專利名稱：鋼絲繩拉伸夾具及其臥式鋼絲繩拉伸試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及礦用鋼絲繩檢測設備的技術領域，特別是涉及一種鋼絲繩拉伸夾具及其臥式鋼絲繩拉伸試驗機。
背景技術：
在材料拉伸試驗領域，必須可靠夾持試樣，防止打滑動，才能準確求取材料的抗拉強度、屈服強度、延伸率、殘余應力、彈性模量等技術參數。對于煤礦領域來說，鋼絲繩的機械性能要求較高，現有的試驗機很難應對，現有的試驗機由于其本身的設計缺陷，基本不能做破斷試驗，不能完成對礦用鋼絲繩的完全檢測。對于礦山領域來說，隨著礦井向深層開采，所用提升鋼絲繩的繩徑越來越粗，強度級別越來越高，破斷力值越來越大。就當前而言，繩徑在34mm以上的鋼絲繩，實際抗拉強度大多在1770Mpa以上，采用澆鑄法在傳統拉力機上難以進行破斷，要么因夾持摩擦力小在試驗中鋼絲繩在澆鑄體中抽出，要么因澆鑄、冷卻造成鋼絲繩受到應力破壞作用導致鋼絲繩在試驗時達不到標準規定的要求，而斷在鋼絲繩的根部，試驗無效，達不到試驗目的。現有的試驗機很難應對，究其原因，無論是傳統的立式試驗機、還是臥拉機，因其原設計鉗口尺寸小又不好改動，導致不能進行鋼絲繩破斷試驗。特別針對傳統立式拉力機， 因行程有效空間距離有限，根本滿足不了現階段礦山提升鋼絲繩破斷拉伸有限長度是繩徑的30倍的要求。從節能、安全、環保角度來講，傳統的澆鑄法實現對礦山鋼絲繩破斷，熔化金屬浪費大量的電能，在澆鑄時不安全隱患很多；鉛、鋅等被熔金屬對人體有害，不環保， 工效不高，澆鑄前被試驗鋼絲繩兩端拆股、打散、彎折費工時，破斷拉伸不僅成本高，如上所述，澆鑄冷卻后導致應力破壞，即是小直徑鋼絲繩能夠破斷，因其誤差較大，難以保證準確度要求。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決上述問題，提供一種鋼絲繩拉伸夾具及其臥式鋼絲繩拉伸試驗機。本實用新型的技術方案是一種鋼絲繩拉伸夾具，含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角13°彡α彡23° ；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到340mm之間。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋。所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。一種臥式鋼絲繩拉伸試驗機，含有水平方向上布置的壓力傳感器、動力裝置、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具，所述的動力裝置與移動鋼絲繩拉伸夾具之間通過拉桿連接，所述的固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具均含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角13°彡α彡23° ；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到340mm之間；其中移動鋼絲拉伸夾具的立板上設有耳板與所述的拉桿連接；所述的動力裝置一端與拉桿連接，另一端將壓力傳感器頂壓在固定支座上；所述的固定鋼絲繩拉伸夾具的立板固定連接在其底座上；所述的動力裝置、壓力傳感器、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具的中心線位于同一軸線上，所述的拉桿為兩個對稱分布在上述軸線的兩側。所述的動力裝置為千斤頂、或者液壓缸、或者為氣缸。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋；所述的所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。所述的固定支座和所述的固定鋼絲繩拉伸夾具同時固定在一個底座上，或者分別固定在各自的底座上。本實用新型的有益效果該實用新型的鋼絲繩拉伸夾具通過合理設計兩個立板的夾角和摩擦板的寬度，能夠實現對礦用鋼絲繩的破斷試驗。該夾角的楔形滑板的底部安裝有滾動機構，能夠最大程度的減少楔形滑板與底座之間摩擦力，減少對試驗精度的干擾。V形夾持槽的角度設計為120°以及表面設計上摩擦紋，能夠給鋼絲繩提供最大的夾持力，保證夾持的摩擦力。該臥式鋼絲繩拉伸試驗機通過動力裝置來拉動拉桿并驅動移動鋼絲繩拉伸夾具， 不再設計滑動軌道，簡化了結構，并且能夠避免滑動軌道直線度不好的情況下對試驗精度的影響，提高了整個試驗機的可靠性。該臥式鋼絲繩拉伸試驗機中用來支持傳感器和動力裝置的固定支座和所述的固定鋼絲繩拉伸夾具能夠分別固定在各自的底座上，從而能夠無限度的放大固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具之間的距離，能夠檢測任何長度的礦用鋼絲繩，從而擴展了該機的檢測能力。該機結構簡單，操縱方便，只需將該機固定在地面上，一個人就能完成整個試驗過程的操作，能夠大幅度減少檢測試驗的勞動量，相對于現有的試驗機來說，該機試驗過程節能，安全，環保，可移動、制作成本和試驗成本均很低。
圖1為該鋼絲繩拉伸夾具的俯視結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖面結構示意圖；圖3為圖1中摩擦板的主視結構示意圖；圖4為圖3的左視結構示意圖；圖5為圖3的俯視結構示意圖；[0028]圖6為圖1中的楔形滑板的主視結構示意圖；圖7為圖6的俯視結構示意圖；圖8為臥式鋼絲繩拉伸試驗機的俯視結構示意圖；圖9為臥式鋼絲繩拉伸試驗機的主視結構示意圖。
具體實施方式
圖中1.立板、2.楔形滑板、3.摩擦板、4.燕尾槽結構、5.拉桿、6.動力裝置、7.頂板、8.傳感器、9.支座、10.立板、11.耳板、12.楔形滑板、13.摩擦板、14.加固連接板、其中 2-1.燕尾槽、2-2.滾動機構、3-1. V形夾持槽、3-2.燕尾滑條。實施例一圖1-圖7，圖中一種鋼絲繩拉伸夾具，含有對稱布置的架體，楔形滑板， 摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角 13°彡α彡17° ；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到220mm之間。上述的兩個立板之間還可以增加加固連接板，從而能夠保證兩個立板之間的位置關系在加載后不變，防止變形。 所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋。所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。實施例二 圖1-圖7，圖中一種鋼絲繩拉伸夾具，含有對稱布置的架體，楔形滑板， 摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角 16°彡α彡20° ；所述的摩擦塊的寬度L在200mm到230mm之間。上述的兩個立板之間還可以增加加固連接板，從而能夠保證兩個立板之間的位置關系在加載后不變，防止變形。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋。所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。實施例三圖1-圖7，圖中一種鋼絲繩拉伸夾具，含有對稱布置的架體，楔形滑板， 摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角 19°彡α彡23° ；所述的摩擦塊的寬度L在210mm到340mm之間。上述的兩個立板之間還可以增加加固連接板，從而能夠保證兩個立板之間的位置關系在加載后不變，防止變形。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋。所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。實施例四圖8、圖9，圖中一種臥式鋼絲繩拉伸試驗機，含有水平方向上布置的壓力傳感器、動力裝置、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具，所述的動力裝置與移動鋼絲繩拉伸夾具之間通過拉桿連接，所述的固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具均含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角13°≤α≤23° ；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到 340mm之間；其中移動鋼絲拉伸夾具的立板上設有耳板與所述的拉桿連接；所述的動力裝置一端與拉桿連接，另一端將壓力傳感器頂壓在固定支座上；所述的固定鋼絲繩拉伸夾具的立板固定連接在其底座上。上述每個夾角中的兩個立板之間還可以增加加固連接板，從而能夠保證兩個立板之間的位置關系在加載后不變，防止變形。所述的動力裝置為千斤頂、或者液壓缸、或者為氣缸。所述的動力裝置、壓力傳感器、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具的中心線位于同一軸線上，所述的拉桿為兩個對稱分布在上述軸線的兩側。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋；所述的所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。所述的固定支座和所述的固定鋼絲繩拉伸夾具同時固定在一個底座上，或者分別固定在各自的底座上。上述動力裝置和傳感器的下部均設有支撐架，從而能夠保證二者的高度一拉桿的高度匹配。該機工作過程首先將被檢測的礦用鋼絲繩的兩端分別夾入固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具的摩擦板之間，使其夾持在V形夾持槽內，操縱動力裝置向前伸出，通過頂板帶動拉桿，最終帶動移動鋼絲繩拉伸夾具前移，逐步拉長固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具之間的距離，隨著距離的變大，摩擦板在楔形滑塊的作用下將鋼絲繩端部完全夾緊， 并且越來越緊；傳感器由于受到動力裝置的壓力產生變化，輸出力學數據至其顯示屏上。試驗人員能夠通過顯示屏直接讀出載荷情況。為了驗證該機的實用性和可靠性，實用新型人專門做了對比試驗，其情況如下第一步0^8鋼絲繩分截6根，取其1100長三根在TO-100立式試驗機上破斷，破斷力值分別為:453KN、451KN、453KN，其平均力倌為452. 3KN。第二步①觀鋼絲繩分截6根，取其1500長三根在本專利的臥拉機上破斷，破斷力值分別為:450KN、453KN、450KN，其平均力倌為451. OKN0對比上述試驗數據，兩類組平均值低于1%的誤差值，充分證明了自制臥拉機檢測數據可信、該試驗機具備推廣應用能力。實施例五圖8、圖9，圖中一種臥式鋼絲繩拉伸試驗機，含有水平方向上布置的壓力傳感器、動力裝置、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具，所述的動力裝置與移動鋼絲繩拉伸夾具之間通過拉桿連接，所述的固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具均含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角16° ≤α ≤20° ；所述的摩擦塊的寬度L在200mm到 230mm之間。其中移動鋼絲拉伸夾具的立板上設有耳板與所述的拉桿連接；所述的動力裝置一端與拉桿連接，另一端將壓力傳感器頂壓在固定支座上；所述的固定鋼絲繩拉伸夾具的立板固定連接在其底座上。上述每個夾角中的兩個立板之間還可以增加加固連接板，從而能夠保證兩個立板之間的位置關系在加載后不變，防止變形。所述的動力裝置為千斤頂、或者液壓缸、或者為氣缸。所述的動力裝置、壓力傳感器、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具的中心線位于同一軸線上，所述的拉桿為兩個對稱分布在上述軸線的兩側。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋；所述的所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。所述的固定支座和所述的固定鋼絲繩拉伸夾具同時固定在一個底座上，或者分別固定在各自的底座上。上述動力裝置和傳感器的下部均設有支撐架，從而能夠保證二者的高度一拉桿的高度匹配。其工作過程同實施例四。實施例六圖8、圖9，圖中一種臥式鋼絲繩拉伸試驗機，含有水平方向上布置的壓力傳感器、動力裝置、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具，所述的動力裝置與移動鋼絲繩拉伸夾具之間通過拉桿連接，所述的固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具均含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角16° < α <20° ；所述的摩擦塊的寬度L在200mm到 230mm之間。其中移動鋼絲拉伸夾具的立板上設有耳板與所述的拉桿連接；所述的動力裝置一端與拉桿連接，另一端將壓力傳感器頂壓在固定支座上；所述的固定鋼絲繩拉伸夾具的立板固定連接在其底座上。上述每個夾角中的兩個立板之間還可以增加加固連接板，從而能夠保證兩個立板之間的位置關系在加載后不變，防止變形。所述的動力裝置為千斤頂、或者液壓缸、或者為氣缸。所述的動力裝置、壓力傳感器、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具的中心線位于同一軸線上，所述的拉桿為兩個對稱分布在上述軸線的兩側。所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋；所述的所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。所述的所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。所述的固定支座和所述的固定鋼絲繩拉伸夾具同時固定在一個底座上，或者分別固定在各自的底座上。上述動力裝置和傳感器的下部均設有支撐架，從而能夠保證二者的高度一拉桿的高度匹配。其工作過程同實施例四。
權利要求1.一種鋼絲繩拉伸夾具，含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，其特征是所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具 α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角 13°彡α彡23° ；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到340mm之間。
2.根據權利要求1所述的鋼絲繩拉伸夾具，其特征是所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋。
3.根據權利要求1所述的鋼絲繩拉伸夾具，其特征是所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。
4.根據權利要求1所述的鋼絲繩拉伸夾具，其特征是所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。
5.一種臥式鋼絲繩拉伸試驗機，含有水平方向上布置的壓力傳感器、動力裝置、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具，所述的動力裝置與移動鋼絲繩拉伸夾具之間通過拉桿連接，其特征是所述的固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具均含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角13°彡α彡23° ；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到340mm之間；其中移動鋼絲拉伸夾具的立板上設有耳板與所述的拉桿連接；所述的動力裝置一端與拉桿連接，另一端將壓力傳感器頂壓在固定支座上；所述的固定鋼絲繩拉伸夾具的立板固定連接在其底座上；所述的動力裝置、壓力傳感器、固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具的中心線位于同一軸線上，所述的拉桿為兩個對稱分布在上述軸線的兩側。
6.根據權利要求5所述的臥式鋼絲繩拉伸試驗機，其特征是所述的動力裝置為千斤頂、或者液壓缸、或者為氣缸。
7.根據權利要求5所述的臥式鋼絲繩拉伸試驗機，其特征是所述的摩擦塊的中部設有水平的V形夾持槽，該V形夾持槽的表面設有摩擦紋；所述的所述的V形夾持槽的兩個面之間的角度為120° ；所述的摩擦紋為交錯的60°斜紋。
8.根據權利要求5所述的臥式鋼絲繩拉伸試驗機，其特征是所述的摩擦塊的底部設有滾動機構。
9.根據權利要求5所述的臥式鋼絲繩拉伸試驗機，其特征是所述的固定支座和所述的固定鋼絲繩拉伸夾具同時固定在一個底座上，或者分別固定在各自的底座上。
專利摘要一種鋼絲繩拉伸夾具及其臥式鋼絲繩拉伸試驗機。該鋼絲繩拉伸夾具，含有對稱布置的架體，楔形滑板，摩擦塊，所述的架體包括兩個內表面呈夾角α布置的立板，所述的楔形滑板的傾角與上述夾具α匹配；在楔形滑板的內表面與摩擦塊之間通過豎向的燕尾槽結構連接；所述的夾角13°≤α≤23°；所述的摩擦塊的寬度L在190mm到340mm之間。該臥式鋼絲繩拉伸試驗機含有水平方向上布置的壓力傳感器、動力裝置、含有上夾具的固定鋼絲繩拉伸夾具和移動鋼絲繩拉伸夾具，所述的動力裝置與移動鋼絲繩拉伸夾具之間通過拉桿連接，本實用新型結構簡單，操縱方便，只需將該機固定在地面上，一個人就能完成整個試驗過程的操作，能夠大幅度減少檢測試驗的勞動量，相對于現有的試驗機來說，該機試驗過程節能，安全，環保，可移動、制作成本和試驗成本均很低。
文檔編號G01N3/08GK202075182SQ20112017961
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者傅泉臻 申請人:河南省煤炭科學研究院有限公司