CN107806987A - 一种弹簧测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧测试装置，包括驱动模块、液压回路模块和加载受力模块，所述驱动模块通过连接杆与所述液压回路模块连接，所述液压回路模块通过拉伸杆与所述加载受力模块连接。本发明通过在驱动模块的驱动下，带动液压回路模块，使弹簧在加载受力模块的作用下，实现弹簧质量和寿命测试的目的。

Description

一种弹簧测试装置

技术领域

本发明涉及弹簧测试技术领域，特别涉及一种弹簧测试装置。

背景技术

弹簧作为一种利用弹性来工作的机械零件，在生产出来之后，在使用以前，需要通过严格的测试才能投入使用。因为，弹簧多数是使用在机械、车辆上面的主要部件，如果装在车上的弹簧没有经过严格的测试，而是随变装在车辆上面，如果性能没有达到要求，势必会造成非常严重的后果。而用于避震的弹簧，因为其性能的衰退，使得车辆失去平衡，容易发生交通事故。

随着现代工业的发展，各种各样的弹簧在各个领域发挥着越来越重要的作用。而其中弹簧质量的好坏又极大地影响了工、农业生产设备的整体质量，从而影响了社会的经济发展。

因此，对弹簧的质量和寿命同时进行测试是很有必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种弹簧测试装置，能够准确测试弹簧的疲劳寿命。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种弹簧测试装置，包括驱动模块、液压回路模块和加载受力模块，所述驱动模块通过连接杆与所述液压回路模块连接，所述液压回路模块通过拉伸杆与所述加载受力模块连接；

所述驱动模块包括转盘、推杆、固定台架和连接块，所述推杆的上端与所述转盘相连，所述推杆的下端与所述固定台架相连，所述推杆的底端与所述连接块相连；

所述液压回路模块包括压缩块、油缸和液压缸，所述连接杆的一端与所述连接块相连，所述连接杆的另一端通过伸缩杆与所述压缩块相连，所述压缩块位于所述油缸的内部，所述油缸的底部设有控制阀，当所述压缩块运动时，所述油缸中的介质油通过所述控制阀相对应的阀口流入或流出所述液压缸；

所述加载受力模块包括弹簧组件、底座和回油管道，所述弹簧组件通过所述拉伸杆与所述液压缸相连，所述底座位于所述弹簧组件的下方，所述液压缸通过所述回油管道与所述油缸相连。

优选的，所述推杆包括上推杆和下推杆，所述上推杆与所述下推杆铰接，所述上推杆通过紧固件固定在所述转盘上，所述下推杆与所述固定台架可拆卸连接。

优选的，所述下推杆和所述伸缩杆上均设有定位孔；

所述固定台架的中间设有与所述下推杆上的定位孔相配合的通孔；

所述伸缩杆包括内杆和套设于所述内杆外部的外杆，所述内杆为实心矩形，所述外杆为空心矩形，所述定位孔均等间距设置于所述内杆和所述外杆上，且相互对称。

优选的，所述弹簧组件包括弹簧夹、弹簧和弹簧压头，所述弹簧压头位于所述连接块的底端，且所述弹簧压头的两侧设有与所述弹簧夹相配合的缩进孔。

优选的，所述转盘呈圆柱状，且所述转盘的表面设有滑槽，所述上推杆通过紧固件与所述滑槽相连。

优选的，所述连接块的顶端设有与所述推杆底端相配合的凹槽，所述凹槽的两边设有固定环。

优选的，所述底座设有弹簧定位夹和滑道，所述弹簧定位夹沿着所述滑道移动；

所述滑道的数量为四个，且呈十字形排列。

优选的，所述液压缸的内部设有移动滑块，所述移动滑块与所述液压缸的两端通过弹性件相连。

优选的，所述液压缸的底部两端分别设有回油孔。

优选的，所述固定台架的上表面中间呈三角形状。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明提供的弹簧测试装置，包括驱动模块、液压回路模块和加载受力模块，所述驱动模块通过连接杆与所述液压回路模块连接，所述液压回路模块通过拉伸杆与所述加载受力模块连接，在驱动模块的驱动下，带动液压回路模块，使弹簧在加载受力模块的作用下，能够模拟实际工况对弹簧轴向进行加载，测试其刚度的强弱以及寿命。

2、本发明提供的弹簧测试装置，推杆包括上推杆和下推杆，所述上推杆与所述下推杆铰接，所述上推杆通过紧固件固定在所述转盘上，所述下推杆与所述固定台架可拆卸连接，能够同时测试弹簧的拉伸和压缩两种疲劳寿命。

附图说明

图1是本发明实施例弹簧测试装置的主视图；

图2本发明实施例弹簧测试装置中下推杆的结构示意图；

图3是本发明实施例弹簧测试装置中转盘的结构示意图；

图4是本发明实施例弹簧测试装置中弹簧夹的结构示意图；

图5是本发明实施例弹簧测试装置中弹簧压头的结构示意图；

图6是本发明实施例弹簧测试装置中底座的结构示意图。

其中，本发明实施例中：1、转盘；2、推杆；21、上推杆；22、下推杆；3、固定台架；4、连接块；5、压缩块；6、油缸；7、液压缸；8、伸缩杆；9、弹簧组件；91、弹簧夹；92、弹簧；93、弹簧压头；10、底座；11、回油管道；12、连接杆；13、拉伸杆；14、定位孔；15、滑槽；16、弹簧定位夹；17、滑道；18、移动滑块；19、固定环；20、控制阀。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一：

如图1所示，本发明优选实施例的一种弹簧测试装置，包括驱动模块、液压回路模块和加载受力模块，驱动模块通过连接杆12与液压回路模块连接，液压回路模块通过拉伸杆13与加载受力模块连接。本发明所述的弹簧测试装置，在驱动模块的驱动下，带动液压回路模块，使弹簧在加载受力模块的作用下，能够模拟实际工况对弹簧轴向进行加载，测试其刚度的强弱以及寿命。

具体的，驱动模块包括转盘1、推杆2、固定台架3和连接块4，推杆2的上端与转盘1相连，推杆2的下端与固定台架3相连，推杆2的底端与连接块4相连。

如图2所示，推杆2包括上推杆21和下推杆22，上推杆21与下推杆22铰接，上推杆21通过紧固件固定在转盘1上，下推杆22与固定台架3可拆卸连接。另外，下推杆22上设有定位孔14，固定台架3的中间设有与下推杆22上的定位孔14相配合的通孔。在本实施例中，上推杆21通过固定销固定在转盘1上，下推杆22具有调节本身长度的功能，可以通过改变下推杆22上的定位孔14的位置，可以改变其长度。

如图3所示，转盘1呈薄圆柱状，且转盘1的表面设有相互对称的滑槽15，滑槽15最中间通过固定销和上推杆21相连接，通过改变固定销的位置，可以改变推杆2和转盘1的固定位置。当转盘1开始工作时，推杆2上下运动的行程和轨迹会随着固定点的改变而改变。

此外，连接块4的顶端设有与推杆2底端相配合的凹槽，凹槽的两边设有两个半圆形的固定环19，下推杆22的下端设有环形凹槽，与固定环19相配合，可嵌入推杆2，使连接块4和螺旋推杆2连成一块，当下推杆22向上运动时，可实现对弹簧加载并拉伸的目的。固定台架3的上表面中间呈三角的凹槽状，可以避免上推杆21在进行往复运动时与固定台架3发生干涉，从而提高弹簧测试装置的使用效率。为了使上推杆21的非线性运动转换成垂直方向上的直线运动，在固定台架3的中间设有与下推杆22相配合的圆形通孔。

具体的，液压回路模块包括压缩块5、油缸6和液压缸7，连接杆12的一端与连接块4相连，连接杆12的另一端通过伸缩杆8与压缩块5相连，压缩块5位于油缸6的内部，油缸6的底部两端分别设有一个控制阀20。当压缩块5上下运动时，油缸6中的介质油通过控制阀20相对应的阀口流入或流出液压缸7。

在本实施例中，伸缩杆8上设有定位孔14。伸缩杆8包括内杆和套设于内杆外部的外杆，内杆为实心矩形，外杆为空心矩形，定位孔14均等间距设置于内杆和外杆上，且相互对称。在实际工作中，可以通过改变固定销和定位孔14的连接位置，从而改变下推杆22的长度，从而改变油缸6中介质油的体积变化，在行程一定的情况下实现对待测弹簧的轴向拉力或压力的可控性。

优选地，液压缸7的内部中间设有移动滑块18，移动滑块18与液压缸7的两端通过弹性件相连，在本实施例中，弹性件优选为弹簧。当开启与之相连的油缸6的控制阀20时，油缸6中的介质油会流入液压缸7中的相应位置，并推动移动滑块18向另一端移动，从而给待测弹簧施加轴向拉力或者压力。

为了更好的提高弹簧测试装置的使用效率，在液压缸7的底部两端分别设有一个回油孔，当需要更改轴向力的方向或者停止试验时，液压缸7中的介质油可以通过回油孔重新流入油缸中。

加载受力模块包括弹簧组件9、底座10和回油管道11，弹簧组件9通过拉伸杆13与液压缸7相连，底座10位于弹簧组件9的下方，液压缸7通过回油管道11与油缸6相连。

如图4和图5所示，弹簧组件包括弹簧夹91、弹簧92和弹簧压头93，弹簧压头93位于连接块4的底端，且弹簧压头93的两侧设有与弹簧夹91相配合的缩进孔，可以避免拉伸或者压缩时弹簧压头93不能直接作用在弹簧上，从而导致受力不均的现象出现。在本实施例中，连接块4与弹簧压头93、连接杆12均是通过固定销连接，可以分别将弹簧压头93和连接杆12拆卸，形成弹簧的单一因素测量。当卸掉弹簧压头93时，可以只测量轴向力对弹簧的影响；当卸掉连接杆12时，可以只测量纯拉伸或压缩对弹簧的影响。

如图6所示，底座10设有弹簧定位夹16，弹簧定位夹16的数量优选为四个，且位于底座10沿圆周方向上均匀排列，可将待测弹簧固定在底座10上，不随驱动模块的运动而运动。底座10还设有四条相对应的滑道17，呈十字形排列，弹簧定位夹16可沿着滑道17进行前后移动，以此来固定不同型号大小的弹簧。

本发明所述的弹簧测试装置，可实现四种形式的弹簧疲劳寿命测试，具体包括：弹簧的径向纯压缩、弹簧的径向纯拉伸、弹簧的轴向纯压缩和弹簧的轴向纯拉伸。并且，可以互相组合实现各种实际工况下的疲劳寿命测试。

弹簧测试装置在进行弹簧径向压缩试验时的工作原理如下：首先，确定弹簧直径大小，然后移动底座10上的弹簧定位夹16到相应位置，将待测弹簧安装并固定在底座10上；之后，卸掉连接液压缸7轴向施力装置的连接杆12，确定压缩力的大小，即运动行程d；然后，调节下推杆22，将其往下移动d/2，即下推杆22伸长d/2，此时的待测弹簧往下压缩了d/2；接着，调节上推杆21与转盘1的连接位置，将其从转盘1正中心位置沿着转盘1的滑槽15往垂直往上方向的边缘方向移动d/2，此时的待测弹簧又处于自由状态；当上推杆21随着转盘1的转动运动时，带动下推杆22向下压缩待测弹簧，当转盘1和上推杆21的固定点运动到垂直正下方时，即转过180°，弹簧达到最大压缩量；当转盘1继续旋转到最高点时，弹簧处于自由状态，即完成一个压缩循环；最后，经过预期的循环次数后，结束试验。

弹簧测试装置在进行弹簧径向拉伸试验时的工作原理如下：首先，确定弹簧直径大小，然后移动底座10上的弹簧定位夹16到相应位置，将待测弹簧安装并固定在底座10上；之后，卸掉连接液压缸7轴向施力装置的连接杆12，确定拉伸力的大小，即运动行程d；然后，调节下推杆22，将其往上移动d/2，即下推杆22缩短d/2，此时的待测弹簧往上拉伸了d/2；接着，调节上推杆21与转盘1的连接位置，将其从转盘1正中心位置沿着转盘1的滑槽15往垂直往下方向的边缘方向移动d/2，此时的待测弹簧又处于自由状态；当上推杆21随着转盘1的转动运动时，带动下推杆22向上拉伸待测弹簧，当转盘1和上推杆21的固定点运动到垂直正上方时，即转过180°，弹簧达到最大拉伸量；当转盘1继续旋转到最低点时，弹簧处于自由状态，即完成一个拉伸循环；最后，经过预期的循环次数后，结束试验。

弹簧测试装置在进行弹簧径向拉压试验时的工作原理如下：首先，确定弹簧直径大小，然后移动底座10上的弹簧定位夹16到相应位置，将待测弹簧安装并固定在底座10上；之后，卸掉连接液压缸7轴向施力装置的连接杆12，确定拉伸力的大小，即运动行程d；然后，调节上推杆21与转盘1的连接位置，将其从转盘1正中心位置沿着转盘1的滑槽15往垂直向上(或向下移动)d，此时的待测弹簧处于最大拉伸(或压缩)状态；随着转盘1的转动，当转过90°时，待测弹簧处于自由状态；当转过180°时，待测弹簧处于最大压缩状态；当转过270°时，弹簧又恢复自由状态；当转过360°时，弹簧处于最大压缩状态，完成一个循环；最后，经过预期的循环次数后，结束试验。

弹簧测试装置在进行弹簧轴向拉伸或压缩试验时的工作原理如下：首先，确定是单向拉压还是双向拉压，若是单向，就需要先卸掉连接杆12的左边或者右边部分；接着，确定弹簧直径大小，然后移动底座10上的弹簧定位夹16到相应位置，将待测弹簧安装并固定在底座10上；然后，卸掉固定在连接块4上的弹簧压头93，并将弹簧夹91安装在待测弹簧上；随后，确定拉伸力的大小，即运动行程；之后，根据拉伸(或压缩)打开油缸6右边(或左边)的控制阀20；然后，相应地调节上推杆21与转盘1的连接位置，将其从转盘1正中心位置沿着转盘1的滑槽15往垂直向下移动相应距离，此时的待测弹簧处于最大轴向拉伸(或压缩状态)；当转盘1转动180°时，此时的待测弹簧处于自由状态；当转盘1转动360°时，此时的待测弹簧又处于最大轴向拉伸(或压缩状态)，完成一个循环；最后，经过预期的循环次数后，结束试验，关闭控制阀20，打开相应液压缸7底部的回油管道11开关，将介质油回到油缸6。

当然，根据实际需要，这四种简单的工况可以互相组合形成新的复杂工况，具体工作原理与上文一样。特别是径向拉压和轴向拉压混合的复杂工况时，在先确定好径向行程(载荷)后，可再通过调节伸缩杆8的长度来达到所需要的轴向行程(载荷)。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种弹簧测试装置，其特征在于，包括驱动模块、液压回路模块和加载受力模块，所述驱动模块通过连接杆与所述液压回路模块连接，所述液压回路模块通过拉伸杆与所述加载受力模块连接；

所述驱动模块包括转盘、推杆、固定台架和连接块，所述推杆的上端与所述转盘相连，所述推杆的下端与所述固定台架相连，所述推杆的底端与所述连接块相连；

所述液压回路模块包括压缩块、油缸和液压缸，所述连接杆的一端与所述连接块相连，所述连接杆的另一端通过伸缩杆与所述压缩块相连，所述压缩块位于所述油缸的内部，所述油缸的底部设有控制阀，当所述压缩块运动时，所述油缸中的介质油通过所述控制阀相对应的阀口流入或流出所述液压缸；

所述加载受力模块包括弹簧组件、底座和回油管道，所述弹簧组件通过所述拉伸杆与所述液压缸相连，所述底座位于所述弹簧组件的下方，所述液压缸通过所述回油管道与所述油缸相连。

2.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述推杆包括上推杆和下推杆，所述上推杆与所述下推杆铰接，所述上推杆通过紧固件固定在所述转盘上，所述下推杆与所述固定台架可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述下推杆和所述伸缩杆上均设有定位孔；

所述固定台架的中间设有与所述下推杆上的定位孔相配合的通孔；

所述伸缩杆包括内杆和套设于所述内杆外部的外杆，所述内杆为实心矩形，所述外杆为空心矩形，所述定位孔均等间距设置于所述内杆和所述外杆上，且相互对称。

4.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述弹簧组件包括弹簧夹、弹簧和弹簧压头，所述弹簧压头位于所述连接块的底端，且所述弹簧压头的两侧设有与所述弹簧夹相配合的缩进孔。

5.如权利要求2所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述转盘呈圆柱状，且所述转盘的表面设有滑槽，所述上推杆通过紧固件与所述滑槽相连。

6.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述连接块的顶端设有与所述推杆底端相配合的凹槽，所述凹槽的两边设有固定环。

7.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述底座设有弹簧定位夹和滑道，所述弹簧定位夹沿着所述滑道移动；

所述滑道的数量为四个，且呈十字形排列。

8.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述液压缸的内部设有移动滑块，所述移动滑块与所述液压缸的两端通过弹性件相连。

9.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述液压缸的底部两端分别设有回油孔。

10.如权利要求1所述的弹簧测试装置，其特征在于，所述固定台架的上表面中间呈三角形状。