[发明专利]一种磨削式圆柱试块快速取样系统及方法

说明书

本发明属于机械设备技术领域，公开了一种磨削式圆柱试块快速取样系统及方法，中间连接架的中心部分通过螺栓固定有刀具单元，中间连接架外周穿设有三根光杠和一根丝杠，中间连接架上端和下端分别设置有通过光杠和丝杠支撑的上连接架和下连接架；上连接架上端通过螺栓固定有与丝杠连接的步进电机单元。本发明通过步进电机控制中间连接架带动高速旋转电机4整体向下运动进行进给运动，高速旋转电机和步进电机采用一体化设计，结构简单紧凑，性能可靠，取样效率高，对取样的表面质量没有任何损伤；通过控制进给速度可以实现磨削以及切削等不同切割机制的耦合；可以加速小试样测试技术的推广和应用。

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，尤其涉及一种磨削式圆柱试块快速取样系统。

背景技术

目前，最接近的现有技术：目前我国大部分行业钢铁材料或设备的质量检验、性能测试、安全评价大多数都是以大规模破坏性取样和常规试样测试为主。破坏性取样和常规性能检测不仅耗时费力，而且成本非常高，极大地浪费资源。小试样测试技术通过几十年的发展已经非常成熟，只要取出一小块试样，即可通过小试样测试技术获取钢板或者设备的性能。如何快速，取出一小块试样进行各种性能检测、并进行分析是当前诸多行业的急迫需求。

但是由于小试样测试技术发展时间较短，而且小试样测试技术需要专门研制的精密小试样试验机和比较专业的测试过程控制和测试结果评估，目前掌握小试样测试技术的部门和单位很少；又由于掌握小试样测试的单位和部门尚无能力开发出相应的、能够在在役设备上挖取微小试样的取样机，因此在市场上尚没有专门的微小损伤快速取样设备。从而使得小试样测试技术的应用受到限制，只能局限于实验室的测试评价，不能满足于实际工程的需要。

综上所述，现有技术存在的问题是：对钢铁材料或设备进行取样检测时，破坏性取样和常规性能检测不仅耗时费力，而且成本非常高，极大地浪费资源。小试样技术对在役设备的材料性能评价的潜在能力得不到发挥。因此迫切需要一种能够对在役设备进行微小取样(取样后可以局部修复，不影响在役设备的使用)的系统和方法。

解决上述技术问题的难度：在役设备的服役期限(寿命)基本上在设计阶段已经确定，但是由于工程中影响设备寿命的因素较多，初始设计的寿命可能不足，也可能过剩。工程中迫切需要对在役设备的剩余寿命进行预测的方法和手段。对在役设备进行剩余寿命预测的方法中主要有无损检测和有损检测两种方法。无损检测方法的有效性较差。比较可靠的方法是在在役设备的本体上取下一小块材料，采用小试样技术进行材料的机械性能的测试。在过程工业中，各种在役设备比较规律和整齐的排列在一起，留给采样的空间位置有限，因此要求小型化、便携式的采样装置。采样装置的小型化、可携带、高效性是一个世界性的难题。另一方面，在在役设备本体上取下的试样需要尽可能地保持与本体材料一致，也就是采样方法对取下试样不要造成影响。一般的取样方法需要释放大量的能量，造成取样部位温升过高，改变了金属的金相组织。这样的试样也就不能反映本体材料的性质。

解决上述技术问题的意义：本发明的一种磨削式圆柱试块快速取样系统及方法，通过解决在役设备微损取样的技术难题，能够对在役设备在服役期的任何时刻都可以对设备的剩余寿命进行评估。提高了在役设备的安全性和可靠性，对国民经济建设具有重要意义。尽管在取样时会对设备造成微小的损伤，但是由于取样尺寸小，可以通过修补和补强的方法消除取样的影响。该技术对设备不造成损伤。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种磨削式圆柱试块快速取样系统及方法。

本发明是这样实现的，一种磨削式圆柱试块快速取样系统设置有：

中间连接架；

所述中间连接架的中心部分通过螺栓固定有刀具单元，中间连接架外周穿设有三根光杠和一根丝杠，中间连接架上端和下端分别设置有通过光杠和丝杠支撑的上连接架和下连接架；

所述上连接架上端通过螺栓固定有与丝杠连接的步进电机单元。