[发明专利]大型高载荷球铰试验机

说明书

技术领域

本发明属于试验机技术领域，涉及核用蒸汽发生器支撑用球铰试验，尤其涉及一种大型高载荷球铰试验机。

背景技术

大型球铰在工程应用范围广、使用环境恶劣、结构重要性强、一般要求无油润滑，其重要性能指标需通过模拟实验来确定。

例如：核用蒸汽发生器支撑用球铰，其承载比压大，使用环境温度高，要求无油润滑，保证60年使用寿命，能够应对地震等地质灾害。作为支撑用的关键部件，更需要专用试验机来测试球铰性能，保证球铰品质。

以往试验设备无法模拟复杂工况，而国外采用基板对磨试验单纯地得出球铰对磨面之间的摩擦系数来映射球铰使用状态。这种做法较片面，球面承载摩擦不同与平面承载摩擦，无法反应球铰保证安全系数下60年内的使用状态。并且，国内尚无专门针对大型高载荷球铰验证试验的设备。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种可以适应多种大型高载荷球铰的工况模拟实验的大型高载荷球铰试验机。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本大型高载荷球铰试验机包括框式承压机架，在框式承压机架上设有水平设置且能够在竖直方向升降的升降工作台，所述的升降工作台与加载升降驱动机构连接，在升降工作台上设有两个同轴心布置且内部能够安装支撑球铰的支撑球铰座，在框式承压机架的内顶壁设有位于两个支撑球铰座之间且内部能够安装试验球铰的试验球铰座，本试验机还包括能够插于所述支撑球铰和试验球铰中且与所述的支撑球铰和试验球铰周向固定连接的试验主轴，在试验主轴的后端连接有摆臂，所述的摆臂与能够驱动该摆臂在垂直平面内摆动从而带动试验主轴沿试验主轴的轴心线方向来回摇摆运动的摆动驱动机构。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的摆臂呈长方体状且试验主轴通过周向定位结构固定在摆臂的中部。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的摆动驱动机构包括四个并联设置且一端分别铰接在框式承压机架上的摆动油缸，在摆臂的四个角部通过铰接结构连接有一摆动油缸，且设置在摆臂一对角线的两个摆动油缸相向运动，另一对角线的两个摆动油缸相反运动，所述的摆动油缸与摆动液压系统连接。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的周向定位结构包括设置在试验主轴后端的十字形键槽，在摆臂上设有能卡于所述的十字形键槽中的十字形平键，所述的摆臂上穿设有若干与所述的试验主轴后端连接的紧固件。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的升降工作台上设有配合面板，在配合面板上设有定位槽，用于安装时所述试验球铰座的下端插于所述的定位槽中；所述的框式承压机架的内顶壁设有水平设置的固定板，所述的试验球铰座上端固定在固定板下表面；在试验主轴前端设有编码器。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的试验球铰座上设有若干沿着试验球铰周向均匀分布的安装孔和设置在安装孔内的电加热棒。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的摆动液压系统包括第一油箱，在第一油箱上连接有第一总油管，在第一总油管上依次连接有第一油泵、第一单向阀和第一液压电磁换向阀，在第一液压电磁换向阀上连接有第一油路和第二油路，四个摆动油缸并联设置且分别与第一油路和第二油路连接，所述的第一总油管上还连接有与第一油箱连接的第一回油管，在第一回油管连接在第一总油管的一端向第一回油管的另一端依次设有两个第一截止阀和一个溢流阀，在任意一个第一截止阀上连接有第一电压力传感器，所述的第一总油管上还连接有液压油冷却机构。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的液压油冷却机构包括连接在第一总油管的冷却管，在冷却管上连接有背压阀和液压油冷却风扇，所述的冷却管输出端与第三油箱连接。

在上述的大型高载荷球铰试验机中，所述的加载升降驱动机构包括固定在框式承压机架上的大型加载油缸，所述的大型加载油缸活塞杆与升降工作台连接，在升降工作台和大型加载油缸之间设有导向结构；所述的大型加载油缸与液压加载系统连接。