微机控制电液伺服压剪试验机的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机、水平动态单剪加载机构、水平静态双剪加载机构、转角测量系统、液压系统及控制系统，主机采用四立柱油缸上置结构，主油缸通过四块加固板导向，将水平静态双剪加载机构、水平动态单剪加载机构和四立柱油缸上置结构并用，使得试验空间较大，操作方便，装配简单，实验数据精确，除了能够做公路铁路桥梁及高阻尼橡胶支座外，还可以做建筑构件压缩试验，一机多用。
【专利说明】
微机控制电液伺服压剪试验机
技术领域
[0001]本发明涉及一种试验机，具体属于微机控制电液伺服压剪试验机。【背景技术】
[0002]公路桥梁板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型橡胶支座的力学性能试验，根据标准 GB20688.4 2007《橡胶支座第四部分:普通橡胶支座》、JT/T 4 2004《公路桥梁板式橡胶支座》，GB/T17955 2000《球形支座技术条件》、JT 391 1999《公路桥梁盆式橡胶支座》，其力学性能试验检测的试验内容包括:抗压弹性模量试验、抗剪弹性模量试验、抗剪粘结性能试验、抗剪老化试验、摩擦系数试验、极限抗压试验和转角试验。SYWY-20000J微机控制电液伺服压剪试验机主要用于在各种桥梁板式、盆式橡胶支座进行抗压、抗剪切力的复合条件下， 检测橡胶支座的轴向径向抗压、抗剪、转角力学试验。现有的SYWY-20000J微机控制电液伺服压剪试验机，其作动器行程一般为±600mm，实际在具体操作过程中，试验机往往加荷速率不稳定，且试验机测量系统采用动摆式，其示值精度在4%?100%范围内为±3%，测量所造成的试验数据不稳定和试验结果误判，给试样生产单位、试样使用的施工单位和设计单位带来困惑，结果造成质量隐患。
[0003]按照JT/T-4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准要求进行检测时，原有检测手段完全不合要求。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现存问题提供一种微机控制电液伺服压剪试验机，采用四立柱、油缸上置式对称自平衡高刚度整体框架结构，垂直作动器具有为高刚度、高抗侧向力的特点； 水平动态单剪系统为双出杆双作用动态油缸，采用低阻尼大间隙设计技术，保证该作动器良好的动态性能。
[0005]本发明为解决上述问题采用的技术方案是:微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机、水平动态单剪加载机构、水平静态双剪加载机构、转角测量系统、液压系统及控制系统，其中:所述的主机包括立柱、主油缸、上压板、固定底座、固定横梁，所述的立柱为四立柱结构，固定横梁通过卡环与螺母固定式组合固定在四立柱顶端，主油缸穿过固定横梁由活塞固定在上压板上，在上压板和油缸活塞之间安装有负荷传感器I;所述的水平动态单剪加载机构包括:动态作动器、导轨块座、自锁螺母、负荷传感器n、v型摩擦板、v型挡板、送料小车、固定架支座、滚动导轨块、滚动支座，水平动态单剪加载机构通过导轨块座设置于主机的固定底座上，所述导轨块座两侧采用v型挡板固定，所述v型挡板上装有滚动导轨块，所述滚动导轨块下部设置v型摩擦板，所述v型挡板上表面设置滚动支座，所述滚动支座上部为动态工作台，在所述动态工作台上放置送料小车，所述送料小车采用滚动导轨块承载，及v 型挡板导向；所述动态作动器底部装在固定架支座上，固定架支座与主机的固定底座固定连接，动态作动器通过负荷传感器与导轨块座连接，带动滚动工作台实现动态加载，在负荷传感器两侧安装有自锁螺母;所述的水平静态双剪加载机构设置于主机的一侧;所述的转角测量系统安装在主机框架的上压板上;所述的液压系统和控制系统用于控制主机的主油缸、水平动态单剪加载机构和水平静态双剪加载机构的运动。
[0006]所述主机四立柱结构外侧安装有四件加固板，形成四立柱导向轴承可沿加固板上下移动。
[0007]所述上压板为箱体式焊接结构。
[0008]所述的动态作动器型号为300T，其行程± 1000mm。
[0009]所述的动态作动器与负荷传感器采用预应力环连接，防止传感器在试验过程中松动。
[0010]所述动态作动器与所述导轨块座之间通过铰接式连接，且通过自锁螺母锁紧。
[0011]所述水平静态双剪加载机构和水平动态单剪加载机构位于同一直线上且在主机两侧。
[0012]进一步的，水平静态双剪加载机构垂直移动采用浮动油缸调整，浮动油缸上下移动导向结构采用直线轴承，摩擦小，导向稳定，增加剪切试验的准确性;剪切油缸与浮动托板之间装有四根导向杆，保证剪切油缸上下移动的平稳性。
[0013]进一步的，转角系统采用双作用伺服油缸施加力，并固定在上压板上。双作用伺服油缸、转角板、球面杆和支承座等构成转角主系统;转角油缸为单出杆双作用伺服油缸，使用进口格莱圈、斯特封和防尘圈等密封，密封性好，使用寿命长，安全系数高。
[0014]进一步的，液压系统采用负载适应型进油节流调速系统，当液压系统的压力升高和降低时，压差阀的调定压力随之改变，与系统压力保持同步。油栗采用渐开线内啮合齿轮转动，轴向和径向联合加压，具有优良的耐久性。
[0015]进一步的，控制系统由伺服控制器、电液伺服阀、伺服作动器及传感器组成，该控制系统有液压控制的大功率操作能力，还能和计算机连接以进行各种复杂的控制和数据处理;伺服控制器对输入系统的电信号进行综合、比较、校正和放大，将输入的电流信号转换为液压能。
[0016]本发明具有如下有益效果:
[0017]1、本发明可以按照标准规定的加荷速率及加载程序，做隔震橡胶支座的压缩性能试验、剪切性能试验、剪切性能相关性试验、压缩性能相关性试验。板式支座的抗压弹性模量试验、抗剪弹性模量试验、极限抗压强度试验、摩擦系数试验、转角试验，盆式橡胶支座的轴向压缩变形和径向变形的检测及摩擦系数的测定。
[0018]2、采用四立柱油缸上置结构，主油缸通过四块加固板导向，不仅能保证安装在主油缸上的负荷传感器不受侧向力影响，整机稳定性和刚性性能高，还能试验空间无级可调， 方便不同高度的试验需求。整机刚度高，变形量小，测量数据准确无误。
[0019]3、加入水平动态单剪加载机构，在水平动态单剪加载机构放置送料小车，送料小车采用滚动导轨块承载，及V型挡板导向，使得水平动剪试样始终保持在一条直线运行，不会偏移轨道;动态作动器与导轨块座之间通过铰接式连接，且通过自锁螺母锁紧，可以防止动态作动器与导轨块座在试样过程中连接松动，确保试验数据的准确性;其中动态作动器其行程± 1000mm，扩大了试验范围，使得试验范围更广。
[0020]4、水平静态双剪加载机构垂直移动采用浮动油缸调整，浮动油缸上下移动导向结构一采用直线轴承，摩擦系数小，不易磨损，导向稳定，使用寿命长。
[0021]5、控制系统和计算机连接以进行各种复杂的控制和数据处理，微机控制协调多级液压加载、连续加荷平稳、多级试验力保持、能自动连续平稳加载、自动保载、自动采集并储存数据、储存、绘制曲线，自动打印试验报告，计算机适时控制试验进程、显示试验力及试验曲线、操作简单可靠，便于操作。
[0022]6、采用水平静态双剪加载机构、水平动态单剪加载机构和四立柱油缸上置结构并用的结构，使得试验空间较大，操作方便，装配简单，实验数据精确，除了能够做公路铁路桥梁及高阻尼橡胶支座外，还可以做建筑构件压缩试验，一机多用。【附图说明】[〇〇23]图1是本发明整机结构图；[〇〇24]图2是主机主视结构图；[〇〇25]图3是主机左视结构图；
[0026]图4是水平动态单剪加载机构主视结构图；
[0027]图5是水平动态单剪加载机构左视机构图；
[0028]其中:1为主机;2为水平静态剪切加载机构;3为转角测量系统;4为水平动态剪切加载机构;5为上压板;6为固定横梁;7为主油缸;8为固定底座;9为立柱；10为加固板；11为导轨块座；12为送料小车；13为负荷传感器II ; 14为自锁螺母;15为动态作动器;16为固定架支座;17为V型挡板;18为滚动导轨块;19为V型摩擦板;20为滚动支座。【具体实施方式】 [〇〇29]实施例[〇〇3〇]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0031 ]微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机1、水平动态单剪加载机构4、水平静态双剪加载机构2、转角测量系统3、液压系统及控制系统，其特征在于:所述的主机1包括立柱9、 主油缸7、上压板5、固定底座8、固定横梁6，所述的立柱9为四立柱结构，固定横梁6通过卡环与螺母固定式组合固定在四立柱顶端，主油缸7穿过固定横梁6由活塞固定在上压板5上，在上压板5和主油缸7活塞之间安装有负荷传感器I;所述的水平动态单剪加载机构4包括:动态作动器15、导轨块座11、自锁螺母14、负荷传感器II 13、V型摩擦板19、V型挡板17、送料小车12、固定架支座16、滚动导轨块18、滚动支座20,水平动态单剪加载机构4通过导轨块座11 设置于主机的固定底座上，所述导轨块座11两侧采用V型挡板17固定，所述V型挡板17上装有滚动导轨块18,所述滚动导轨块18下部设置V型摩擦板19,所述V型挡板17上表面设置滚动支座20,所述滚动支座20上部为动态工作台，在所述动态工作台上放置送料小车12,所述送料小车12采用滚动导轨块18承载，及V型挡板17导向；所述动态作动器15底部装在固定架支座16上，固定架支座16与主机1的固定底座8固定连接，动态作动器15上部通过负荷传感器II13与导轨块座11连接，带动滚动工作台实现动态加载，在负荷传感器II13两侧安装有自锁螺母14,动态作动器15与负荷传感器II13采用预应力环连接;所述的水平静态双剪加载机构4设置于主机1的一侧;所述的转角测量系统3安装在主机1的上压板5—侧;所述的液压系统和控制系统用于控制主机1的主油缸7、水平动态单剪加载机构4和水平静态双剪加载机构2的运动。
[0032]所述的主机1四立柱结构外侧安装有四件加固板10。
[0033]所述的上压板5为箱体式焊接结构。
[0034]所述的动态作动器15与负荷传感器n 13采用预应力环连接。
[0035]所述动态作动器1与所述导轨块座11之间通过铰接式连接，且通过自锁螺母14锁紧。
[0036]所述水平静态双剪加载机构2和水平动态单剪加载机构4位于同一直线上且在主机1两侧。
[0037]所述的水平静态双剪加载机构2垂直移动采用浮动油缸调整，所述的浮动油缸上下移动导向结构采用直线轴承。
[0038]所述的液压系统采用负载适应型进油节流调速系统。
[0039]所述的控制系统由伺服控制器、电液伺服阀、伺服作动器及传感器组成，所述的控制系统能和计算机连接，伺服控制器对输入系统的电信号进行综合、比较、校正和放大，将输入的电流信号转换为液压能。
[0040]以上所述仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限制。本行业的技术人员在权利要求所述的技术方案的基础上，还可以做出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机(1)、水平动态单剪加载机构(4)、水平静态 双剪加载机构(2)、转角测量系统(3)、液压系统及控制系统，其特征在于:所述的主机(1)包 括立柱(9)、主油缸(7)、上压板(5)、固定底座(8)、固定横梁(6)，所述的立柱(9)为四立柱结 构，固定横梁(6)通过卡环与螺母固定式组合固定在立柱(9)顶端，主油缸(7)穿过固定横梁 (6)由活塞固定在上压板(5)上，在上压板(5)和主油缸(7)活塞之间安装有负荷传感器I;所 述的水平动态单剪加载机构(4)包括:动态作动器(15)、导轨块座(11 )、自锁螺母(14)、负荷 传感器II (13)、V型摩擦板(19)、V型挡板(17)、送料小车(12)、固定架支座(16)、滚动导轨块 (18)、滚动支座(20)，水平动态单剪加载机构(4)通过导轨块座(11)设置于主机(1)的固定 底座(8)上，所述导轨块座(11)两侧采用V型挡板(17)固定，所述V型挡板(17)上装有滚动导 轨块(18)，所述滚动导轨块(18)下部设置V型摩擦板(19)，所述V型挡板(17)上表面设置滚 动支座(20)，所述滚动支座(20)上部为动态工作台，在所述动态工作台上放置送料小车(12)，所述送料小车(12)采用滚动导轨块(18)承载，及V型挡板(17)导向；所述动态作动器 (15)底部固定在固定架支座(16)上，固定架支座(16)与主机(1)的固定底座(8)固定连接， 动态作动器(15)上部通过负荷传感器II (13)与导轨块座(11)连接，带动滚动工作台实现动 态加载，在负荷传感器II (13)两侧安装有自锁螺母(14);所述的水平静态双剪加载机构(4) 设置于主机(1)的一侧;所述的转角测量系统(3)安装在主机(1)的上压板(5)—侧;所述的 液压系统和控制系统用于控制主机(1)的主油缸(7 )、水平动态单剪加载机构(4)和水平静 态双剪加载机构(2)的运动。2.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述的主机(1)四立柱结构外侧安装有 四件加固板(10)。3.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述的上压板(5)为箱体式焊接结构。4.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述的动态作动器(15)与负荷传感器n(13)采用预应力环连接。5.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述动态作动器(1)与所述导轨块座 (11)之间通过铰接式连接，且通过自锁螺母(14)锁紧。6.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述水平静态双剪加载机构(2)和水平 动态单剪加载机构(4)位于同一直线上且在主机(1)两侧。7.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述的水平静态双剪加载机构(2)垂直 移动采用浮动油缸调整，所述的浮动油缸上下移动导向结构采用直线轴承。8.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述的液压系统采用负载适应型进油节 流调速系统。9.根据权利要求1所述的试验机，其特征在于:所述的控制系统由伺服控制器、电液伺 服阀、伺服作动器及传感器组成，所述的控制系统能和计算机连接，伺服控制器对输入系统 的电信号进行综合、比较、校正和放大，将输入的电流信号转换为液压能。
【文档编号】G01N3/24GK106018097SQ201610305074
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】张志 , 李超, 卫大朋, 刘鹏, 任锋, 王燕
【申请人】济南三越测试仪器有限公司