[发明专利]双向双动集成加载器

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种双向双动集成加载器。

背景技术

随着机械装备制造技术的不断发展，机械装备中关键零部件的可靠性试验也越来越普遍，尤其是航空飞行器、水利机械、工程机械和军工机械等，关键零部件的可靠程度往往直接影响整个机械的工作性能。在进行关键零部件的可靠性试验过程，对试验件施加高准确度，控制稳定的试验载荷具有非常重要的意义。同时，随着关键零部件性能试验机的不断发展，集成化程度的不断提高以及关键零部件试验环境的特殊性，往往要求试验载荷的加载装置具有较好的抗环境干扰能力、较高的集成性并且易于安装。

在常用的加载方式中，机械与电气结合的加载方式是试验机中经常采用的加载方式，这种加载方式最有代表性的机械产品是电动缸。与其他加载方式的比较中具有非常明显的特点，相比于液、气压加载和负重加载方式，电动缸在进行双向加载（即拉压式加载）中，具有施加载荷范围大等特点。但是直接用电动缸进行加载也存在许多不足之处，电动缸在施加载荷的过程中，往往采用控制伺服电机输出扭矩的形式来控制电动缸的输出载荷，但在工程实践中，这种加载方式，往往只能对受力位置进行静载荷形式的加载，而不能对受力位置进行动载荷（即变化的载荷）形式的加载；另外，在加载过程中，存在所施加的载荷不稳定，载荷精度不高等现象。

发明内容

为了克服现有技术存在的不能对受力位置进行动载荷形式的加载及所施加的载荷不稳定、载荷精度不高等不足，本发明提供一种双向双动集成加载器。该加载器通过控制电动缸输出端位移的方式进行加载，其不仅可以对受力位置进行双向加载（即拉压式加载）,还可以施加动载荷或静载荷形式的载荷，另外，在加载过程中，所施加的载荷稳定性好，载荷精度高。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种双向双动集成加载器，所述加载器包括电动缸、直线轴承Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、蝶型弹簧组Ⅰ、Ⅱ和固定套筒，所述加载器的固定套筒的左右两端设置有左右法兰Ⅰ、Ⅱ，固定套筒通过螺栓将右法兰Ⅱ与电动缸的端部法兰固定连接，电动缸上固定设置有挡环，导向杆Ⅰ通过直线轴承Ⅰ、Ⅱ支撑在左右法兰Ⅰ、Ⅱ上，且直线轴承Ⅱ同时穿过设置在电动缸的端部法兰上的一个通孔，导向杆Ⅰ的左端与导向盘固定连接，导向杆Ⅰ末端安装有行程调节滑块Ⅰ；导向杆Ⅱ通过直线轴承Ⅲ、Ⅳ支撑在左右法兰Ⅰ、Ⅱ上，且直线轴承Ⅲ同时穿过设置在电动缸的端部法兰上的另一个通孔，导向杆Ⅱ的左端与导向盘固定连接，导向杆Ⅱ末端安装有行程调节滑块Ⅱ。加载端上设置有外螺纹，加载端和导向盘通过螺栓固定连接在滑动套筒的左端，且加载端、导向盘及滑动套筒同轴；滑动套筒安装在固定套筒内部，且滑动套筒和固定套筒之间安装有铜套Ⅰ、Ⅱ；铜套Ⅰ与铜套Ⅱ有轴向间隙；加载芯轴与电动缸的输出端通过螺纹固定连接，且加载芯轴位于滑动套筒的中心部，加载芯轴的中间部位设置有挡肩Ⅱ，蝶型弹簧组Ⅰ、Ⅱ活动套装在加载芯轴上且分别位于挡肩Ⅱ的左右两侧，其中，蝶型弹簧组Ⅰ与加载芯轴之间固定安装有导向套，导向套与导向盘以类似矩形花键联接的形式连接，导向套的右端顶住挡肩Ⅱ，左端通过螺母压紧，且加载芯轴的左端部及螺母均位于加载端的凹槽内。

所述导向杆Ⅰ与导向杆Ⅱ沿中心线B对称布置，且导向杆Ⅰ与导向杆Ⅱ保持平行。所述行程调节滑块Ⅱ和行程调节滑块Ⅰ也沿中心线B对称布置；

所述滑动套筒的右端设置有挡肩Ⅰ，所述挡肩Ⅰ的内孔直径小于蝶型弹簧组Ⅱ的外径；

所述的蝶型弹簧组Ⅰ与蝶型弹簧组Ⅱ的尺寸、形状和刚度均相同。

本发明的有益技术效果是：由于固定套筒通过螺栓将右法兰与电动缸的端部法兰固定连接，同时，加载芯轴与电动缸的输出端通过螺纹固定连接，这就使得该加载器中的电动缸容易安装与拆卸，方便了该加载器中电动缸的更换，进而提高了该加载器与其动力零件（即电动缸）的集成性。

在该加载器中，通过控制电动缸输出端位移的方式来控制加载芯轴的左右位移，实现分别对两个蝶型弹簧组的压缩，进而实现电动缸输出端对加载端间接施加拉力或压力，即完成双向加载动作。另外，通过控制电动缸输出端位移的大小及输出端移动的速度，便可完成对受力位置进行动载荷或静载荷两种形式的加载。同时，由于弹簧本身的特性，在加载过程中，载荷的大小仅受制于弹簧的压缩量和弹簧本身的刚度，这就使得电动缸输出端对加载端间接施加的载荷比较稳定、准确，进而提高电动缸的加载精度。另外，本加载器结构紧凑；加载端上设置有外螺纹，方便本加载器与所需加载的零部件进行连接。

附图说明

图1是双向双动集成加载器的结构示意图；