[发明专利]一种基于石英灯辐射加热的热机械疲劳试验系统

权利要求书

1.一种基于石英灯辐射加热的热机械疲劳试验系统，其特征在于：加热模块(1)、夹具(3)、控制模块(4)、气冷子模块(5)、水冷子模块(6)和疲劳试验机(7)；

所述加热模块(1)包括连接的左、右炉膛(1-1、1-2)；左、右炉膛(1-1、1-2)的两侧安装有航空插头(1-7)；左、右炉膛(1-1、1-2)内安装有U型石英灯管(1-3)与热电偶(1-4)；左、右炉膛(1-1、1-2)上、下表面开有通孔(1-5)用于放置待测试件(2)；左、右炉膛(1-1、1-2)的侧面分别设置有观察窗(1-6)、冷却水入口(1-10)、冷却水出口(1-11)和用于冷却试件的炉膛气冷通道(1-8)；

所述夹具(3)安装在疲劳试验机(7)上，夹具(3)上设置有冷却水通道(3-2)和冷却气通道(3-1)；待测试件(2)固定在夹具(3)上；

所述气冷子模块(5)包括依次连接的空压机(5-5)、干燥机(5-6)及过滤器(5-7)，过滤器(5-7)出口通过两路A、B气冷通道(5-8、5-9)分别与冷却气通道(3-1)、炉膛气冷通道(1-8)相连通，A气冷通道(5-8)上依次设置有A气冷电磁阀(5-1)和A气冷压力表(5-3)；B气冷通道(5-9)上依次设置有B气冷电磁阀(5-2),A气冷压力表(5-4)；

所述控制模块(4)包括通过航空插头(1-7)控制U型石英灯管(1-3)功率的温度控制器(4-2)；控制气冷子模块的A、B气冷电磁阀(5-1、5-2)气压的A、B压力控制器(4-4、4-5)；温度控制器(4-2)和A、B压力控制器(4-4、4-5)信号端均与计算机控制单元(4-1)相连，计算机控制单元(4-1)连接电源以及数据采集卡(4-3)，数据采集卡(4-3)信号输入端分别连接疲劳试验机(7)的载荷信号、热电偶(1-4)的温度信号、A气冷压力表(5-3)和B气冷压力表(5-4)的压力信号；

所述水冷子模块(6)包括两路安装有A、B水冷压力表(6-5、6-6)的A、B冷却水通道(6-3、6-4)，A、B冷却水通道(6-3、6-4)通过水泵(6-2)将水箱(6-1)与夹具(3)的冷却水通道(3-2)入口相连，夹具(3)的冷却水通道(3-2)出口再连接至水箱；即通过水泵(6-2)将冷却水从水箱(6-1)传输至夹具(3)内部冷却水通道(3-2)，最后回流至冷却水箱(6-1)进行循环冷却。

2.根据权利要求1所述的一种基于石英灯辐射加热的热机械疲劳试验系统，其特征在于：所述待测试件(2)设置有中通的气冷通道(2-1)；两端有外螺纹(2-2)，待测试件(2)穿过通孔(1-5)通过外螺纹(2-2)固定在夹具(3)上。

3.根据权利要求1所述的一种基于石英灯辐射加热的热机械疲劳试验系统，其特征在于：所述夹具(3)中心设置有中通的冷却水通道(3-2)，夹具(3)还周向设置有环状的夹具冷却层(3-7)且与夹具(3)表面的冷却气通道(3-1)相连通。