[发明专利]一种金属构筑成形变形参数精密控制装置与方法

权利要求书

1.一种金属构筑成形变形参数精密控制装置，其特征在于：包括机械式加载模块(16)、压缩模块、真空模块、加热模块、通风模块(3)、移动模块、控制系统(17)以及机架；所述的机架为矩形框架，包括基座(18)、左立板、右立板和顶板，所述的左立板和右立板的下端分别与基座(18)的左右两边连接、上端分别与顶板的左右两边连接；所述的机械式加载模块(16)位于机架的右侧、并固定在基座(18)上；所述的机架的左立板设置手摇式顶杆，所述的压缩模块位于手摇式顶杆和机械式加载模块(16)之间；所述的真空模块嵌套在压缩模块的中间段上；所述的真空模块和压缩模块的组合体通过移动模块吊装在机架的顶板上；所述的真空模块包围在加热模块内；所述的加热模块通过支架固定在基座(18)上；所述的通风模块(3)安装在加热模块的外侧；所述的控制系统(17)安装在机架上；

所述的机械式加载模块(16)包括伺服电机(24)、减速器(23)、滚珠丝杠(20)、速度传感器(21)、位移传感器(22)及压力传感器(19)，所述的伺服电机(24)固定安装在机架上，伺服电机(24)经减速器(23)与滚珠丝杠(20)连接；加载时，所述的滚珠丝杠(20)与右固定座(15)接触；不加载时，所述的滚珠丝杠(20)与右固定座(15)之间有间隙；所述的伺服电机(24)输出速度和扭矩，经过减速器(23)的减速以及扭矩扩大，传递给滚珠丝杠(20)，利用滚珠丝杠(20)通过压缩模块实现对构筑样品的加载；利用速度传感器(21)、位移传感器(22)及压力传感器(19)获取滚珠丝杠(20)的轴向位移、轴向速度以及轴向加载压力数据并反馈至控制系统(17)；控制系统(17)通过获取的数据调节伺服电机(24)的参数，以实现金属构筑成形变形量及变形速度的精密控制；

所述的压缩模块包括固定座(15)、承压杆(9)及可换压头(8)；所述的固定座(15)有两个，分别为左固定座和右固定座；所述的承压杆(9)有两个，分别为左承压杆和右承压杆；所述的可换压头(8)有两个，分别为左压头和右压头；所述的右固定座的左端经右承压杆与右压头连接，所述的左压头和右压头之间安装构筑样品；所述的左压头经左承压杆与左固定座连接；

所述的真空模块包括弹性伸缩套(14)、真空法兰(4)、连接法兰(5)、真空腔(7)和压力表(13)，所述的真空法兰(4)、连接法兰(5)各有两个，分别为左真空法兰、右真空法兰、左连接法兰和右连接法兰；所述的弹性伸缩套(14)左端与右真空法兰连接、右端与右固定座通过锁链连接；所述右真空法兰左侧与右连接法兰连接；所述的真空腔(7)的两端分别插入内部装有密封圈的左连接法兰和右连接法兰内，形成密封腔；所述的两个承压杆(9)、两个可换压头(8)和构筑样品均位于真空腔(7)内；所述的左真空法兰的右端与左连接法兰连接、左端与左固定座连接；所述的左真空法兰通过软管分别与机械泵(2)和扩散泵(1)连接；所述的压力表(13)通过右真空法兰安装于密封腔内，用于获取真空腔(7)内的真空度；

所述的加热模块包括加热舱(10)、测温元件(11)及加热元件(12)；所述的加热舱(10)由前舱和后舱组成，前舱和后舱通过密封件和连接件组合成包围真空模块的整体舱，用于保持真空腔(7)内的温度；所述加热元件(12)固定在加热舱(10)内壁上，测温元件(11)位于真空腔(7)内；加热元件(12)与测温元件(11)均与控制系统(17)连接；控制系统(17)通过设定不同温度以及升温速度，控制加热元件(12)进行加热和保温；测温元件(11)实时获取加热舱(10)内温度，并反馈给控制系统(17)，控制系统(17)根据所得温度数据控制加热元件(12)，以达到调整和控制试验温度的目的；

所述的通风模块(3)为安装在加热舱(10)外的风扇，加速加热舱(10)外面的空气流动；

所述的移动模块包括两个导轨(6)、两个滑块和两个吊环，所述的两个吊环的下部分别与真空模块的左右两端连接、上部分别与两个滑块连接，所述的两个滑块分别安装在顶板上左右两侧的导轨(6)上，所述的导轨(6)长度方向为机架的前后方向；所述的移动模块用于将真空模块移入或移出加热舱(10)；

所述的控制系统(17)安装在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种金属构筑成形变形参数精密控制装置，其特征在于：所述的风扇有四个，分两个一组安装在加热舱(10)外的两侧。