專利名稱：鋼制產品的試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼制產品試驗技術領域，尤其涉及一種同時實現三個方向關于靜力、位移或周期應力三向加載的多功能的鋼制產品的試驗臺。
背景技術：
鋼制產品多為焊接件和鑄造件，為了保證產品的結構合理及使用壽命，在設計的時候必須考慮產品的強度和疲勞可靠性。但由于使用計算機、分析計算軟件及人員知識結構的層次等方面的不同，計算結果不盡相同，因此有必要通過試驗來驗證強度分析計算的結果。傳統的鋼制產品的試驗臺為單龍門架，試驗載荷加載方式單一，只能進行單任務工況，不僅試驗載荷低，而且試驗效率低下。公開號為CN 201476969U的中國專利公布了《轉向架疲勞試驗臺》，其采用雙龍門架結構，在提高試驗加載噸位的基礎上可滿足三項試驗同 時展開，該轉向架疲勞試驗臺實現了橫向和縱向加載，提高了試驗效率，但上述專利中機械系統中橫梁放在立柱中間并采用螺栓連接，其中螺栓受剪應力，試驗臺安全性有所降低；龍門架之間只有兩個縱向梁，在縱向梁下在設置小橫梁才可以實現平臺范圍內任意點的加載，多個試驗之間因為設置小橫梁而人工勞動量相對增多，而且限制了鋼制產品垂向尺寸；立柱座在地基上，鑄鐵平臺上單獨用來放置試件，鋼制試件試驗時，地基受力很大，僅僅針對鐵路客貨車轉向架開發的疲勞試驗臺，鋼制測試產品相對單一。
發明內容本實用新型的目的就是為了解決現有技術存在的鋼制產品的試驗臺為單龍門架，試驗載荷加載方式單一，只能進行單任務工況，試驗載荷低、試驗效率低下以及容易對周圍環境產生不良影響的問題；提供一種鋼制產品試驗臺；具有結構合理，安全可靠，能實現大噸位加載，能同時實現垂向、橫向、縱向的位移、靜力及疲勞載荷加載，也能對平臺任何一點實施加載，能對五項鋼制產品同時進行試驗，減小了載荷對周圍環境的震動影響，便于拆卸和搬遷，大大降了重復投資建設的成本，試驗平臺適合多種鋼制產品的試驗，如鐵路貨車鋼制鑄件側架，搖枕，構架，制動梁，彈簧，船舶用的大型曲軸，金屬集污箱，汽車零部件等鋼制產品，同時能實現鋼制產品零部件的剛度，靜強度及疲勞試驗。為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案一種鋼制產品的試驗臺，包括多通道協調加載系統、機械系統和地基，所述多通道協調加載系統包括依次連接的動力泵站及油源，控制系統、電液伺服作動器、液壓管路，所述機械系統包括門形立柱、縱向梁、液壓伺服作動器安裝座、龍門架，所述地基包括鑄鐵平臺I和鑄鐵平臺II，龍門架包括相連接的龍門架立柱、龍門架橫梁，龍門架立柱與鑄鐵平臺II連接；門形立柱與鑄鐵平臺I連接，液壓伺服作動器安裝座與鑄鐵平臺I連接，門形立柱上設有橫向梁，縱向梁與兩橫向梁連接，橫向梁、縱向梁、龍門架橫梁上設有液壓伺服作動器吊座I、液壓伺服作動器吊座II和液壓伺服作動器吊座III，電液伺服作動器分別與液壓伺服作動器吊座I、液壓伺服作動器吊座II和液壓伺服作動器吊座III連接，電液伺服作動器與電液伺服作動器安裝座連接，液壓伺服作動器安裝座橫向設于門形立柱的中間；電液伺服作動器上設有位移傳感器和壓力傳感器，位移傳感器、壓力傳感器分別通過數據線與控制系統連接。控制系統包括若干臺電腦、多通道數據采集系統、遠程油源控制臺，多通道數據采集系統、遠程油源控制臺通過數據線分別與電腦連接，通過遠程油源控制臺和多通道數據采集系統來控制電液伺服作動器的動作和傳感器數據的采集。當每臺電腦控制不同數量的電液伺服作動器和多通道數據采集系統工作時，實現了多項試驗的同時加載。電液伺服作動器的數量根據試驗需求確定，可多可少。每臺電腦在控制任何電液伺服作動器的同時能將其鎖定，如A電腦控制A和B作動器 時，其他電腦沒有權限對A和B作動器進行控制。鑄鐵平臺上設有縱橫交錯的“T”型槽，門形立柱通過螺栓與鑄鐵平臺的“T”型槽連接，龍門架立柱通過螺栓與鑄鐵平臺的“T”型槽連接，龍門架橫梁通過螺栓與龍門架立柱連接；門形立柱與橫向梁通過螺桿I連接，三個作動器安裝吊座通過螺桿II與橫向梁連接，一個個作動器安裝吊座I通過螺桿III與縱向梁連接，四個作動器安裝吊座II通過螺桿III與縱向梁連接，兩個作動器安裝吊座III通過螺桿IV與龍門架橫梁連接；縱向梁通過螺栓與兩橫向梁連接，作動器安裝座通過螺栓與鑄鐵平臺I連接。電液伺服作動器與橫向梁、縱向梁、龍門架橫梁的吊座通過螺栓連接在一起，電液伺服作動器與電液伺服作動器安裝座之間通過螺栓連接在一起。鑄鐵平臺I、鑄鐵平臺II之間通過螺栓連接，鑄鐵平臺采用地錨螺栓固定在水泥平臺上。鑄鐵平臺I和鑄鐵平臺II通過地錨螺栓固定在水泥平臺上，在需要的時候，鑄鐵平臺I和鑄鐵平臺II可以拆卸。水泥平臺與周圍地基設立隔震帶。電液伺服作動器安裝座通過“T”型槽、在橫向或縱向固定在鑄鐵平臺I或鑄鐵平臺II上。根據試驗需要，作動器安裝吊座調整到適當位置，同時移動電液伺服作動器安裝座到相應位置，可以在平臺任意一點同時實現垂向、橫向、縱向關于位移、靜力及疲勞載荷加載。控制系統包括五臺電腦，通過控制策略，每臺電腦在控制任何電液伺服作動器的同時能將其鎖定(例如A電腦控制A和B作動器時，其他電腦沒有權限對A和B作動器進行控制)，鋼制產品試驗臺能同時實現五項試驗加載，在平臺任意一點同時實現垂向、橫向、縱向關于位移、靜力及疲勞載荷的加載。本實用新型工作原理本實用新型包括多通道協調加載系統、機械系統和地基，所述多通道協調加載系統包括依次連接的動力泵站及油源，控制系統、電液伺服作動器、液壓管路，所述機械系統包括門形立柱、縱向梁、液壓伺服作動器安裝座、龍門架，所述地基包括鑄鐵平臺I和鑄鐵平臺II，龍門架包括相連接的龍門架立柱、龍門架橫梁，龍門架立柱與鑄鐵平臺II連接；門形立柱與鑄鐵平臺I連接，液壓伺服作動器安裝座4與鑄鐵平臺I連接，門形立柱上設有橫向梁，縱向梁與兩橫向梁連接，橫向梁、縱向梁、龍門架橫梁上設有液壓伺服作動器吊座I、液壓伺服作動器吊座II和液壓伺服作動器吊座III，電液伺服作動器分別與液壓伺服作動器吊座I、液壓伺服作動器吊座II和液壓伺服作動器吊座III連接，電液伺服作動器與電液伺服作動器安裝座連接，液壓伺服作動器安裝座橫向設于門形立柱的中間；電液伺服作動器上設有位移傳感器和壓力傳感器，位移傳感器、壓力傳感器分別通過數據線與控制系統連接。試驗時將鋼制產品放在鑄鐵平臺I或鑄鐵平臺II上并通過工裝進行固定，通過控制系統電信號，動力泵站的油源通過液壓管路向電液伺服作動器提供動力，電液伺服作動器對試件實施靜力、位移或疲勞載荷加載，通過工裝將位移傳感器移動端和固定端分別固定在電液伺服作動器的作動頭和基座上，電液伺服作動器工作時，基座不動，位移傳感器通過作動頭的往復運動取得特定加載力下鋼制產品位移值的測量，或通過控制位移傳感器的位移值來實現作動頭的位移加載；通過工裝將壓力傳感器固定在電液伺服作動器的作動頭上，以獲得壓力值測量數據的采集。通過設在鋼制試件上的應變片和電液伺服作動器上的傳感器將各種信息反饋到控制系統。本實用新型的有益效果I.本實用新型結構受力合理，安全可靠，能實現大噸位加載，同時實現垂向、橫向、縱向的位移、靜力及疲勞載荷加載，以及對平臺任何一點實施加載；·2.使用范圍廣，適用于多種鋼制產品的試驗、以及對多項鋼制產品同時進行試驗，如鐵路貨車鋼制鑄件側架，搖枕，構架，制動梁，彈簧，船舶用的大型曲軸，金屬集污箱，汽車零部件等鋼制產品，同時實現鋼制產品零部件的剛度、靜強度及疲勞試驗；3.結構設計合理，便于拆卸和搬遷，降低了重復投資建設的成本；4.設置隔震帶，減震性好，減小了載荷對周圍環境的震動影響。
圖I是本實用新型結構主視圖；圖2是本實用新型結構右視圖；圖3是本實用新型結構俯視圖；其中，I.門形立柱，2.橫向梁，3.縱向梁，4.液壓伺服作動器安裝座，5.鑄鐵平臺I ,6.龍門架立柱，7.龍門架橫梁，8.鑄鐵平臺II，9-1.液壓伺服作動器吊座I，9-2.液壓伺服作動器吊座II，9-3.液壓伺服作動器吊座III，10.螺桿I，ll.液壓伺服作動器，12.液壓管路，13.控制系統，14.動力泵站及油源，15.螺桿II，16.螺栓，17.螺桿III，18.地錨螺栓，19.螺栓，20.螺栓，21.螺桿IV。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。一種鋼制產品試驗臺，結合圖I至圖3，包括多通道協調加載系統、機械系統和地基，所述多通道協調加載系統包括依次連接的動力泵站及油源14，控制系統13、電液伺服作動器11、液壓管路12，所述機械系統包括門形立柱I、縱向梁3、液壓伺服作動器安裝座4、龍門架，所述地基包括鑄鐵平臺I 5和鑄鐵平臺II 8，龍門架包括相連接的龍門架立柱6、龍門架橫梁7，龍門架立柱6與鑄鐵平臺II 8連接；門形立柱I與鑄鐵平臺I 5連接，液壓伺服作動器安裝座4與鑄鐵平臺I 5連接，門形立柱I上設有橫向梁2，縱向梁3與兩橫向梁2連接，橫向梁2、縱向梁3、龍門架橫梁7上設有液壓伺服作動器吊座I 9-1、液壓伺服作動器吊座II 9-2和液壓伺服作動器吊座III 9-3，電液伺服作動器11與液壓伺服作動器吊座
I 9-1、液壓伺服作動器吊座II 9-2和液壓伺服作動器吊座III9-3連接，電液伺服作動器11與電液伺服作動器安裝座4連接，液壓伺服作動器安裝座4橫向設于門形立柱I的中間；電液伺服作動器11上設有位移傳感器和壓力傳感器，位移傳感器、壓力傳感器分別通過數據線與控制系統連接。通過工裝將位移傳感器移動端和固定端分別固定在電液伺服作動器的作動頭和基座上，電液伺服作動器11工作時，基座不動，位移傳感器通過作動頭的往復運動取得特定加載力下鋼制產品位移值的測量，或通過控制位移傳感器的位移值來實現作動頭的位移加載；通過工裝將壓力傳感器固定在電液伺服作動器11的作動頭上，以獲得壓力值測量數據的采集。控制系統包括若干臺電腦、多通道數據采集系統、遠程油源控制臺，多通道數據采集系統、遠程油源控制臺通過數據線分別與電腦連接，操作電腦、通過遠程油源控制臺和多通道數據采集系統來控制電液伺服作動器11的動作和位移傳感器和壓力傳感器數據的采集，電液伺服作動器的數量根據試驗需求確定。當每臺電腦控制不同數量的電液伺服作動器11和多通道數據采集系統工作時，就實現了多項試驗的同時加載。每臺電腦在控制任何電液伺服作動器11的同時能將其鎖定，如A電腦控制A和B作動器時，其他電腦沒有權限對A和B作動器進行控制。 鑄鐵平臺上設有縱橫交錯的“T”型槽，門形立柱I通過螺栓16與鑄鐵平臺的“T”型槽連接，龍門架立柱6通過螺栓與鑄鐵平臺的“T”型槽連接，龍門架橫梁7通過螺栓與龍門架立柱6連接；門形立柱I與橫向梁2通過螺桿I 10連接，三個作動器安裝吊座I 9-1通過螺桿II 15與橫向梁2連接，一個作動器安裝吊座I 9-1通過螺桿III 17與縱向梁3連接，四個作動器安裝吊座II 9-2通過螺桿III17與縱向梁3連接，兩個作動器安裝吊座III9-3通過螺桿IV 21與龍門架橫梁7連接；3個縱向梁3通過螺栓20與兩橫向梁2連接，3個作動器安裝座4通過螺栓16與鑄鐵平臺I 5連接。電液伺服作動器11與橫向梁2、縱向梁
3、龍門架橫梁7的吊座通過螺栓連接在一起，電液伺服作動器11與電液伺服作動器安裝座4之間通過螺栓連接在一起。鑄鐵平臺I 5、鑄鐵平臺II 8之間通過螺栓19連接，鑄鐵平臺采用地錨螺栓18固定在水泥平臺上。鑄鐵平臺I 5和鑄鐵平臺II 8通過地錨螺栓固定在水泥平臺上，在需要的時候，鑄鐵平臺I 5和鑄鐵平臺II 8可以拆卸。水泥平臺與周圍地基設立隔震帶。電液伺服作動器安裝座4通過“T”型槽、在橫向或縱向固定在鑄鐵平臺I 5或鑄鐵平臺II 8上。根據試驗需要，作動器安裝吊座9調整到適當位置，同時移動電液伺服作動器安裝座4到相應位置，可以在平臺任意一點同時實現垂向、橫向、縱向關于位移、靜力及疲勞載荷加載。鋼制產品在試驗時放在鑄鐵平臺I 5或鑄鐵平臺II 8上，通過工裝將其固定，通過控制系統13電信號，動力泵站的油源14通過液壓管路12向電液伺服作動器11提供動力，電液伺服作動器11對試件實施靜力、位移或疲勞載荷加載，通過設在鋼制試件上的應變片和電液伺服作動器11上的傳感器將各種信息反饋到控制系統。上述雖然結合附圖對實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
權利要求1.一種鋼制產品的試驗臺，包括多通道協調加載系統、機械系統和地基，所述多通道協調加載系統包括依次連接的動力泵站及油源，控制系統、電液伺服作動器、液壓管路，所述機械系統包括門形立柱、縱向梁、液壓伺服作動器安裝座、龍門架，所述地基包括鑄鐵平臺I和鑄鐵平臺II，龍門架包括相連接的龍門架立柱、龍門架橫梁，龍門架立柱與鑄鐵平臺II連接；門形立柱與鑄鐵平臺I連接，液壓伺服作動器安裝座與鑄鐵平臺I連接，門形立柱上設有橫向梁，縱向梁與兩橫向梁連接，橫向梁、縱向梁、龍門架橫梁上設有液壓伺服作動器吊座I、液壓伺服作動器吊座II和液壓伺服作動器吊座III，電液伺服作動器分別與液壓伺服作動器吊座I、液壓伺服作動器吊座II和液壓伺服作動器吊座III連接，電液伺服作動器與電液伺服作動器安裝座連接，液壓伺服作動器安裝座橫向設于門形立柱的中間；電液伺服作動器上設有位移傳感器和壓力傳感器，位移傳感器、壓力傳感器分別通過數據線與控制系統連接。
2.如權利要求I所述的鋼制產品的試驗臺，其特征是，所述控制系統包括若干臺電腦、多通道數據采集系統、遠程油源控制臺，多通道數據采集系統、遠程油源控制臺通過數據線分別與電腦連接，通過遠程油源控制臺和多通道數據采集系統來控制電液伺服作動器的動作和傳感器數據的采集。
3.如權利要求I所述的鋼制產品的試驗臺，其特征是，所述鑄鐵平臺上設有縱橫交錯的“T”型槽，門形立柱通過螺栓與鑄鐵平臺的“T”型槽連接，龍門架立柱通過螺栓與鑄鐵平臺的“T”型槽連接，龍門架橫梁通過螺栓與龍門架立柱連接；門形立柱與橫向梁通過螺桿I連接，三個作動器安裝吊座通過螺桿II與橫向梁連接，一個作動器安裝吊座I通過螺桿III與縱向梁連接，四個作動器安裝吊座II通過螺桿III與縱向梁連接，兩個作動器安裝吊座III通過螺桿IV與龍門架橫梁連接；縱向梁通過螺栓與兩橫向梁連接，作動器安裝座通過螺栓與鑄鐵平臺I連接。
4.如權利要求I所述的鋼制產品的試驗臺，其特征是，所述電液伺服作動器與橫向梁、縱向梁、龍門架橫梁的吊座通過螺栓連接在一起，電液伺服作動器與電液伺服作動器安裝座之間通過螺栓連接在一起。
5.如權利要求I所述的鋼制產品的試驗臺，其特征是，所述鑄鐵平臺I、鑄鐵平臺II之間通過螺栓連接，鑄鐵平臺采用地錨螺栓固定在水泥平臺上。
6.如權利要求5所述的鋼制產品的試驗臺，其特征是，所述水泥平臺與周圍地基設立隔震帶。
7.如權利要求I所述的鋼制產品的試驗臺，其特征是，所述電液伺服作動器安裝座通過“T”型槽、在橫向或縱向固定在鑄鐵平臺I或鑄鐵平臺II上。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼制產品的試驗臺，包括多通道協調加載系統、機械系統和地基，多通道協調加載系統包括動力泵站及油源，控制系統、電液伺服作動器、液壓管路，機械系統包括門形立柱、縱向梁、液壓伺服作動器安裝座、龍門架，地基包括鑄鐵平臺，龍門架包括龍門架立柱、龍門架橫梁，龍門架立柱與鑄鐵平臺Ⅱ連接；門形立柱與鑄鐵平臺Ⅰ連接，液壓伺服作動器安裝座與鑄鐵平臺連接，門形立柱上設有橫向梁，橫向梁、縱向梁、龍門架橫梁上設有液壓伺服作動器吊座，電液伺服作動器分別與液壓伺服作動器吊座連接，電液伺服作動器與電液伺服作動器安裝座連接，；電液伺服作動器上設有傳感器；同時實現垂向、橫向、縱向的位移、靜力及疲勞載荷加載。
文檔編號G01N3/02GK202693401SQ201220282498
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者于連玉, 劉寅華, 吳航宇, 耿平 申請人:濟南軌道交通裝備有限責任公司