一种霍普金森扭杆的扭力锁定释放装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种霍普金森扭杆的扭力锁定释放装置，所述的扭力锁定释放装置釆用液压或气压联动机制，包括缸体、侧端盖、压盖、活塞、堵头、导向套、摩擦片座、摩擦片、及电磁快速阀，所述的缸体具有左右方向的圆形通孔及前后方向的通孔，且两者的轴线相交，左右方向的圆形通孔的出口处设置侧盖板进行封闭，前后方向的异型通孔处安装有压盖；所述的活塞、堵头、导向套、摩擦片座、摩擦片均为两组，对称设置于缸体左右方向的圆形通孔内。缸体左右方向的圆形通孔内。缸体左右方向的圆形通孔内。

【技术实现步骤摘要】
一种霍普金森扭杆的扭力锁定释放装置


[0001]本技术涉及材料动态力学性能实验设备领域，尤其涉及一种霍普金森扭杆的扭力释放装置。

技术介绍

[0002]霍普金森扭杆是研究材料在冲击载荷作用下动态剪切性能的实验装置，储存应变能突然释放是其常用的加载方式之一。储能释放法是通过夹钳机构将输入扭杆分为两段，一段可外加扭转力矩(称为预扭段)，另一段(未加载段)可通过夹钳阻止其扭转；当夹钳释放时，预扭段中的弹性旋转变形能以以扭转脉冲的形式传向入射杆的未加载段。常规夹钳主要由两个饺接的半圆桥臂和切槽螺栓组成，通过切槽螺栓的拧紧对输入扭杆施加夹紧力，当预扭段中的预储能量值达到实验需求时，又通过切槽螺栓的拧断释放夹钳。此种夹紧装置在施加夹紧力的时候容易拧断切槽螺栓，导致实验失败，而另一方面，当需拧断切槽螺栓释放夹具时，拧断的时机较难掌控，具有较大的随机性，实验效率较低，严重制约了分离式霍普金森扭杆的发展与应用。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有霍普金森扭杆的扭矩释放装置夹持力度无法精确调控、释放过程无法瞬间完成、实验重复性差等缺陷，提供一种集束式霍普金森扭杆的新型扭力锁定释放装置，以满足进行材料动态扭转实验的需要。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种霍普金森扭杆的扭力锁定释放装置，所述的扭力锁定释放装置釆用液压或气压联动机制，包括缸体、侧端盖、压盖、活塞、堵头、导向套、摩擦片座、摩擦片、及电磁快速阀，所述的缸体具有左右方向的圆形通孔及前后方向的通孔，且两者的轴线相交，左右方向的圆形通孔的出口处设置侧盖板进行封闭，前后方向的异型通孔处安装有压盖；所述的活塞、堵头、导向套、摩擦片座、摩擦片均为两组，对称设置于缸体左右方向的圆形通孔内。
[0005]优选地，所述的电磁快速阀固定于缸体上端面。
[0006]优选地，所述的活塞为圆筒形结构，筒口朝向缸体外侧，活塞的外径沿筒口到筒底的方向阶梯式减小，所述的活塞的筒口外径与缸体的圆形通孔内径相吻合。
[0007]优选地，对活塞内部空间进行封闭，所述的导向套套置于活塞的下段外围，所述的导向套的外径与缸体左右方向的圆形通孔匹配。
[0008]优选地，所述的摩擦片座通过燕尾结构连接在活塞底端，摩擦片座上固连有摩擦片，摩擦片具有半圆形夹持面，所述的摩擦片的夹持面与霍普金森扭杆外表面相匹配。
[0009]优选地，位于同一侧的活塞、堵头、摩擦片座及摩擦片构成一个可移动的整体，能够沿缸体的圆形通孔及导向套滑动。
[0010]优选地，所述的侧端盖与活塞和堵头之间形成液压室，所述的活塞内部腔体形成高压气室，所述的缸体内部集成有油、气通路，并分别与液压室及高压气室连通。
[0011]优选地，当向两侧液压室加压时，启动两侧活塞相向运动，通过所述的摩擦片将霍普金森入射扭杆夹紧并锁定；当两侧液压室快速卸压时，高压气室中的高压气体推动活塞背向快速运动，释放霍普金森入射扭杆。
[0012]本技术提出了一种霍普金森扭杆的扭力锁定释放装置，具有以下有益效果：
[0013]1.本技术提供的扭力锁定释放装置由执行锁定功能的双侧油缸和执行释放功能的双侧高压气室组成，当油缸增压时，双侧活塞相向运动，提供精确的正压力，并通过与之配套的—对摩擦片提供摩擦力，藉此可准确提供锁定扭杆所需的夹持力；当液压室通过快速卸压阀卸压时，高压气室中预储高压气体推动双侧活塞回程，实现夹持力瞬间解除。该装置锁定和释放功能转换快捷灵活，稳定可靠，操控性强。
[0014]2.该装置锁定释放功能以及内力自平衡结构采用一体化设计，并采用电磁快速阀等新技术，对各执行模块实施数字化程控，故其自动化程度和实验精度较高，复现性良好。
附图说明
[0015]图1是霍普金森扭杆的新型扭力锁定释放装置结构示意图。
[0016]图2是霍普金森扭杆的新型扭力锁定释放装置剖视图(锁定状态)。
[0017]图中：1、缸体，2、侧端盖，3、压盖，4、活塞，5、堵头，6、导向套，7、摩擦片座，8、摩擦片，9、电磁快速阀，I、液压室，II、高压气室。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0019]如图1及图2所示，所述的新型扭力锁定释放装置釆用液压/气压联动机制, 主要由缸体1，侧端盖2，压盖3，活塞4，堵头5，导向套6，摩擦片座7，摩擦片8、电磁快速阀9构成。所述的缸体1具有左右方向的圆形通孔及前后方向的异型通孔，且二者的轴线相交。左右两侧通孔的出口处设置侧盖板2进行封闭，前后两侧的异形通孔处安装有压盖3；活塞4、堵头5、导向套6、摩擦片座7、摩擦片8均为两组，分别对称设置于缸体1左右方向的圆形通孔内；电磁快速阀9固定于缸体1上端面。
[0020]所述的活塞4为圆筒形结构，筒口朝向缸体1外侧，活塞4的外径沿筒口到筒底的方向阶梯减小，其筒口外径与缸体1的圆形通孔内役相吻合。堵头5 固定于活塞4的筒口位置处，对活塞4内部空间进行封闭；导向套6套置于活塞4的下段外围，其外径与缸体1左右方向的圆形通孔匹配；摩擦片座7可通过燕尾结构连接在活塞4底端；摩擦片座7上固连有摩擦片8；摩擦片8具有半圆形夹持面，且与霍普金森扭杆外径匹配。
[0021]同侧的活塞4、堵头5、摩擦片座7及摩擦片8构成一个可移动的整体，可沿缸体1的圆形通孔及导向套6滑动。
[0022]所述的侧端盖2与活塞4和堵头5之间形成液压室I；活塞4内部腔体形成高压气室II；缸体1内部集成有油、气通路，并分别与液压室I及高压气室II 连通。
[0023]液压室I及高压气室II中的压力均通过电磁快速阀9进行实施数字化程控。
[0024]在实验工作准备就绪后，向两侧活塞液压室加压(此时，可同步向高压气室充入预定的高压气体)，使两侧活塞相向运动，通过摩擦片将入射扭杆夹紧并锁定。然后启动扭矩
电机进行旋转加载，通过联轴器带动入射扭杆扭转段旋转，在扭转段贮存弹性旋转变形能(以旋转弧度计量)。当贮能量值达到实验需求时，对两侧活塞液压室快速卸压，此时，高压气室中的高压气体推动活塞背向快速运动，入射扭转段瞬间释放，扭转段贮存的弹性应变能以扭转脉冲的形式向入射扭杆未加载段传播，对试件进行剪切加载，藉此即可获得受试材料的动态剪切应力应变关系。
[0025]以上仅为本技术的优选实施例，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种霍普金森扭杆的扭力锁定释放装置，其特征在于，所述的扭力锁定释放装置釆用液压或气压联动机制，包括缸体、侧端盖、压盖、活塞、堵头、导向套、摩擦片座、摩擦片、及电磁快速阀，所述的缸体具有左右方向的圆形通孔及前后方向的通孔，且两者的轴线相交，左右方向的圆形通孔的出口处设置侧盖板进行封闭，前后方向的异型通孔处安装有压盖；所述的活塞、堵头、导向套、摩擦片座、摩擦片均为两组，对称设置于缸体左右方向的圆形通孔内。2.如权利要求1所述的扭力锁定释放装置，其特征在于，所述的电磁快速阀固定于缸体上端面。3.如权利要求1所述的扭力锁定释放装置，其特征在于，所述的活塞为圆筒形结构，筒口朝向缸体外侧，活塞的外径沿筒口到筒底的方向阶梯式减小，所述的活塞的筒口外径与缸体的圆形通孔内径相吻合。4.如权利要求3所述的扭力锁定释放装置，其特征在于，所述的堵头固定于活塞的筒口位置处，对活塞内部空间进行封闭，所述的导向套套置于活塞的下段外围...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢方，马赛平，王源，宗周红，李新平，晋冬艳，
申请(专利权)人：南京山河特种设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：