长板的外伸长度相匹配，过对补偿板的伸出幅度进行设计，可使得若干延长板的端点以及补偿板的端点位于同一圆形上，相邻两个端点之间的距离缩短，实现了对延长板外伸之后产生的凹陷处进行位置补偿的功能，收料辊组可更好的与样品进行接触，以保证样品的转运工作正常进行。

56、优选的，所述传输辊设置有上下两行，所述辊轴位于下行的所述传输辊之间，所述辊轴与所述传输辊之间等距分布，上下两行所述传输辊之间的间距大于样品高度，所述转运机构设置有前后两组，前后两组所述转运机构之间留有间隙，间隙的宽度大于样品顶端的宽度。

57、具体的，通过设置前后两组转运机构来对样品进行支撑和转运，使得收料辊组可在保持完成试验的样品与上方待试验的样品接触的同时，将完成试验的样品转运出去；收料辊组将样品转运至其他传输辊上，再经由传输辊将样品转运至进出料窗口处，当然，根据需要，也可在其余的传输辊上设置抬升机构，使得完成试验的样品在被转运出去的过程中，可与上方的其余待试验样品继续保持接触。

58、优选的，所述转运机构还包括：

59、滑动安装在所述主机体内的升降板，所述升降板位于所述辊轴的外侧，所述升降板上下移动后分别与上下两行所述传输辊齐平；以及

60、用于推动所述升降板上移复位的上推件。

61、具体的，上推件优选但不限于弹簧；待试验样品在上行的传输辊上从右往左移动，样品移动至左侧后停靠在升降板上，样品的重量挤压升降板下移，直至样品与下行的传输辊接触，然后下行的传输辊将样品转运至下料辊组处，升降板再次上移复位，如此，可实现了将样品在传输辊和收料辊组之间进行自动转运的功能，且试验的样品在转运过程中可与完成试验的样品接触，整体的适配性更好。

62、本发明的有益效果如下：

63、1.本发明所述的一种汽车紧固件载荷振动试验装置，通过在加热室的上方设置预热室，待试验的汽车紧固件样品与已经完成试验的样品在预热室和加热室之间进行转移，振动试验过程中打开加热室进行换料时，加热室内的热量流动至预热室内，对放置在预热室内的样品进行预热，缩短了对样品进行加热升温的时间，从而提高了工作效率，且实现了对加热室中热量的再利用，降低了样品升温所需的能量消耗，节约了使用成本。

64、2.本发明所述的一种汽车紧固件载荷振动试验装置，通过在传输辊之中设置可移动的下料辊组以及收料辊组，配合上两组上下运动的支撑件，实现了在换料过程，自动将样品在传输辊与支撑件之间进行转移，配合上设置在下料辊组以及收料辊组中的离合组件，样品在预热室和加热室之间的转移更便捷，省去了额外设置机构来对样品在支撑件和辊轴之间进行转运的麻烦，结构简单紧凑。

65、3.本发明所述的一种汽车紧固件载荷振动试验装置，辊轴不仅起到对样品进行上下转移的功能，还起到对样品进行左右转运的功能，通过在收料辊组中的辊轴上设置抬升机构，使得完成试验的高温样品可与温度较低的待试验样品接触，可更快的将热量传递到待试验样品上，进一步提高待试验样品的预热效果以及完成试验样品的冷却效果。