一种铜线材拉扭检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及金属材料力学性能检测设备技术领域，尤其涉及一种铜线材拉扭检测装置。


背景技术：

2.金属材料通过检测能够得到关于力学性能的检测结果，其中包含了测试方法，测试环境，测试人员的条件等内容。金属力学性能的改进，要求被测试的材料必须进行科学和标准的改进，才能得到试验和试样的应力状态的研究成果，并且根据试验中的样品的尺寸和大小等，进行测试的数据分析。
3.根据用户端对产品工艺与使用条件的要求，高压输电用铜材料的抗扭性能极其重要。此外，在材料性能表征领域，基于拉伸/疲劳、冲击/断裂等标准化的试验方法，已形成了较为完备的对材料轴向加载研究其强塑性能，以及通过裂纹行为表征断裂韧性的精细化试验体系。但对于材料的扭转韧性，现有的扭转试验仅能记录扭断圈数等半定量指标，尚处于工艺类试验的阶段。因此，有必要对现有扭转试验机功能理念、加载机构、控制原理等进行优化设计，并将扭转试验提升到量化试验的水平。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种铜线材拉扭检测装置，以致力于解决背景技术中的全部问题或者之一。
5.基于上述目的，本实用新型提供了一种铜线材拉扭检测装置，包括：
6.检测台，检测台上一侧固定有固定块，另一侧活动连接有平移块，检测台内设有平移驱动机构，用以带动平移块自由水平横移；
7.夹头，分别设于固定块和平移块上，用于水平夹持待检测线材；
8.回转驱动机构，设于平移块上，回转驱动机构的输出端连接于平移块上的夹头，以带动线材扭转检测；
9.拉扭复合传感器，连接于回转驱动机构的输出端和夹头之间，用于检测线材轴向载荷和扭矩。
10.优选地，平移驱动机构包括有第一伺服电机，第一伺服电机设于检测台内，第一伺服电机的输出轴上固定有丝杆，丝杆上啮合连接有滑块，检测台顶端开设有横槽，滑块顶端贯穿出横槽，并与平移块底端固定连接。
11.优选地，回转驱动机构包括有第二伺服电机，第二伺服电机固定于平移块上，拉扭复合传感器连接于第二伺服电机的输出轴和平移块上的夹头之间。
12.优选地，夹头为三爪卡盘。
13.优选地，还包括有防护筒，防护筒横设于固定块与平移块之间，防护筒外侧端横向开设有通口，用于放入线材检测。
14.优选地，固定块上开设有环槽，防护筒一端卡接于环槽上，以可沿环槽自由轴向转
动，另一端穿设出平移块。
15.优选地，环槽外侧固定有挡条，通过转动防护筒，以使挡条正对通口覆盖封闭。
16.从上面所述可以看出，本实用新型提供的一种铜线材拉扭检测装置，通过设置检测台，检测台上一侧固定有固定块，另一侧活动连接有平移块，检测台内设有平移驱动机构，以带动平移块自由水平横移，固定块和平移块上分别设有夹头，以水平夹持固定待检测线材，平移块上设有回转驱动机构，回转驱动机构的输出端连接于平移块上的夹头，且回转驱动机构的输出端和夹头之间连接有拉扭复合传感器，从而通过两端的夹头水平夹固待检测线材，通过平移驱动机构驱动平移块水平横移，以对线材轴向施加恒定拉紧力，再通过回转驱动机构驱动夹头往复回转，以带动线材扭转检测，实现拉扭复合疲劳加载，即在轴向加载的基础上叠加正反扭矩，模拟工件处于一种恒定拉向载荷的同时，存在较慢周次的循环交变扭矩，并通过拉扭复合传感器，实时测量试样轴向载荷与扭矩值，能够对高强长线材试样扭转过程中的扭矩值进行实时跟踪，扭矩值在峰值发生设定数值的衰减后能够自动停机，并保护性卸载，进而为研究扭转临界破断时刻，即最大延塑性变形时刻的材料组织机理提供可能，如通过表面观测或切片电子光学分析技术来界定扭转断裂的主导机制是内部缺陷还是表面缺陷等。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例的防护筒的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例的固定块的侧视图；
21.图4为本实用新型实施例的防护筒和挡条的俯视图。
22.图中：1、检测台；2、固定块；21、环槽；3、平移块；4、平移驱动机构；41、第一伺服电机；42、丝杆；43、滑块；5、夹头；6、回转驱动机构；61、第二伺服电机；7、拉扭复合传感器；8、横槽；9、防护筒；91、通口；10、挡条。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
24.需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位
置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
25.一种铜线材拉扭检测装置，如图1至图4所示，包括检测台1，检测台1上一侧固定有固定块2，另一侧活动连接有平移块3，检测台1内设有平移驱动机构4，用以带动平移块3自由水平横移，固定块2和平移块3上分别设有夹头5，用于水平夹持待检测线材，平移块3上设有回转驱动机构6，回转驱动机构6的输出端连接于平移块3上的夹头5，以带动线材扭转检测，回转驱动机构6的输出端和夹头5之间连接有拉扭复合传感器7，用于检测线材轴向载荷和扭矩。
26.本实用新型通过设置检测台1，检测台1上一侧固定有固定块2，另一侧活动连接有平移块3，检测台1内设有平移驱动机构4，以带动平移块3自由水平横移，固定块2和平移块3上分别设有夹头5，以水平夹持固定待检测线材，平移块3上设有回转驱动机构6，回转驱动机构6的输出端连接于平移块3上的夹头5，且回转驱动机构6的输出端和夹头5之间连接有拉扭复合传感器7，从而通过两端的夹头5水平夹固待检测线材，通过平移驱动机构4驱动平移块3水平横移，以对线材轴向施加恒定拉紧力，再通过回转驱动机构6驱动夹头5往复回转，以带动线材扭转检测，实现拉扭复合疲劳加载，即在轴向加载的基础上叠加正反扭矩，模拟工件处于一种恒定拉向载荷的同时，存在较慢周次的循环交变扭矩，并通过拉扭复合传感器7，实时测量试样轴向载荷与扭矩值，能够对高强长线材试样扭转过程中的扭矩值进行实时跟踪，扭矩值在峰值发生设定数值的衰减后能够自动停机，并保护性卸载，进而为研究扭转临界破断时刻，即最大延塑性变形时刻的材料组织机理提供可能，如通过表面观测或切片电子光学分析技术来界定扭转断裂的主导机制是内部缺陷还是表面缺陷等。
27.在本实用新型的实施例中，平移驱动机构4包括有第一伺服电机41，第一伺服电机41设于检测台1内，第一伺服电机41的输出轴上固定有丝杆42，丝杆42上啮合连接有滑块43，检测台1顶端开设有横槽8，滑块43顶端贯穿出横槽8，并与平移块3底端固定连接，从而通过第一伺服电机41带动丝杆42转动，以传动滑块43和平移块3水平横移，对线材轴向施加恒定拉紧力，以此取代传统拉绳、滑轮、砝码加载，且利于夹头5间距便捷连续可调。
28.在本实用新型的实施例中，回转驱动机构6包括有第二伺服电机61，第二伺服电机61固定于平移块3上，拉扭复合传感器7连接于第二伺服电机61的输出轴和平移块3上的夹头5之间，其中第二伺服电机61的输出端还可连接有减速机，以实现较慢周次的循环交变回转，并配合拉扭复合传感器7实时测量试样轴向载荷与扭矩值。
29.在本实用新型的实施例中，夹头5为三爪卡盘，即利用均布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，以将材料端部夹紧。
30.作为一种可选的实施方式，还包括有防护筒9，防护筒9横设于固定块2与平移块3之间，防护筒9外侧端横向开设有通口91，用于放入线材检测，检测时，通过防护筒9包覆，且防护筒9可选用透明材质制成，以起到安全防护以及检测观察的作用。
31.在本实用新型的实施例中，固定块2上开设有环槽21，防护筒9一端卡接于环槽21上，以可沿环槽21自由轴向转动，另一端穿设出平移块3，即实现防护筒9稳固自由转动，以将通口91朝外时便捷放入材料检测，检测时将通口91转向朝内，以利于进一步安全防护。
32.在本实用新型的实施例中，环槽21外侧固定有挡条10，通过转动防护筒9，以使挡条10正对通口91覆盖封闭，以通过挡条10实现检测时完全密封包覆，待检测完，以将通口91转离挡条10，以便捷倒出防护筒9内可能残留的材料破损的碎屑。
33.在本实用新型公开的一种铜线材拉扭检测装置中，使用时，通过检测台1上一侧固定有固定块2，另一侧活动连接有平移块3，检测台1内设有平移驱动机构4，固定块2和平移块3上分别设有夹头5，平移块3上设有回转驱动机构6，回转驱动机构6的输出端连接于平移块3上的夹头5，且回转驱动机构6的输出端和夹头5之间连接有拉扭复合传感器7，通过两端的夹头5水平夹固待检测线材，启动平移驱动机构4驱动平移块3水平横移，以对线材轴向施加恒定拉紧力，再通过回转驱动机构6驱动夹头5往复回转，以带动线材扭转检测，实现拉扭复合疲劳加载，即在轴向加载的基础上叠加正反扭矩，模拟工件处于一种恒定拉向载荷的同时，存在较慢周次的循环交变扭矩，并通过拉扭复合传感器7，实时测量试样轴向载荷与扭矩值。
34.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
35.本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。