无取向硅钢蠕变性能测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及蠕变性能测试的技术领域，尤其是涉及一种无取向硅钢蠕变性能测试装置。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.无取向硅钢广泛应用于电动机和发电机等能量转换设备的铁芯制造中，在人们的生产和生活中起到了至关重要的作用。铁芯中的转子长期处于高转速和较高温环境中，磁桥等关键位置的硅钢材料长时间承受离心力，容易产生蠕变变形，导致气隙变化，引发电机啸叫甚至结构破坏。
4.为了减少蠕变变形对电机的影响，需要测试硅钢片的蠕变性能，以便于在电机设计时留出余量，防止电机在运行过程中硅钢片发生蠕变形变，引起电机结构破坏。现有的硅钢材料蠕变性能测试一般采用高温等离子体进行局部加热，主要用于电工钢的冶炼，其成本较高，且无法实现不同应力和温度下硅钢材料的蠕变研究。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是至少解决无法实现不同应力和温度下硅钢材料的蠕变研究的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型提出了一种无取向硅钢蠕变性能测试装置，包括：
7.基座，所述基座为内设有试验腔的箱体，所述基座的顶部和侧面设有开口；
8.试样夹持装置，所述试样夹持装置安装在所述基座的顶部，用于夹持硅钢蠕变试样；
9.转换力杆，所述转换力杆安装在所述基座的侧面，所述转换力杆包括传力杆和力臂杆，所述传力杆的一端与所述试样夹持装置连接，所述传力杆的另一端与所述力臂杆的一端固定连接；所述传力杆与所述力臂杆的固定连接处铰接于所述基座上；
10.可调节式砝码盘，所述可调节式砝码盘安装在所述力臂杆上，所述可调节式砝码盘上能够放置不同重量的砝码，所述转换力杆将所述砝码的重力转换成水平力，以实现对所述硅钢蠕变试样不同应力水平的加载；
11.可调节式灯座，所述可调节式灯座设置在所述试验腔内，位于所述试样夹持装置的正下方，所述可调节式灯座插接于所述基座的侧面且能够沿所述基座的高度方向调节；
12.加热装置，所述加热装置放置到可调节式灯座上，用于加热所述硅钢蠕变试样。
13.根据本实用新型的无取向硅钢蠕变性能测试装置，将试样夹持装置与基座和转换力杆配合连接，将被测硅钢蠕变试样通过试样夹持装置夹持，将加热装置放置在可调节式灯座上对硅钢蠕变试样进行加热；通过可调节式砝码盘加载不同应力，通过转换力杆与试样夹持装置的配合实现对硅钢蠕变试样的不同水平的应力加载；同时通过可调节式灯座改变加热装置的不同的高度，实现不同温度下的硅钢蠕变性能的研究。解决了无法实现不同
应力和温度下硅钢材料的蠕变研究的问题。
14.另外，根据本实用新型的无取向硅钢蠕变性能测试装置，还可具有如下附加的技术特征：
15.在本实用新型的一些实施例中，所述试样夹持装置包括两个相对设置的第一可转动夹头和第二可转动夹头，两个可转动夹头相对设置的一端的上表面分别内凹形成有夹持部，所述夹持部上还盖设有与其适配的夹头盖板；两个可转动夹头的另一端均设置有底杆，所述第一可转动夹头上的底杆与所述基座的侧壁转动连接，所述第二可转动夹头上的底杆与所述传力杆的端部转动连接。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述夹持部和所述夹头盖板通过紧固件配合，以将所述硅钢蠕变试样夹设于所述夹头盖板和所述夹持部之间。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述传力杆背离所述试验腔的一侧内凹形成有曲线孔，所述第二可转动夹头上的底杆能够放入所述曲线孔内并与其转动连接。
18.在本实用新型的一些实施例中，所述可调节式灯座包括插接部和承载部，所述可调节式灯座与所述基座的插接处沿所述基座的高度方向开设有多个调节孔，所述插接部通过插入不同的所述调节孔内，从而调节所述可调节式灯座的高度，所述承载部能够承载所述加热装置。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述承载部的上表面内凹形成有凹槽，所述加热装置的至少部分本体嵌设于所述凹槽内。
20.在本实用新型的一些实施例中，所述硅钢蠕变试样的下方还设置有隔热板，且所述隔热板的一端安装在所述试样夹持装置上。
21.在本实用新型的一些实施例中，所述隔热板的上表面设置有石棉网。
22.在本实用新型的一些实施例中，所述隔热板上的上表面还设置有温度传感器。
23.在本实用新型的一些实施例中，所述力臂杆的表面上刻有刻度。
附图说明
24.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本技术的整体装配的结构示意图；
26.图2为本技术的基座的结构示意图；
27.图3为本技术的可转动夹头的结构示意图；
28.图4为本技术的转换力杆的结构示意图；
29.图5为本技术的可调式灯座的结构示意图；
30.图6为本技术的隔热板的结构示意图。
31.附图标记：
32.1、基座；11、第一缺口；12、第二缺口；2、试样夹持装置；21、第一可转动夹头；22、第二可转动夹头；23、夹持部；24、夹头盖板；25、底杆；26、螺纹孔；3、转换力杆；31、传力杆；311、曲线孔；32、力臂杆；33、转轴；4、可调节式砝码盘；5、可调节式灯座；51、插接部；52、承载部；521、凹槽；6、加热装置；7、调节孔；8、隔热板；81、石棉网；82、温度传感器；9、硅钢蠕变
试样。
具体实施方式
33.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
34.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
35.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
36.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
37.如图1至5所示，根据本实用新型的实施方式，提出了一种无取向硅钢蠕变性能测试装置，包括基座1、试样夹持装置2、转换力杆3、可调节式砝码盘4、可调节式灯座5和加热装置6。基座1为内设有试验腔的箱体，基座1的顶部开口和相邻其中一侧面开口，且相邻侧面开口的两个相对的侧面的顶端分别开设有第一缺口11和第二缺口12。
38.试样夹持装置2安装在基座1的顶部，用于夹持硅钢蠕变试样9。具体地，试样夹持装置2包括两个相对设置的第一可转动夹头21和第二可转动夹头22，两个可转动夹头相对设置的一端的上表面分别内凹形成有夹持部23，在本实施例中，两个夹持部23相对的部分互相导通设置。夹持部23上还盖设有与其适配的夹头盖板24，用于将硅钢蠕变试样9的端部夹在夹持部23内。两个可转动夹头相背离的一端均设置有圆柱形底杆25，第一可转动夹头21能够穿过第一缺口11处并通过第一可转动夹头21上的底杆25与基座1的侧面转动连接。
39.转换力杆3安装在基座1的侧面，转换力杆3包括传力杆31和力臂杆32，传力杆31的
一端与试样夹持装置2连接，传力杆31的另一端与力臂杆32的一端固定连接，且传力杆31与力臂杆32的固定连接处铰接于基座1上。
40.具体地，传力杆31竖直设置在第二缺口12处，力臂杆32水平设置；传力杆31的顶端与第二可转动夹头22连接，传力杆31的底端与力臂杆32的一端呈直角固定连接。传力杆31的顶端呈u字形设置，且u字形的顶端端部背离试验腔的一侧内凹形成有曲线孔311，第二可转动夹头22能够穿过u字形中间缺口处并将第二可转动夹头22上的底杆25安装在曲线孔311内并与其转动连接。转换力杆3的直角连接处还设置有转轴33，第二缺口12的底面对应转轴33设置有轴座，转轴33安装在轴座内，使得转换力杆3形成与基座1侧面的转动连接；同时力臂杆32与第二缺口12的底面留有一定的活动空间。
41.可调节式砝码盘4，可调节式砝码盘4安装在力臂杆32上，可调节式砝码盘4上能够放置不同重量的砝码，转换力杆3将砝码的重力转换成水平力，以实现对硅钢蠕变试样9不同应力水平的加载。
42.可调节式灯座5，可调节式灯座5设置在试验腔内，位于试样夹持装置2的正下方，可调节式灯座5插接于基座1的侧面且能够沿基座1的高度方向调节。
43.加热装置6，加热装置6放置到可调节式灯座5上，用于加热硅钢蠕变试样9。在本实施例中，加热装置6可以为酒精灯。在其它本实施例中，加热装置6可以为电加热器等。
44.具体地，将第一可转动夹头21与第一缺口11配合连接，将转换力杆3通过转轴33安装在第二缺口12上，将第二可转动夹头22与转换力杆3配合连接；再将被测硅钢蠕变试样9通过第一可转动夹头21和第二可转动夹头22加持；将可调节式灯座5安装在试验腔内，将酒精灯放置在可调节式灯座5上，然后开始对硅钢蠕变试样9进行加热。将可调节式砝码盘4安装在力臂杆32上，通过增加或减少砝码来加载不同应力，再通过转换力杆3与试样夹持装置2的配合实现对硅钢蠕变试样9的不同水平的应力加载；同时再通过可调节式灯座5改变酒精灯与硅钢蠕变试样9之间不同的距离，从而实现不同温度下的硅钢蠕变性能的研究。解决了无法实现不同应力和温度下硅钢材料的蠕变研究的问题。
45.在本实用新型的一些实施例中，结合图1和图3，夹持部23和夹头盖板24通过紧固件配合，以将硅钢蠕变试样9夹设于夹头盖板24和夹持部23之间。具体地，夹持部23和夹头盖板24上对应设置有螺纹孔26，在本实施例中，紧固件可以为螺栓和螺母，当夹持部23和夹头盖板24将硅钢蠕变试样9的两端端部夹住时，螺栓穿过螺纹孔26并通过螺母的锁紧，可以将夹持部23与夹头盖板24配合实现硅钢蠕变试样9的夹紧，能够避免在施加应力时，硅钢蠕变试样9从夹持部23脱离，提高试验数据的准确性。
46.进一步地，硅钢蠕变试样9的两端端部也对应开设有螺纹孔26。具体地，将夹持部23、夹头盖板24和硅钢蠕变试样9上的螺纹孔26一一对应，然后使用螺栓依次穿过螺纹孔26并通过螺母锁紧，此时，螺栓提供了将硅钢蠕变试样9定位的作用，也进一步地将硅钢蠕变试样9夹紧。
47.在本实用新型的一些实施例中，结合图1和图5，可调节式灯座5包括插接部51和承载部52，可调节式灯座5与基座1的插接处沿基座1的高度方向开设有多个调节孔7，插接部51通过插入不同的调节孔7内，从而调节可调节式灯座的高度，承载部52能够承载酒精灯。具体地，需要改变温度时，通过可调节式灯座5上的插接部51插接在不同位置的调节孔7中，以此来调节酒精灯和硅钢蠕变试样9的距离，从而改变加热的温度，进而实现不同温度的硅
钢蠕变研究。
48.进一步地，承载部52的上表面内凹形成有凹槽521，酒精灯的至少部分本体嵌设在凹槽521内。凹槽521的设置能够防止加热装置6从承载部52上滑落，保证试验过程中的安全。
49.在本实用新型的一些实施例中，结合图1和图6，硅钢蠕变试样9的下方还设置有隔热板8，且隔热板8的一端安装在试样夹持装置2上。具体地，将隔热板8的一端插设在夹持部23和硅钢蠕变试样9端部之间，将隔热板8的另一端设置在硅钢蠕变试样9的正下方。在进行不同温度试验时，隔热板8起到隔绝酒精灯火焰热量的作用，将温度控制在合适的温度范围内。
50.进一步地，隔热板8的上表面设置有石棉网81。石棉网81设置在硅钢蠕变试样9和隔热板8之间，石棉网81的设置，起到对硅钢蠕变试样9的均匀加热的作用。
51.进一步地，隔热板8上的上表面还设置有温度传感器82。温度传感器82可以测量隔热板8的温度，起到测量温度的作用，以保证温度的可控可调节。
52.在本实用新型的一些实施例中，力臂杆32的表面上刻有刻度。刻度的设置能够使工作人员直接读取硅钢蠕变试样9的水平加载力，并通过截面积尺寸可以换算出应力的大小。
53.在本实用新型的一些实施例中，基座1应该放置水平，以保证转换力杆3的加砝码重力转换成水平方向的力，加载到硅钢蠕变试样9中；也可以防止酒精灯滑落，引起安全事故。
54.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。