[发明专利]具有多种加载力输出模式的液压加载装置

说明书

本发明提供一种具有多种加载力输出模式的液压加载装置，包括两个行程不同以及活塞有效面积不同的加载油缸；两个加载油缸依次同轴相连，共用一个反力支架；其中位于一端的加载油缸作为静态加载油缸为单出杆液压缸，该单出杆液压缸的缸体与反力支架相连；另一端的加载油缸作为动态加载油缸为双出杆液压缸，其活塞杆出油缸与待加载的试件相连；每个加载油缸均设置有用于锁定其活塞杆，使其活塞杆不能相对于缸体进行轴向移动的锁定装置；当需要使用其中一个加载油缸时，将该加载油缸解锁，其余加载油缸锁定。该装置经过简单的切换，即可满足大载荷静态强度测试要求，又可满足高精度动态振动疲劳试验要求。

技术领域

本发明涉及材料科学研究应用真件试验技术领域，具体涉及一种具有多种加载力输出模式的液压加载装置。

背景技术

在现有技术条件下的材料科学研究应用领域，一般真件(产品)材料动态振动疲劳试验和静态强度试验，通常采用两种专用试验设备完成。其原因是：静态强度试验，载荷大，幅值大，对加载速度要求不高；动态振动疲劳加载试验，载荷小，幅值小，激振加载速度高(频率高)。若将两种试验放在一台专用设备并采用一种大规格加载油缸完成，其液压供油系统流量就要按大载荷、大规格的油缸进行配置，静态强度试验的载荷是大的，即活塞面积×压力×η是油缸的有效出力，而静态加载速度不高，但加载行程很大，也就是容腔很大。而动态试验载荷小，加载行程(幅值)小，速度快，需小规格的油缸即可。如将大规格的油缸兼用做动态振动疲劳试验，显然是为其提供动力的油源系统流量配置很大，能耗损失是巨大的，这样就会造成很大的功率消耗，即不节能，也会造成试验运行成本的增加。而振动疲劳试验时间很长，都是m×10ⁿ计算，动辄上千万次或几千万次，在巨大的能源消耗的情况下运行，其试验运营成本极高。而且用大规格大行程(大幅值)油缸加载油缸兼做振动疲劳激振油缸做小载荷、小幅值，高频振动疲劳试验，由于其容腔过大，受其介质的弹性模量变化的影响，其固有频率特性很低，直接影响并使动态性能大幅降低。由此与小载荷、小幅值专用动态油缸相比测控精度也将大幅降低。再加上大载荷油缸兼作动/静两种功能，其拉压传感器只能按最大选用，由于其量程过大，在小载荷振动疲劳试验时，其反馈精度，也相应降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有多种加载力输出模式的液压加载装置，该装置经过简单的切换，即可满足大载荷静态强度测试要求，又可满足高精度动态振动疲劳试验要求。

所述的具有多种加载力输出模式的液压加载装置，包括两个以上行程不同以及活塞有效面积不同的加载油缸；两个以上所述加载油缸依次同轴相连，共用一个反力支架；其中位于一端的加载油缸为单出杆液压缸，该单出杆液压缸的缸体与反力支架相连；另一端的加载油缸为双出杆液压缸，其活塞杆出油缸与待加载的试件相连；位于中部的加载油缸均为双出杆液压缸；

每个所述加载油缸均设置有用于锁定其活塞杆，使其活塞杆不能相对于缸体进行轴向移动的锁定装置；当需要使用其中一个加载油缸时，将该加载油缸解锁，其余加载油缸锁定。

作为本发明的一种优选方式：所述锁定装置为设置在加载油缸外圆周沿活塞杆轴线对称的相对两侧，两端分别与所述加载油缸的缸体和活塞杆可拆卸连接的刚性连接板；当所述刚性连接板的两端分别与所述加载油缸的缸体和活塞杆杆端固定连接块相连时，所述加载油缸处于锁定状态；当所述刚性连接板的两端分别与所述加载油缸的缸体和活塞杆断开连接时，所述加载油缸处于解锁状态。

作为本发明的一种优选方式：：每个所述加载油缸均设置有用于测量加载力的拉压力传感器。

作为本发明的一种优选方式：每个所述加载油缸均设置有用于测量活塞杆位移的位移传感器。

当用于具有动态振动疲劳和静态强度双重试验功能的试验设备时，所述液压加载装置包括两个加载油缸，分别为动态加载油缸和静态加载油缸；所述动态加载油缸为小规格小行程的双出杆液压缸，动态加载油缸活塞杆一端伸出动态加载油缸体后通过杆端耳环固定连接块连接待加载的试件，缸体端通过动态缸尾部耳环连接静态加载油缸活塞杆的共用固定连接块；