一种曲面板耐压测试加载机构制造技术

本发明专利技术涉及曲面板测试技术领域，公开了一种曲面板耐压测试加载机构，包括加载组件、压头组件，所述压头组件包括压头本体，所述压头本体的下端设有凹腔，所述凹腔内填充有若干铁磁体球，所述压头本体的上端设有连接座，连接座内设有用于磁性吸引铁磁体球的磁性组件，所述压头本体的下端周围设有用于铁磁体球限位的伸缩式限位结构。本发明专利技术能自适应曲面板的表面形状、与曲面板接触稳定，通用性强；同时能够更好的模拟曲面的面压力载荷，使得测试更加准确。确。确。

【技术实现步骤摘要】
一种曲面板耐压测试加载机构


[0001]本专利技术涉及耐压测试设备
，尤其涉及一种曲面板耐压测试加载机构。

技术介绍

[0002]船体在水中停止或行驶过程中，其侧壁均会受到水压作用，因此在设计船体的时候需要对船体侧板进行耐压测试、评估；还有一些大型的锅炉、气罐等，其内表面、外表面通常都是弧面或者球面，锅炉、气罐设计后都要进行耐压测试，如果直接在锅炉、气罐内内注入高压介质并增加压力，一旦压力过大容易造成事故，因此通常都是通过局部耐压测试，并结合应力变化来评估整体耐压性能。然而无论是船体侧板、锅炉、气罐等，其表面通常为曲面，目前通常都是直接通过压力机的球头与去面板接触加载、进行耐压测试，球头与曲面板为点接触，而曲面板实际工况下都是介质与曲面板之间的面接触压力，面接触时，曲面上的各个质点上受力大小、受力放线均非常复杂，采用点接触压力来评估曲面板耐压性能，效果非常差，准确定低、评估结果误差极大。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有技术中的曲面板耐压测试中存在的上述问题，提供了一种能自适应曲面板的表面形状、与曲面板接触稳定、测试更加准确的曲面板耐压测试加载机构。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种曲面板耐压测试加载机构，包括加载组件、压头组件，所述压头组件包括压头本体，所述压头本体的下端设有凹腔，所述凹腔内填充有若干铁磁体球，所述压头本体的上端设有连接座，连接座内设有用于磁性吸引铁磁体球的磁性组件，所述压头本体的下端周围设有用于铁磁体球限位的伸缩式限位结构。曲面板定位后，压头本体下端压在曲面上，铁磁体球受压后能自适应曲面的表面，伸缩式限位结构能防止铁磁体球受压后从侧面出来，对铁磁体球实现限位，通过加载组件对压头本体施加压力，铁磁体球对曲面施加压力，曲面板的背面贴有应变片，从而可以获得载荷与应力的关系，从而对曲面板的耐压性能作出评估；该种加载机构耐压测试时，压头本体内的铁磁体球能适应各种异型曲面，例如外弧面、内弧面、球面、阶梯面等，通用性强，而且能够更加接近曲面板受到的面压力，测试更加精准。
[0005]作为优选，所述的伸缩式限位结构包括若干限位杆，所述压头本体上位于凹腔外围设有若干限位通孔，所述限位杆一一对应穿过限位通孔形成滑动连接，所述连接座的后端设有挡板，所述挡板的边缘处设有与限位杆一一对应的导向通孔，所述限位杆的上端穿过导向通孔与导向通孔形成滑动连接，所述限位杆上位于限位通孔的上侧设有限位凸环，限位杆上位于限位凸环与挡板之间的部位套设有压簧；所述限位杆的下端超出压头本体的下端面，相邻两根限位杆之间的最小距离小于铁磁体球的球径。每根限位杆都是可以独立伸缩，限位杆的下端能够适应各种不同形成的曲面，确保加载过程中铁磁体球不会掉落。
[0006]作为优选，所述的铁磁体球为钢珠，所述的磁性组件为电磁铁，所述连接座的侧面设有过线孔。压头组件没有接触曲面板之前，电磁铁通电，所有的钢珠均被磁性吸引，防止
钢珠掉落，压头组件与曲面板接触并施加一定的压力后，电磁铁断电，从而使得钢珠处于自由活动状态，从而更加快速的适应曲面状态且快速调整好平衡状态；过线孔便于电磁铁的电线穿过。
[0007]作为优选，所述限位杆的下端边缘处设有倒圆角，所述限位杆的下端侧面设有长通孔，长通孔内设有弹性钢丝环，弹性钢丝环依次穿过限位杆上的长通孔将限位杆连接在一起。限位杆的下端处于悬臂状态，弹性钢丝环将限位杆连接在一起，能够分担限位杆下端的侧向作用力。
[0008]作为优选，所述压头本体整成呈圆柱状，所述的凹腔为圆柱腔。
[0009]作为优选，所述压头组件的上端设有测压组件，所述测压组件包括连接板、压力传感器，所述连接板的下端面固定有若干导柱，所述导柱的下端穿过挡板与挡板形成滑动连接，所述的压力传感器固定在连接板的下端面。未加载荷时，压力传感器不受压，加载时，压力传感器检测到压力，从而对压力传感器起到保护作用。
[0010]作为优选，所述连接板的上端面上固定有万向球接头，所述万向球接头的上端与加载组件连接。曲面上不同的位置曲率不同，不同区域的曲面的法线角度不同，如果压头本体的轴线与曲面的法线之间的夹角太大，会产生较大的与曲面平行的分力，进而导致压力传感器的检测值大于曲面垂直方向的压力值，从而导致测试结果偏差很大；本结构中，加载组件与测压组件之间设置万向球结构，施加压力时，万向球接头能够根据曲面的形状自动调节压头本体的轴线角度，使得压头本体的轴线角度与曲面的法线趋于一致，从而使得曲面受到的实际压力与压力传感器的检测压力更加接近，极大的提高了测试精度。
[0011]作为优选，所述的加载组件包括下油缸、上油缸，所述上油缸的上端固定有上连接板，上连接板的上端固定有法兰，上油缸的下端固定有中连接板，所述下油缸的上端与中连接板固定，所述下油缸的下端固定有下连接板，所述上固定板的下端固定有若干上导向杆，所述上导向杆的下端穿过中连接板与中连接板滑动连接，所述下连接板的上端固定有若干下导向杆，所述下导向杆的上端穿过中连接板与中连接板形成滑动连接；所述上油缸的缸径大于下油缸的缸径。当需要较小的载荷时，采用下油缸，当需要较大的载荷时，采用上油缸；两个油缸串联使用，增加了整体形成。
[0012]因此，本专利技术能自适应曲面板的表面形状、与曲面板接触稳定，通用性强；同时能够更好的模拟曲面的面压力载荷，使得测试更加准确。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的一种结构示意图。
[0014]图2为本专利技术的轴侧图。
[0015]图3 为压头组件的结构示意图。
[0016]图4为图3中A-A处剖视图。
[0017]图5为图3的爆炸图。
[0018]图6为限位杆的结构示意图。
[0019]图7为加载组件的结构示意图。
[0020]图8为压头组件与曲面板自适应接触的状态示意图。
[0021]图中：加载组件1、下油缸100、上油缸101、上连接板102、中连接板103、下连接板
104、上导向杆105、导向杆106、法兰107、压头组件2、压头本体20、凹腔200、铁磁体球201、限位通孔202、连接座21、过线孔210、磁性组件22、伸缩式限位结构3、限位杆30、限位凸环300、倒圆角301、长通孔302、挡板31、导向通孔310、压簧32、弹性钢丝环33、测压组件4、连接板40、压力传感器41、导柱42、万向球接头5、曲面板6、应变片7。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：如图1、图2、图3、图4和图5所示的一种曲面板耐压测试加载机构，包括加载组件1、压头组件2，压头组件2包括压头本体20，压头本体20的下端设有凹腔200，压头本体整成呈圆柱状，凹腔为圆柱腔，凹腔内填充有若干铁磁体球201，压头本体的上端设有连接座21，连接座21内设有用于磁性吸引铁磁体球的磁性组件22，压头本体20的下端周围设有用于铁磁体球限位的伸缩式限位结构3；伸缩式限位结构3包括若干限位杆30，压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种曲面板耐压测试加载机构，其特征是，包括加载组件、压头组件，所述压头组件包括压头本体，所述压头本体的下端设有凹腔，所述凹腔内填充有若干铁磁体球，所述压头本体的上端设有连接座，连接座内设有用于磁性吸引铁磁体球的磁性组件，所述压头本体的下端周围设有用于铁磁体球限位的伸缩式限位结构。2.根据权利要求1所述的一种曲面板耐压测试加载机构，其特征是，所述的伸缩式限位结构包括若干限位杆，所述压头本体上位于凹腔外围设有若干限位通孔，所述限位杆一一对应穿过限位通孔形成滑动连接，所述连接座的后端设有挡板，所述挡板的边缘处设有与限位杆一一对应的导向通孔，所述限位杆的上端穿过导向通孔与导向通孔形成滑动连接，所述限位杆上位于限位通孔的上侧设有限位凸环，限位杆上位于限位凸环与挡板之间的部位套设有压簧；所述限位杆的下端超出压头本体的下端面，相邻两根限位杆之间的最小距离小于铁磁体球的球径。3.根据权利要求1或2所述的一种曲面板耐压测试加载机构，其特征是，所述的铁磁体球为钢珠，所述的磁性组件为电磁铁，所述连接座的侧面设有过线孔。4.根据权利要求2所述的一种曲面板耐压测试加载机构，其特征是，所述限位杆的下端边缘处设有倒圆角，所述限位杆的下端侧面设有长通孔，长通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李陈峰，毛佳寅，任慧龙，周学谦，冯国庆，许维军，刘宁，李辉，孙士丽，孙树政，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：