CN105715645B - 一种提供高温压合综合作用的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于应变测试技术领域，具体涉及一种提供高温压合综合作用的装置，目的在于解决现有技术无法满足大面积薄壁试件采用高温粘接剂贴装应变片的使用需求的问题。该装置包括圆柱磁铁、凸轮滑轨、机匣、滚动销、过渡轴套、旋转手柄、航空插头、球轴承和电加热片；其中，凸轮滑轨固定安装在机匣内部；过渡轴套安装在机匣内部；球轴承的轴承外圈安装在过渡轴套内；滚动销安装在球轴承的轴承内圈上；圆柱磁铁安装在过渡轴套中心处的通孔内；旋转手柄安装在过渡轴套上表面；航空插头固定在过渡轴套上表面；加热片安装在圆柱磁铁下表面。本发明采用磁力吸合，可靠安全，压合力稳定，不受温度影响。采用温控器控制电加热片，加热温度可精确控制。
Description
技术领域
本发明属于应变测试技术领域，具体涉及一种提供高温压合综合作用的装置。
背景技术
材料表面的应变测量是现阶段力学试验过程中不可或缺的测量手段，常用的应变传感器为电阻式应变片，通过应变片随被测材料表面的变形引起的应变片电阻值变化经过电路处理产生电信号，从而显示和记录被测材料的应变值。应变片与被测材料表面均采用各类粘接剂进行可靠的粘接，粘接剂的固化效果和粘接质量直接影响应变测量的准确性，常用的粘接剂大多是在室温下快速固化。
而在动态力学环境和高温力学环境下则需采用特殊的高温粘接剂，这类粘接剂主要应用于动态力环境和高温环境下结构、部件的应力测量，在航空、航天、化工、核工业以及少数机械领域使用广泛。高温粘接剂需要在一定的高温下，施加一定的压紧力并经过数小时的长时间固化，在温度、压力、时间的综合作用下可靠固化。使用这类粘接剂在薄壁件边缘区域粘接应变片时有成熟的固化方法，即使用压紧钳夹住应变片所在位置的试件两侧，经过长时间高温烘烤进行固化。然而，压紧钳存在压紧力不可控的问题，高温烘烤也存在粘接剂温度不可控问题；并且在面积较大的薄壁件中间区域或者在封闭的薄壁圆筒上粘接时压紧钳便无法使用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术无法满足大面积薄壁试件采用高温粘接剂贴装应变片的使用需求的问题，提供一种提供高温压合综合作用的装置。
本发明是这样实现的：
一种提供高温压合综合作用的装置，包括圆柱磁铁、凸轮滑轨、机匣、滚动销、过渡轴套、旋转手柄、航空插头、球轴承和电加热片；其中，凸轮滑轨固定安装在机匣内部；过渡轴套安装在机匣内部，与机匣同轴安装；球轴承的轴承外圈安装在过渡轴套内；滚动销安装在球轴承的轴承内圈上，滚动销的外端分别与凸轮滑轨的滑轨面接触；圆柱磁铁安装在过渡轴套中心处的通孔内；旋转手柄安装在过渡轴套上表面；航空插头固定在过渡轴套上表面；加热片安装在圆柱磁铁下表面，加热片的引线焊接在航空插头的连接端子上。
如上所述的机匣为倒置的圆筒状，在其顶部开有通孔，在其内侧设有台阶孔，台阶处设有四个螺纹孔，底部端面开有周向矩形沟槽。
如上所述的凸轮滑轨为一带台阶的圆管，台阶上沿周向设有四个通孔，通孔的位置与机匣内侧台阶孔上的螺纹孔位置相匹配，凸轮滑轨底部端面水平，顶部端面设有凹凸不平的曲线轨道。
如上所述的曲线轨道展开后为锯齿形。
如上所述的过渡轴套整体为轴线处开有通孔的圆柱状，通孔底部为台阶状，在其外侧切割出三个平面，三个平面的法线中的任意两条形成的夹角为120度，三个平面上沿法线方向分别开有台阶状盲孔，过渡轴套上部端面还设有两个螺纹孔。
如上所述的圆柱磁铁为台阶状圆柱状，其外径小于机匣的内径，在其上部开有与过渡轴套中心处通孔尺寸相一致的盲孔，它的顶部安装在过渡轴套中心处的通孔内。
如上所述的圆柱磁铁为台阶状圆柱状，磁铁采用耐高温的钕铁硼磁铁。
它还包括柔性胶圈，它采用密封胶固定在机匣的底部端面的沟槽中。
它还包括弹簧共三个，它们安装在圆柱磁铁和凸轮滑轨之间的空隙内。
如上所述的加热片为金属制圆形薄片，在其内部安装有加热电阻丝，它通过耐高温胶粘接于圆柱磁铁下表面。
本发明的有益效果在于：
1.采用旋转手柄、过渡轴套、滚动销、圆柱磁铁，采用磁力吸合，可靠安全，对试件无特殊安装要求，适用范围广。由于本发明采用永磁铁磁力吸合原理，并采用转换磁极实现压合和释放作用，吸合安全可靠，拆卸简单方便，除要求试件表面相对平整外没有任何特殊安装要求，适用范围广泛。
2.本发明采用由钕铁硼磁铁实现的圆柱磁铁，压合力稳定，不受温度影响。采用耐高温的钕铁硼磁铁磁力吸合，压合力在工作温度范围内稳定性较好，磁力基本不受温度影响，保证了粘接剂固化的质量。采用航空插头和电加热片，配合外部的温度控制器，温度可控，可设定加热时间。
3.采用温控器控制电加热片，加热温度可精确控制，并可根据需要设定加热时间，简单可靠地保证了固化过程中的温度条件。
4.本发明具有局部加热功能，允许操作人员接近，便于状态检查和故障检修，安全性高。试件仅仅在贴片局部受热，其他区域温度不高，允许操作人员接近，便于装置的状态检查和随时停止装置进行故障检修，安全性高。
5.多个装置依次作业，工作效率高。当试件表面有多个位置需要使用该装置时，可依次安装依次开始工作，多套装置独立工作互不干扰，使用效率极高。
附图说明
图1是本发明的一种提供高温压合综合作用的装置的剖视图；
图2是图1装置的外观结构示意图；
图3是图1中圆柱磁铁的结构示意图；
图4是图1中凸轮滑轨的结构示意图；
图5是图1中机匣的结构示意图；
图6是图1中滚动销的结构示意图；
图7是图1中过渡轴套的结构示意图；
图8是图1中旋转手柄的结构示意图；
图9是图1中航空插头的结构示意图；
图中，1.圆柱磁铁；2.凸轮滑轨；3.机匣；4.柔性胶圈；5.滚动销；6.过渡轴套；7.旋转手柄；8.航空插头；9.球轴承；10.弹簧；11.电加热片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的一种提供高温压合综合作用的装置进行描述：
如图1-9所示，一种提供高温压合综合作用的装置，包括圆柱磁铁1、凸轮滑轨2、机匣3、柔性胶圈4、滚动销5、过渡轴套6、旋转手柄7、航空插头8、球轴承9、弹簧10和电加热片11。其中，机匣3为倒置的圆筒状，在其顶部开有通孔，在其内侧设有台阶孔，台阶处设有四个螺纹孔，底部端面开有周向矩形沟槽，圆筒上表面标记有“0”、“1”、“2”、“In”、“Out”的字样。凸轮滑轨2为一带台阶的圆管，台阶上沿周向设有四个通孔，通孔的位置与机匣3内侧台阶孔上的螺纹孔位置相匹配，凸轮滑轨2底部端面水平，顶部端面设有凹凸不平的曲线轨道，该曲线轨道展开后为锯齿形。凸轮滑轨2通过螺栓固定安装在机匣3内部。柔性胶圈4采用密封胶固定在机匣3的底部端面的沟槽中。在本实施例中，柔性胶圈4采用市场上现有的标准件O型密封胶圈，规格为Ф67*2mm。过渡轴套6整体为轴线处开有通孔的圆柱状，通孔底部为台阶状，在其外侧切割出三个平面，三个平面的法线中的任意两条形成的夹角为120度，三个平面上沿法线方向分别开有台阶状盲孔，过渡轴套6上部端面还设有两个螺纹孔。过渡轴套6安装在机匣3内部，与机匣3同轴安装。球轴承9共三个，均为两面带密封圈的深沟球轴承，如型号为619/5的球轴承，球轴承9的轴承外圈分别安装在过渡轴套6三个平面的台阶状盲孔内。滚动销5安装在球轴承9的轴承内圈上，滚动销5的外端分别与凸轮滑轨2的滑轨面接触。在本实施例中，它采用标准件圆柱销实现，如规格为Ф5*12mm(A型)的圆柱销。圆柱磁铁1为台阶状圆柱状，其外径小于机匣3的内径，在其上部开有与过渡轴套6中心处通孔尺寸相一致的盲孔，它的顶部安装在过渡轴套6中心处的通孔内。它是利用市场上现有的圆柱形磁铁并安装台阶状圆筒状的壳体实现。旋转手柄7通过螺纹连接安装在过渡轴套6上表面，可采用市场现有的带有螺纹连接的旋转手柄实现。航空插头8通过螺栓固定在过渡轴套6上表面，它采用市场上现有的标准件电连接器，其规格为XS6(2-5P)。加热片11为金属制圆形薄片，在其内部安装有加热电阻丝，它通过现有的耐高温胶粘接于圆柱磁铁1下表面，加热片11的引线焊接在航空插头8的连接端子上。弹簧10共三个，安装在圆柱磁铁1和凸轮滑轨2之间的空隙内，它采用通用的圆柱形螺旋弹簧实现。
圆柱磁铁1中的磁铁采用耐高温的钕铁硼磁铁，凸轮滑轨2的材料为45号钢，机匣3的材料为硬铝，过渡轴套6的材料为硬铝。
旋转手柄、过渡轴套、滚动销、圆柱磁铁共同构成可旋转和提升的部件，该部件通过滚动销与凸轮滑轨的滑轨面接触。当转动旋转手柄时，圆柱磁铁可以跟随转动并上下提升，使薄壁试件两侧的圆柱磁铁的相对极性发生转变，并能够改变两侧圆柱磁铁的距离，从而实现装置与试件的压合和释放，并可调整压合时的压紧力。电加热片通过航空插头连接温度控制器，通过温度控制器闭环控制电加热片的加热温度和加热时间。
工作时，使用两套装置。首先将两套装置中的一套旋转手柄旋转至指向机匣上的“In”侧的“0”位上，另一套旋转手柄旋转至指向机匣上的“Out”侧的“0”位上，然后将两套装置分别置于试件的内外两侧，并保证机匣的两个“0”位角度基本对应，此时两套装置将以较小的压力压合于试件表面；然后将两套装置的旋转手柄均旋转至所在In/Out侧的“1”位处，此时两套装置将以较大的压力压合于试件表面，为电加热片设定加热温度和加热时间，装置即可开始工作；待设定的加热时间结束后，温控器发出报警音，提示装置高温压合完毕，将其中一套装置的旋转手柄旋转至所在In/Out侧的“2”位处，两套装置将自动释放，操作人员将装置拆下，贴片工作完毕。当试件表面有多个位置需要使用该装置时，该装置可依次安装依次开始高温压合作用，多套装置独立工作互不干扰，使用效率极高。
本发明的有益效果在于：
1.采用旋转手柄、过渡轴套、滚动销、圆柱磁铁，采用磁力吸合，可靠安全，对试件无特殊安装要求，适用范围广。由于本发明采用永磁铁磁力吸合原理，并采用转换磁极实现压合和释放作用，吸合安全可靠，拆卸简单方便，除要求试件表面相对平整外没有任何特殊安装要求，适用范围广泛。
2.本发明采用由钕铁硼磁铁实现的圆柱磁铁，压合力稳定，不受温度影响。采用耐高温的钕铁硼磁铁磁力吸合，压合力在工作温度范围内稳定性较好，磁力基本不受温度影响，保证了粘接剂固化的质量。采用航空插头和电加热片，配合外部的温度控制器，温度可控，可设定加热时间。
3.采用温控器控制电加热片，加热温度可精确控制，并可根据需要设定加热时间，简单可靠地保证了固化过程中的温度条件。
4.本发明具有局部加热功能，允许操作人员接近，便于状态检查和故障检修，安全性高。试件仅仅在贴片局部受热，其他区域温度不高，允许操作人员接近，便于装置的状态检查和随时停止装置进行故障检修，安全性高。
5.多个装置依次作业，工作效率高。当试件表面有多个位置需要使用该装置时，可依次安装依次开始工作，多套装置独立工作互不干扰，使用效率极高。
Claims (10)
1.一种提供高温压合综合作用的装置，包括圆柱磁铁(1)、凸轮滑轨(2)、机匣(3)、滚动销(5)、过渡轴套(6)、旋转手柄(7)、航空插头(8)、球轴承(9)和电加热片(11)；
其特征在于：其中，凸轮滑轨(2)固定安装在机匣(3)内部；过渡轴套(6)安装在机匣(3)内部，与机匣(3)同轴安装；球轴承(9)的轴承外圈安装在过渡轴套(6)内；滚动销(5)安装在球轴承(9)的轴承内圈上，滚动销(5)的外端分别与凸轮滑轨(2)的滑轨面接触；圆柱磁铁(1)安装在过渡轴套(6)中心处的通孔内；旋转手柄(7)安装在过渡轴套(6)上表面；航空插头(8)固定在过渡轴套(6)上表面；加热片(11)安装在圆柱磁铁(1)下表面，加热片(11)的引线焊接在航空插头(8)的连接端子上。
2.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的机匣(3)为倒置的圆筒状，在其顶部开有通孔，在其内侧设有台阶孔，台阶处设有四个螺纹孔，底部端面开有周向矩形沟槽。
3.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的凸轮滑轨(2)为一带台阶的圆管，台阶上沿周向设有四个通孔，通孔的位置与机匣(3)内侧台阶孔上的螺纹孔位置相匹配，凸轮滑轨(2)底部端面水平，顶部端面设有凹凸不平的曲线轨道。
4.根据权利要求3所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的曲线轨道展开后为锯齿形。
5.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的过渡轴套(6)整体为轴线处开有通孔的圆柱状，通孔底部为台阶状，在其外侧切割出三个平面，三个平面的法线中的任意两条形成的夹角为120度，三个平面上沿法线方向分别开有台阶状盲孔，过渡轴套(6)上部端面还设有两个螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的圆柱磁铁(1)为台阶状圆柱状，其外径小于机匣(3)的内径，在其上部开有与过渡轴套(6)中心处通孔尺寸相一致的盲孔，它的顶部安装在过渡轴套(6)中心处的通孔内。
7.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的圆柱磁铁(1)为台阶状圆柱状，磁铁采用耐高温的钕铁硼磁铁。
8.根据权利要求2所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：本装置还包括柔性胶圈(4)，本装置采用密封胶固定在机匣(3)的底部端面的沟槽中。
9.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：它还包括弹簧(10)共三个，它们安装在圆柱磁铁(1)和凸轮滑轨(2)之间的空隙内。
10.根据权利要求1所述的一种提供高温压合综合作用的装置，其特征在于：所述的加热片(11)为金属制圆形薄片，在其内部安装有加热电阻丝，它通过耐高温胶粘接于圆柱磁铁(1)下表面。
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