一种紧凑型压拉转换施力装置的制作方法

1.本发明涉及抗拉结构施力装置技术领域，具体涉及一种紧凑型压拉转换施力装置。


背景技术：

2.现如今的试验机油缸由于受技术的限制，通常具有“压大拉小”的特点，很难满足某些大拉力试验的需求。为解决以上问题，出现了一些压拉转化装置，但都仅适用于一些特定结构，不具有普遍适用性，其次就是占地空间大、制造耗材严重。因此，需要一种紧凑型的、具有普遍适应性的抗拉结构施力装置。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构紧凑且适用性更广的紧凑型压拉转换施力装置。
4.本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种紧凑型压拉转换施力装置，包括配套设置的支撑件和加力件，所述支撑件用于对试验件进行吊装以使得试验件的底部高度高于地面高度，所述加力件活动套设在支撑件内并可以在外力的作用下相对于支撑件上下移动，加力件用于将自身受到的压力转化为对试验件的拉力；所述加力件包括加力件上法兰、加力件下法兰及连接设置在加力件上法兰和加力件下法兰之间的若干传力柱，加力件上法兰用于承载外部压力，加力件下法兰的顶部与试验件的底部可拆卸式连接，所述加力件上法兰承载的外部压力通过传力柱传递至加力件下法兰以对试验件施加拉力；通过使得加力件和支撑件相互错开，并增加上、下法兰的面外刚性，实现了装置的紧凑性。
5.进一步地，所述支撑件包括配套设置的支撑件上法兰、底板及连接设置在支撑件上法兰和底板之间的若干支撑柱，所述支撑件上法兰上开设有与传力柱数量和位置对应以供传力柱穿过的圆形通孔，所述加力件下法兰的侧边开设有与支撑柱数量和位置对应并用于容纳支撑柱的凹槽口。
6.进一步地，所述加力件下法兰的底部设置有若干组向下凸起的方形柱，所述底板上设置有与方形柱数量和位置对应以对方形柱进行限位的限位机构，该限位机构通过对方形柱的限位从而限制加力件在水平方向发生的偏移。
7.进一步地，所述限位机构包括若干组两两配套设置的三棱柱限位块，同组三棱柱限位块分布设置在对应方形柱位置处的相邻两侧，所述三棱柱限位块通过螺栓与底板连接。
8.进一步地，所述加力件上法兰与传力柱之间通过连接法兰及螺栓进行可拆卸式连接，加力件下法兰与传力柱通过焊接连接；加力件下法兰与试验件通过螺栓连接。
9.进一步地，所述支撑件上法兰与支撑柱之间通过焊接连接，所述底板与支撑柱之间通过连接法兰及螺栓进行可拆卸式连接。
10.进一步地，所述传力柱及支撑柱的数量均为4根，且传力柱与支撑柱呈空间对称分
布。
11.本发明的有益技术效果在于：本发明通过加力件和支撑件的组合作用将试验件的压力转化为对试验件的拉力，解决了高承载力抗拉试验时试验机拉力不足的问题。本装置构思精巧，安装使用方便，且结构紧凑，占地空间小，传力柱及支撑柱的空间对称分布可以将轴向压力较好地转换为轴向拉力，不发生偏心作用，加力件下法兰底部的方向柱与底板上设置的三棱柱限位块也可以很好的起到限位作用，防止加力件在水平方向发生的偏移，整个装置为一般结构进行抗拉试验提供了一条可行且成本更低的途径。
附图说明
12.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明所述加力件的结构示意图；图3为本发明所述加力件上法兰的结构示意图；图4为本发明所述加力件下法兰的结构示意图；图5为本发明所述支撑件上法兰与支撑柱的连接示意图；图6为本发明所述支撑件上法兰的的结构示意图；图7为图1的a-a剖面示意图。
具体实施方式
13.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
14.在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
15.如图1-7所示，本发明所述的一种紧凑型压拉转换施力装置，包括配套设置的支撑件1和加力件2，所述支撑件1用于对试验件3进行吊装以使得试验件3的底部高度高于地面高度，所述加力件2活动套设在支撑件1内并可以在外力的作用下相对于支撑件1上下移动，加力件2用于将自身受到的压力转化为对试验件3的拉力；所述加力件2包括加力件上法兰21、加力件下法兰22及连接设置在加力件上法兰21和加力件下法兰22之间的若干传力柱23，加力件上法兰21用于承载外部压力，加力件下法兰22的顶部与试验件3的底部可拆卸式连接，所述加力件上法兰21承载的外部压力通过传力柱23传递至加力件下法兰22以对试验件3施加拉力。所述加力件上法兰21与传力柱23之间通过连接法兰4及螺栓进行可拆卸式连接，加力件下法兰22与传力柱23通过焊接连接；加力件下法兰22与试验件3通过螺栓5连接。通过使得加力件和支撑件相互错开，并增加上、下法兰的面外刚性，实现了装置的紧凑性。
16.参照图1所示，所述支撑件1包括配套设置的支撑件上法兰11、底板12及连接设置在支撑件上法兰11和底板12之间的若干支撑柱13，所述支撑件上法兰11上开设有与传力柱23数量和位置对应以供传力柱23穿过的圆形通孔14，所述加力件下法兰22的侧边开设有与支撑柱13数量和位置对应并用于容纳支撑柱13的凹槽口24。支撑件上法兰11与支撑柱13之间通过焊接连接，所述底板12与支撑柱13之间通过连接法兰4及螺栓进行可拆卸式连接，支
撑件上法兰11与试验件3通过螺栓5连接。
17.参照图1及图7所示，所述传力柱23及支撑柱13的数量均为4根，且传力柱23与支撑柱13呈空间对称分布。即在底板12的四边中间位置开螺孔并用于安装支撑件1的4根支撑柱13，而加力件2的4根传力柱23的位置则与4根支撑柱13的位置交错，其位置投影布置在底板12的四个角的位置上，这样的布置结构可以使得支撑柱13与传力柱23对称分布，施力过程中不产生偏心或扭转，从而使得整个结构更加稳定可靠。
18.参照图1-7所示，所述加力件下法兰22的底部设置有若干组向下凸起的方形柱6，所述底板12上设置有与方形柱6数量和位置对应以对方形柱6进行限位的限位机构，该限位机构通过对方形柱6的限位从而限制加力件2在水平方向发生的偏移。所述限位机构包括若干组两两配套设置的三棱柱限位块7，同组三棱柱限位块7分布设置在对应方形柱6位置处的相邻两侧，所述三棱柱限位块7通过螺栓与底板12连接。三棱柱限位块7分布在加力件下法兰22底部的四个方形柱周围，且保留一定间距。所述的加力件上法兰和下法兰、支撑件的上法兰均为具有足够刚度的构件，一般情况下，可用由上、下法兰板与竖向肋板焊接而成。
19.本发明受力简单明确：如图1所示，试验件上端与支撑件上法兰相接，通过支撑柱接地，试验件下端与加力件下法兰相接，油缸施加压力作用于加力件上法兰，压力通过传力柱作用于试验件下端，巧妙地将油缸施加的巨大压力转化为试验件所受的巨大拉力。整体结构对称分布，施力过程中不产生偏心或扭转。
20.施工时，本发明通过如下步骤实现：a、在地面上对称放置四个一定高度的承压方块，将加力件垂直放在四个承压方块上，使得加力件下法兰的四个方形柱恰好搭在四个承压方块上，其作用是垫高加力件以预留足够净空，使得支撑件的支撑柱可以穿过加力件的下法兰；b、拆除加力件下法兰；c、将试验件放入加力件，将试验件下端与加力件下法兰通过螺栓连接；d、将支撑件吊装起来缓缓下降，将其与加力件互相嵌套起来，支撑件的四个支撑柱穿过加力件下法兰的四个凹槽口，同时加力件的四个传力柱穿过支撑件上法兰的四个圆形通孔，缓慢移动调整支撑件，使得其上法兰螺孔与试验件的顶端螺孔对中，对中完成后安装相应螺栓；e、将加力件上法兰吊装起来，并将其螺孔与加力件的四个传力柱的顶部法兰螺孔对中，对中后采用螺栓连接；f、将八个三棱柱限位块按照图7所示位置安装好；g、将e步骤结束后的整体（加力件、支撑件和试验件）吊装放置在底板上，调整该整体使得支撑件四个传力柱底部法兰螺孔与底板螺孔对中，最后使用螺栓连接；h、将安装好的施力装置放在试验机下，加力件上法兰中心与油缸中心对齐，下部底板与地锚连接好即可。
21.本发明通过加力件和支撑件的组合作用将试验件的压力转化为对试验件的拉力，解决了高承载力抗拉试验时试验机拉力不足的问题。本装置构思精巧，安装使用方便，且结构紧凑，占地空间小，传力柱及支撑柱的空间对称分布可以将轴向压力较好地转换为轴向拉力，不发生偏心作用，加力件下法兰底部的方向柱与底板上设置的三棱柱限位块也可以很好的起到限位作用，防止加力件在水平方向发生的偏移，整个装置为一般结构进行抗拉试验提供了一条可行且成本更低的途径。
22.本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。