[发明专利]弹簧疲劳试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种弹簧疲劳试验装置，包括框架，所述框架包括一平板以及固定于所述平板上的两个导向框架(1)，所述两个导向框架(1)对称设置，其特征在于：所述两个导向框架(1)内侧壁之间设置有能够沿Y轴方向往复运动的第一滑动机构以及能够沿Z轴方向往复滑动的第二滑动机构；所述两个滑动机构之间设置有用于固定和快速更换试验弹簧(13)的弹簧固定机构；所述两个滑动机构均连接有能够驱动并控制它们往复滑动的动力源；

所述第一滑动机构包括分别固设于所述两个导向框架(1)内侧壁上的用于导向的侧导向块(7)，所述侧导向块(7)之间卡设有一支撑块(2)，所述支撑块(2)沿X轴方向的两侧壁上对称设置有凹槽(6)，所述凹槽(6)与侧导向块(7)配合形成滑动结构并使所述支撑块(2)沿Y轴方向往复滑动；还包括滚筒装置(5)，所述滚筒装置(5)包括保持架(11)以及卡设于其中的滚筒(10)，其安装于所述平板与所述支撑块(2)之间；所述滚筒装置(5)的两侧间隙设置有对其进行导向和约束的导向轮(3)，所述导向轮(3)固定在平板上。

2.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述支撑块(2)的凹槽(6)内壁上固设有与所述侧导向块(7)相配合的聚四氯乙烯材质磨耗板(8)，所述磨耗板(8)与侧导向块(7)的间隙处填充有润滑脂。

3.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述滚筒装置(5)与导向轮(3)之间的间隙范围在1mm-3mm。

4.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述滚筒装置(5)与所述平板之间以及所述滚筒装置(5)与所述支撑块(2)之间均设置有金属材质的磨耗板(4)。

5.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述第二滑动机构包括卡设于所述导向框架(1)之间的上支撑(14)，所述上支撑(14)位于所述支撑块(2)的上方且与其顶面平行，所述上支撑(14)能够沿开设于所述导向框架(1)内侧壁上的Z轴方向的滑槽(16)滑动，所述滑槽(16)中还设置有限制所述上支撑(14)滑动的限位机构(17)。

6.根据权利要求5所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述弹簧固定机构包括设置于所述支撑块(2)顶面的第一弹簧定心装置(9)以及设置于所述上支撑(14)底面并与所述第一弹簧定心装置(9)同轴的第二弹簧定心装置(15)，试验弹簧(13)卡设于所述第一弹簧定心装置(9)和第二弹簧定心装置(15)之间。

7.根据权利要求6所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述第一弹簧定心装置(9)、第二弹簧定心装置(15)均包括橡胶垫，且其分别通过螺栓固定在上支撑(14)、支撑块(2)上。

8.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：驱动和控制所述第一滑动机构运动的动力源包括一作动器(12)，所述作动器(12)是气体作动器或是电器作动器或是液压伺服作动器或是电流变流体作动器，所述作动器(12)固设于所述平板上且其活塞杆与所述支撑块(2)连接，以驱动所述支撑块(2)往复滑动并控制其滑动的距离。

9.根据权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：驱动和控制所述第一滑动机构运动的动力源包括一伺服电机(18)，所述伺服电机(18)设置于所述平板与第一滑动机构之间。

10.根据权利要求9所述的弹簧疲劳试验装置，其特征在于：所述伺服电机(18)与第一滑动机构之间还设置有滑板(170)，所述滑板(170)与第一滑动机构通过螺栓连接，所述滑板(170)卡设于所述导向框架(1)两侧内壁上开设的Y轴方向的滑槽(19)中并沿所述滑槽(19)滑动。

11.一种应用于权利要求1所述的弹簧疲劳试验装置的弹簧疲劳试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将与测试弹簧(13)相匹配的第一弹簧定心装置(9)通过螺栓固定在支撑块(2)上，将所述测试弹簧(13)内径套进第一定心装置(9)的外圆面，所述测试弹簧(13)的底面坐在所述第一弹簧定心装置的橡胶垫上；

S2、将第二弹簧定心装置(15)通过螺栓固定在上支撑(14)上，将所述上支撑(14)安装进滑槽(16)中，调整所述支撑块(2)Y轴方向位置，保证所述第一弹簧定心装置(9)、第二弹簧定心装置(15)同轴，使所述测试弹簧(13)的上部内径套进所述第二定心装置(15)的外圆面，第二弹簧定心装置(15)根据测试弹簧(13)的实际安装情况确定是否安装橡胶垫；

S3、将Z轴方向动力源同所述上支撑(14)连接，将Y轴方向动力源同所述支撑块(2)连接，Y轴动力源锁死所述支撑块(2)保证其固定不动，Z轴动力源根据相应的试验标准，使所述上支撑(14)沿Z轴方向开设的滑槽(16)往复滑动，对所述测试弹簧(13)进行垂向疲劳试验；

S4、按照相应标准完成疲劳试验后，通过本装置进行测试弹簧(13)的横向疲劳试验，根据测试标准通过Z轴动力源使所述上支撑(14)对所述测试弹簧(13)施加垂向载荷，并通过所述滑槽(16)中设置的限位机构(17)将所述上支撑(14)卡死，Y轴动力源驱动所述支撑块(2)按照相应标准的试验要求进行横向的疲劳试验；

S5、横向疲劳试验结束后，通过Z轴动力源使所述上支撑(14)对测试弹簧(13)施加垂向载荷，解除所述滑槽(16)中设置的限位机构(17)，Z轴动力源卸载，将安装有所述第二弹簧定心装置(15)的上支撑(14)移除，测试弹簧(13)即可取出，试验结束。