一种高低温液压楔形夹具的制作方法

本实用新型涉及材料物理性能检测试验技术领域，尤其涉及一种高低温液压楔形夹具。

背景技术：

液压夹具是以液压为动力，驱动活塞往返运动带动钳口对试样快速、可靠的松开和夹持。一般按钳口夹持方式可分为两种：液压楔形夹具和液压平推对夹夹具。液压楔形夹具充分利用楔形的自锁几何原理夹持可靠、体积小、成本低，在试验机行业得到普遍应用。在大力值(1吨-30吨)材料力学拉伸性能试验领域中，更是经常需要使用到液压楔形夹具，其主要是因为液压楔形夹具的夹持力大，夹持可靠，效率高，可以大大地降低劳动强度。

但是在部分大力值(1吨-30吨)材料的拉伸性能试验标准要求在高温及低温等恶劣环境进行，这就对液压楔形夹具提出了更高的要求，比如，对夹具的材料力学性能要求其随温度变化小、防锈处理、冷却等，并能在高低温环境下快速有效地夹持试样。目前国外欧美发达国家已经开发出此类高低温液压楔形夹具，但是价格非常高昂，且使用效果也因试样材料而异，仍然存在一些夹具材料易变形、易腐蚀、液压密封圈易损坏等缺点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种新型的高低温液压楔形夹具，有效解决了现有技术存在的夹具材料易变形、易腐蚀、液压密封圈易损坏等的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型的高低温液压楔形夹具，该楔形夹具由接头、缸体、连接杆和夹具体依次连接构成；该接头用于连接外部试验机；缸体上设置有用于连接外部油源管路的上、下油管接头、用于连接外部水冷管路的水冷接头以及用于水冷循环的水冷管路，水冷接头与水冷管路相通；该缸体还内置一活塞，上加缸盖固紧，并通过密封件进行密封，使得活塞两边各形成密封空间；夹具体由压板、复位弹簧、挡片、楔形滑块和钳口组成，其中楔形滑块与钳口相契合并通过挡片固定成一体形成夹持结构，与夹持结构相连的复位弹簧用于调节钳口的开合；进一步地，该缸体与夹具体之间还可通过连接套刚性连接，活塞、接头、压板及连接杆之间刚性连接。

优选地，水冷管路采用直接在缸体内壁上打通孔的方式设置。

优选地，压板与夹持结构通过一导向键相连。

优选地，夹具体整体表面采用无电解镀镍处理工艺。

优选地，夹具体采用耐温性能好、高强度的合金材料。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种新型的高低温液压楔形夹具，采用了如上的方案具有以下的技术效果：

第一、为保证在高、低温环境下夹具不发生形变，夹具体采用耐温性能好，高强度合金材料；

第二、为保证在高温、低温环境下免遭腐蚀，夹具体的表面采用了无电解镀镍的处理工艺；

第三、为保证在高温环境下夹具正常工作，采用冷却循环水装置对液压的密封圈进行实时降温；

第四、为保证钳口夹持力和可靠性，采用滑块楔形面自锁方式，具有夹持力大，夹紧效果好，钳口更换方便，夹具整体美观协调；

第五、在夹具体的结构布局和整体外形上，在不影响使用功能的前提下做了合适的布局和处理，增加了夹具体整体外形的美观度。

附图说明

通过阅读参照如下附图对非限制性实施例所作的详细描述，实用新型的其它特征，目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的透视图；

图3为本实用新型的水冷管路的俯视图；

图4为本实用新型的缸体流入外部液压油时工作状态的示意图；

图5为本实用新型的夹持结构夹持试样的示意图；

图6为本实用新型的夹具轴测图；

图7为本实用新型的夹具体安装在试验机和环境箱中的示意图。

以上附图中的附图标记与指代元件的对应关系如下：

1-接头；2-油管接头；3-缸体；4-水冷接头；5-水冷管路；6-夹具体；7-挡片；8-滑块；9-钳口；10-缸盖；11-活塞；12-密封件；13-连接杆；14-连接套；15-压板；16-导向键；17-复位弹簧；18-试样定位块；19-螺钉；20-板材试样；21-试验机；22-夹具；23-环境箱。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，以下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1、2所示，楔形夹具22由接头1、缸体3、连接杆13和夹具体6依次连接构成。接头1用于连接外部试验机，缸体3上设置有用于连接外部油源管路的上、下油管接头2、用于连接外部水冷管路的水冷接头4以及用于水冷循环的水冷管路5，水冷接头4与水冷管路5相通。优选地，水冷管路5采用直接在缸体3内壁上打通孔的方式设置，这种冷却效果最佳。如图3所示，箭头为接入水流方向，水流方向无限制。结合图4所示，该缸体3还内置一活塞11，上加缸盖10固紧，并通过密封件12进行密封，使得活塞11两边各形成密封空间。

进一步地，夹具体6由压板15、复位弹簧17、挡片7、楔形滑块8和钳口9组成，其中楔形滑块8与钳口9相契合并通过挡片7固定成一体形成夹持结构，这种一体的夹持结构方便更换钳口。在更换钳口9时，只需要把挡片7的螺钉拧松即可。此外，与夹持结构相连的复位弹簧17用于调节钳口9的开合。该缸体3与夹具体6之间还通过连接套14刚性连接，使得活塞11、接头1、压板15及连接杆13之间刚性连接。优选地，压板15与夹持结构通过一导向键16相连。优选地，夹具体6整体表面采用无电解镀镍处理工艺，使得夹具体6表面在高低温环境下的防腐蚀性能优异。优选地，夹具体6采用耐温性能好、高强度的合金材料，避免非常温下夹具发生变形。

如图4所示，当外部油源管路的液压油从上油管接头2流入缸体3里时，夹具体6会向上运动，带动两边的滑块8钳口9进行夹持；当液外部油源管路的液压油从下油管接头2流入缸体3里时，夹具体6会向下运动，靠复位弹簧17将两端的滑块8钳口9进行松开。

如图5所示，当对板材试样20进行夹持时，为使试样20放在钳口9中心，需要对其进行前后定位。试验者可以根据试样20的宽度来调整试样定位块18的位置，调好后拧紧螺钉19即可。

如图6和图7所示，作为一个优选的实施例，我们使用本实用新型的高低温液压楔形夹具测试试样，首先，需要两个楔形夹具22，上下为一套，通过接头1将夹具22安装到外部的待机试验机上。然后将夹具22的油管接头2与外部的油源管路相连接，油源为夹具22提供液压动力，使得夹具体向上或向下运动，以夹持或松开试样。再将夹具22的水管接头4与外部的水冷系统管路相连接，水冷系统的作用是利用可调温的冷却水循环系统为夹具进行降温，以防止高低温变化对液压密封圈的损坏。再将环境箱23推到上、下夹具22的中心位置，如图1所示，其中的虚线部分就是在环境箱中的部分。当关起门，环境箱内腔形成一个密封空间，并调节环境温度范围(-70度～+350度)。

上下夹具22设置完毕后，开始检测试样。我们把油源打开，调好夹具内部压力并保持高压状态。然后操作控制面板上的上松开按钮，上夹具22的钳口9打开，将试样20安置到上钳口9里，用试样定位块18进行对中，再按控制面板上的上夹持按钮，上钳口9夹紧试样20。需要提醒的是，下夹具22按照相同的方法进行安装，待上下钳口9都夹紧试样20。然后将环境箱23的箱门关闭，设定好环境箱23的试验温度，开始运行。在计算机试验软件上选择好试验模板，输入相关的参数，比如试样尺寸，试验速度等参数。当试验温度达到设定值后，点击试验软件的运行按钮，即可运行试验。试验结束后，打开环境箱门，带耐高温手套抓稳试样20，按松开按钮，将试样20取出，以完成试验。如需再测试，可重复上述步骤。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。