一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置制造方法及图纸

一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置，落体式冲击试验装置包括：冷热冲击模块，用于对样品从冷仓、热仓中不断移动以实现冷热冲击；落锤冲击模块，用于通过落锤向样品直到砸在样品上。本发明专利技术结构简单，能够对样品进行冷热冲击后马上进行落体冲击测试，从而能够更加贴近实际环境地反应出样品的强度。本发明专利技术的冷热冲击模块能够通过样品架携带样品进行冷热冲击，然后快速地将样品输送至落锤下方以完成落锤冲击，整个过程耗时可以缩短至2秒以内，因此样品的热交换较少，试验精度也相对较高。另外采用电磁吸盘驱动冲击架向落锤移动的方式，解决了直接安装用电设备在样品架上造成其寿命较短的问题，还能够快速地移动冲击架以降低样品热量的损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置
本专利技术涉及冲击试验设备，特别是涉及一种落体式冲击试验装置。
技术介绍
冲击试验主要是用于检测材料的抗冲击性，目前主要有冷热冲击、自由落体冲击（如公开号为CN109374446A中记载的装置）、摆锤冲击（如公开号为CN209820974U中记载的装置）等方式，其中冷热冲击主要是将样品放置在冷仓、热仓中交替进行极端的冷热冲击，以检测样品在极端冷热环境冲击后的稳定性，目前主要用于检测电子产品；自由落体冲击主要是将落锤升高，在落锤下方放置样品，然后释放落锤，使得落锤下落的重力势能直接冲击样品，用于检测样品材料的抗打击性能，这种设备广泛用于玻璃、塑料件、薄壁钣金件的测试；摆锤冲击的功能与自由落体冲击类似，但是摆锤冲击用过离心的摆锤施加较大的动能，从而用于测试强度较高的产品，如金属厚板、钢化玻璃等。摆锤冲击设备由于需要的冲击能量较大，因此其摆锤一般比较长，而且需要在摆锤可能经过的部分增加护罩以防止使用过程中砸到操作者或样品断裂后飞出，因此其体积一般偏大。在实际的使用过程中，由于目前对新材料的更高要求，很多时候需要检测材料在极端温度环境中的强度，这时候就需要对材料施加一定时间、一定温度后将材料取出放置于摆锤冲击设备上进行冲击试验。最典型的是目前探测冷脆性的试验，其主要是采用机械臂将样品放置在极端温度环境下，然后取出放置在摆锤冲击设备上进行冲击试验。这种测试方式虽然能够部分反映出材料在极端温度下的强度，但是存在以下缺陷：1、只能进行单一的温度测试，也就是只能进行加热或降温，然后测试，无法进行温度冲击测试；2、将样品取出再转入摆锤冲击设备内至少需要10秒左右的时间，这个时间段内样品的温度已经发生了变化，因此存在较大误差；3、摆锤冲击只能反应样品整条抗击打击强度，但是不能反应材料的硬度、单点抗冲击性能等，不适用于航天材料、防弹材料、潜水材料等样品的测试。但是由于自由落体冲击设备完全采用重力加速度获得能量，无法模拟较高强度的单点冲击，因此目前还是主要采用摆锤冲击设备进行测试，从而作为参考，后期再进行样品的进一步实际测试。显然这种方式无法提高研究的效率，而且一旦后期测试不通过，那么之前的所有测试、样品全部报废，不仅浪费了大量的人力物力，而且还浪费了宝贵的时间。对此，专利技术人设计了一种落体式冲击试验装置，其能够对落锤进行加速、且还能对样品进行冷热冲击。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置，其落锤冲击模块能够通过电磁线圈加速加速锤以对落锤施加初始动能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种落锤冲击模块，包括落锤管、落锤、加速器，落锤管底部与防溅底板装配固定，且落锤管内部设置有中空的落锤通道，所述落锤通道两侧分别设置有贯穿的落锤滑槽，所述落锤通道贯穿落锤管；所述落锤通道内可轴向滑动地安装有落锤，所述落锤的外壁上、沿着其轴向上分别设置有第一落锤环槽、第二落锤环槽；初始状态时，第一落锤环槽与落锤上锁块一端卡合装配且落锤位于落锤通道最顶部；加速器底部安装有落锤管；所述落锤通道与加速内筒内部连通；加速器包括加速内筒、电磁线圈、加速外筒，所述加速内筒内部可轴向滑动地安装有加速锤，且加速内筒外部依次套装有电磁线圈、加速外筒，所述加速锤采用磁性制成；所述加速锤底部安装有敲击部分；电磁线圈通电后驱动加速锤向落锤撞击。本专利技术还公开了一种落体式冲击试验装置，其应用有上述落锤冲击模块。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术结构简单，能够对样品进行冷热冲击后马上进行落体冲击测试，从而能够更加贴近实际环境地反应出样品的强度。2、本专利技术的落锤冲击模块通过电磁线圈对加速锤进行加速，从而使得加速锤对落锤施加初始能量，再结合落锤下落的势能，就能够获得大于摆锤能量的冲击势能，从而可以模拟单点冲击，而且这种方式没有摆锤冲击设备所需要的摆锤空间，其体积更小。特别是采用电涡流传感器探测冲击时的落锤速度，能够相对精确地换算落锤的与样品接触时的速度、冲击势能，因此其精度更高，更加适用于目前特种材料的测试。3、本专利技术的冷热冲击模块能够通过样品架携带样品进行冷热冲击，然后快速地将样品输送至落锤下方以完成落锤冲击，整个过程耗时可以缩短至2秒以内，因此样品的热交换较少，试验精度也相对较高。另外采用电磁吸盘驱动冲击架向落锤移动的方式，一方面解决了直接安装用电设备在样品架上造成其寿命较短的问题，另一方面还能够快速地移动冲击架，从而降低样品热量的损耗。附图说明图1-图4是本专利技术的结构示意图。图5-图7是冷热冲击模块的结构示意图。图8-图11是样品架、冲击架处结构示意图。图12是磁吸侧板、冲击外门处结构示意图。图13-图14是侧移门框、侧移门处机构示意图。图15-图16是隔热框处结构示意图。其中图16为其中一个隔热通道轴线所在中心面处剖视图。图17是门锁组件在门锁轴轴线所在中心面处剖视图。图18-图23是落锤冲击模块的结构示意图。其中图20、图22分别为落锤通道轴线所在的两个相互垂直的中心面处剖视图；图21、图23分别为图20、图22中F1处、F2处放大图。图24-图25是上拉机构处结构示意图。其中图25是上拉导向轴轴线所在中心面处剖视图。图26是卡锁机构的卡锁转轴轴线所在中心面处剖视图。图27-图30是防撞机构的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。参见图1-图30，本实施例的落体式冲击试验装置，包括：冷热冲击模块A，设置有冷仓A121、热仓A122，用于对样品100从冷仓A121、热仓A122中不断移动以实现冷热冲击；落锤冲击模块B，用于通过落锤B220向样品100下落直到砸在样品100上，从而完成对样品的落锤冲击。参见图1-图17，所述冷热冲击模块A包括电气箱A310、顶板A110、箱体A120，所述顶板A110安装在电气箱A310上方，电气箱A310用于安装电气设备，可以直接参考现有两箱式冷热冲击箱的电气箱。所述箱体A120安装在顶板A110上，且箱体A120内部为中空的内仓，所述内仓通过隔热框A910分割为冷仓A121、热仓A122，所述冷仓A121内部温度较低，用于测试样品100在低温环境中的状态；所述热仓温度较高，用于测试样品100在高温环境中的状态。冷仓A121、热仓A122的温控方式直接采用现有类似温度冲击箱相关技术即可。优选地，所述隔热框A910上设置有至少两排隔热气孔A911，每排隔热气孔A911分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种落锤冲击模块，其特征在于，包括落锤管、落锤、加速器，落锤管底部与防溅底板装配固定，且落锤管内部设置有中空的落锤通道，所述落锤通道两侧分别设置有贯穿的落锤滑槽，所述落锤通道贯穿落锤管；所述落锤通道内可轴向滑动地安装有落锤，所述落锤的外壁上、沿着其轴向上分别设置有第一落锤环槽、第二落锤环槽；初始状态时，第一落锤环槽与落锤上锁块一端卡合装配且落锤位于落锤通道最顶部；/n加速器底部安装有落锤管；所述落锤通道与加速内筒内部连通；加速器包括加速内筒、电磁线圈、加速外筒，所述加速内筒内部可轴向滑动地安装有加速锤，且加速内筒外部依次套装有电磁线圈、加速外筒，所述加速锤采用磁性制成；所述加速锤底部安装有敲击部分；电磁线圈通电后驱动加速锤向落锤撞击。/n

【技术特征摘要】
1.一种落锤冲击模块，其特征在于，包括落锤管、落锤、加速器，落锤管底部与防溅底板装配固定，且落锤管内部设置有中空的落锤通道，所述落锤通道两侧分别设置有贯穿的落锤滑槽，所述落锤通道贯穿落锤管；所述落锤通道内可轴向滑动地安装有落锤，所述落锤的外壁上、沿着其轴向上分别设置有第一落锤环槽、第二落锤环槽；初始状态时，第一落锤环槽与落锤上锁块一端卡合装配且落锤位于落锤通道最顶部；
加速器底部安装有落锤管；所述落锤通道与加速内筒内部连通；加速器包括加速内筒、电磁线圈、加速外筒，所述加速内筒内部可轴向滑动地安装有加速锤，且加速内筒外部依次套装有电磁线圈、加速外筒，所述加速锤采用磁性制成；所述加速锤底部安装有敲击部分；电磁线圈通电后驱动加速锤向落锤撞击。


2.如权利要求1所述的落锤冲击模块，其特征在于，还包括第一冲击侧板，所述第一冲击侧板底部与箱体装配固定、顶部与冲击次顶板装配固定，所述冲击次顶板通过两块第二冲击侧板与冲击顶板装配固定，所述第二冲击侧板上设置有侧板滑槽，所述侧板滑槽与上拉机构的上拉滑块卡合、可滑动装配，上拉机构还包括上拉座、上拉端板，所述上拉滑块安装在上拉座侧面上，所述上拉座底部安装有上拉座底板，所述上拉座底板上安装有上拉受力板，所述上拉座上设置有上拉锁块槽，上拉锁块槽与上拉锁块卡合、可滑动装配，所述上拉锁块靠近上拉受力板一端穿出上拉锁块槽后与上拉锁板装配，所述上拉锁板与上拉导向轴一端装配固定，所述上拉导向轴另一端套装上拉弹簧、上拉受力板后与上拉螺母装配，所述上拉螺母不能穿过上拉受力板，所述上拉弹簧用于对上拉锁板施加向拉锁块推动的弹力；所述上拉导向轴与上拉受力板可轴向滑动装配；所述上拉锁板还与上拉伸缩轴一端装配，上拉伸缩轴另一端穿过上拉受力板后装入上拉电磁铁内；上拉锁块远离上拉锁板一端穿出上拉锁块槽与上拉端板的底端面贴合，从而使得上拉端板不能下移；
所述上拉端板安装在加速轴顶部，加速轴底部装入加速内筒内且与加速锤装配固定。


3.如权利要求2所述的落锤冲击模块，其特征在于，所述上拉座、上拉座底板套装在上拉螺杆上且与之通过螺纹旋合装配，所述上拉螺杆顶部穿过冲击顶板后与上拉电机的输出轴连接固定，所述上拉螺杆与冲击顶板可圆周转动、不可轴向移动装配；
在加速轴靠近冲击次顶板的部分上套装有缓冲弹簧，缓冲弹簧两端分别与冲击次顶板、缓冲板装配，所述缓冲板套装在加速轴上且与之可轴向滑动装配。


4.如权利要求2所述的落锤冲击模块，其特征在于，所述冲击顶板上安装有行程开关，行程开关的触发端正对上拉端板顶面，当上拉端板上移至最靠近冲击顶板的位置时会触发行程开关，触发行程开关后上拉电机停止且进入反转状态；所述上拉端板、上拉锁块相互靠近一端上分别设置有上拉端板斜面、上拉锁块斜面，所述上拉端板斜面、上拉锁块斜面可相互贴合。


5.如权利要求1所述的落锤冲击模块，其特征在于，卡锁机构包括落锤上锁块、落锤锁板、落锤锁壳、落锤解锁块，所述落锤上锁块另一端进入落锤锁板槽内与落锤锁板装配，落锤锁板槽设置在落锤锁壳内；所述落锤锁板上还安装有落锤解锁块，所述落锤解锁块另一端穿出落锤锁壳、落锤滑槽后进入落锤通道内，落锤滑槽与落锤上锁块、落锤解锁块卡合、可沿着落锤通道轴向滑动装配；
所述落锤锁板分别与落锤上锁轴、落锤解锁轴一端装配，所述落锤上锁轴、落锤解锁轴另一端套装穿出锁槽端板后与解锁磁板装配，所述落锤上锁轴、落锤解锁轴位于锁槽端板、落锤锁板之间的部分上分别套装有落锤压簧，所述锁槽端板安装在落锤锁板槽的开口端，所述落锤压簧用于对落锤锁板施加向落锤通道推动的弹力，所述解锁磁板能与磁铁吸附；所述敲击部分的直径小于加速锤的直径，且敲击部分与加速锤之间通过圆台体连接；所述加速锤与落锤解锁块接触时或之前，所述落锤上锁块退出第一落锤环槽。


6.如权利要求5所述的落锤冲击模块，其特征在于，所述落锤管侧壁上还设置有管滑槽，所述管滑槽与管滑块卡合、可滑动装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天琼，
申请(专利权)人：重庆万重山智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50