动态材料试验机的液压夹头设计
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机械工程师
动态材料试验机的液压夹头设计
杨可森 !， 程永全 "， 车忠远 " （!#济南大学 机械工程学院 $山东 济南 "%&&""$ "#济南试金集团有限公司 $山东 济南 "%&&""） 摘 要： 介绍了动态材料试验机液压夹头的工作特点、 结构组成及其采用气!液增压系统的优越性。 液压夹头 " 气 !液增压 文献标识码： + 文章编号： （"&&"） !&&","&&" &-,&&!.,&" 关键词： 试验机" 中图分类号： ’(!)*
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液压夹头的结构 新型液压夹头的结构如图 ( 所示，最大可承受
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塞杆上。因此， 在夹持试件时， 夹紧活塞不动而钳口座 向下移动， 钳口沿导向块水平移动， 这种夹持方式不会
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机械工程师
辊式楔横轧机进料改进装置
王全先 （ 安徽工业大学 机械工程学院， 安徽 马鞍山 $%&""$） 摘 要： 采用辊式楔横轧进料装置， 可以灵活调整以适应不同零件的轧制进料要求， 坯料在进入轧制型腔过程 中不会跑偏， 保证进料位置准确， 大大提高了成品率。 关键词： 楔横轧 ! 进料 ! 跑偏 文献标识码： * 文章编号： !""$+$&&&（ $""$） ",+""!#+"$ 中图分类号： ’(&&&)&
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结束语 该液压夹头在实际使用中效果理想，质量比同等
规格的开式夹头轻四分之一，符合动态试验机应尽量 减轻可动件质量的原Leabharlann Baidu。夹头可以夹持宽度最大为 厚度为 "N%& $$ 的扁试件和直径为 #"N%& $$ !"# $$ 、 的圆试件。归结起来， 其主要特点是： 液压强迫夹紧、 气 闭式钳口座结构， 其使用范围不仅仅是 ’ 液增压供油、 动态试验机， 也可用于静态试验机。
楔横轧工艺是一种阶梯轴类零件塑性成形的新工 艺， 属于现代先进制造技术。 与常用的成型工艺（铸造、 锻造和机械切削）相比， 楔横轧工艺具有生产率高、 材 料利用率高、 提高产品质量、 降低劳动强度、 降低产品 成本等优点。 目前已开发出 !"" 多种产品， !" 多种规格 的轧机，该技术应用于轴类零件的生产取得了显著的
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前
言
经济效益。 辊式楔横轧原理是： 两个装有楔形模块的轧辊， 以 相同方向旋转， 带动圆形坯料向相反方向旋转， 坯料在 楔形模块的作用下， 径向压缩， 轴向延伸， 被轧成所需 形状的零件， 见图 ! 。 辊式楔横轧轧制时， 轧件在由上下楔形模具、 前后 导板构成的封闭型腔内稳定轧制。辊式楔横轧进料装 而使钳口与钳口座一起向上移动，达到钳口与试件分 离的目的。为了减小钳口与钳口座相对移动的摩擦阻 力， 配合面上应进行润滑。钳口上的导向销是易损件， 使用一定时间后应更换新的。因试件不同需更换钳口 时， 只需卸下钳口座， 装上适合的钳口后再旋上即可使用。
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动态材料试验机液压夹头的工作特点 在材料的动态试验中， 首先， 液压夹头所承受的是
过零点的拉压双向载荷。这就首先要求夹头必须采用 液压强迫夹持方式，即夹头的钳口在承受试件的反推 力作用时， 不产生滑移。其次， 由于液压夹头所夹持的 试件硬度覆盖面宽， 不仅有硬度很高的金属材料， 还有 呈塑性的非金属材料和易碎而坚硬的陶瓷材料，这就 要求夹紧力有较宽的可调范围，对不同材料具有较强 的适应性。再次， 液压夹头输出的夹紧力必须稳定、 波 动度小，这就一方面要求液压夹头的供油压力脉动要 小， 同时还要求钳口座刚性好、 变形小。基于以上诸方 面要求， 我们设计的液压夹头， 钳口座采用闭式结构以 减小受力变形、液压源用气 ! 液增压油源提高夹紧力 安全系数， 下面主要介绍这两方面的内容。 应， 再次对油液增压。通过调节气动三联件中的精密减 压阀出口供气压力，就可达到对增压油路供油压力的 控制。 值得指出的是， 由于试件的强度和硬度各有不同， 所需的供油压力也有高有低。有的要进行增压， 有的正 好相反，如非金属材料必须降低供油压力以免夹持时 试件受损。液压系统在减压输出时， 应切断气源和关闭 节流阀 "，主油源来油经减压阀 ) 减 压 后 进 入 夹 紧 回 路， 这时的夹紧压力低于 (’ $%& 。 由于气 ! 液增压缸是标准件，设计系统也比较方 便， 采用气 ! 液增压系统具有保压性能好、 噪音低、 反 应快的优点。
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开发研究与液压技术的教学工作。 。 收稿日期： #""#."#."!
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作者简介： 杨可森（!,%-. ）， 男+ 工程师 + 硕士学位， 主要从事试验机的
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［ 参考文献］
损坏试件， 即所谓的平夹头。 钳口座采用闭式结构， 当受到夹紧力作用后， 比开 式钳口座变形小， 能确保对试件可靠的夹持。在需松开 试件时， 钳口座向上移动， 可迫使钳口与试件脱开。这 是因为在钳口座的两个非承压面上各开有导向槽， 从
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气 $ 液增压系统的工作原理 气 ! 液增压系统利用压缩空气通过增压缸对油液
增压， 可将油液压力提高到 "# $%& 甚至更高。其工作 原理如图 ’ 所示。 (’ $%& 的主油源来油先注入夹紧油 路和增压缸的小腔，压缩空气通过气动三联件进入增 压缸的大腔，通过面积比为 ’("/’ 的活塞对油液增压。 增压缸内部装有机动换向阀， 可以对油液连续增压， 直 至活塞两端受力平衡。一旦夹紧油路因换向阀内泄漏 而压力降低，增压活塞两端面受力失去平衡，立即反
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引
言
动态材料试验机主要用于金属和非金属材料的动 态力学性能试验研究。它可以完成诸如高周疲劳试验、 低周疲劳试验、 断裂力学试验、 疲劳裂纹的预制、 随机 波谱试验等工作。在各种动态试验中， 液压夹头是重要 装置之一， 用于对试件的夹持。在夹持试件时， 要求工 作可靠、 坚固耐用、 适应性强、 更换钳口方便。它的工作 好坏， 直接影响试验机的工作性能。本文介绍了一种以 液压强迫夹持的闭式夹头， 气 ! 液增压油源为动力源、 它具有夹紧力宽范围可调、 变形小、 工作可靠等优点， 在实际使用中取得了满意的夹持效果。
动态材料试验机的液压夹头设计
杨可森 !， 程永全 "， 车忠远 " （!#济南大学 机械工程学院 $山东 济南 "%&&""$ "#济南试金集团有限公司 $山东 济南 "%&&""） 摘 要： 介绍了动态材料试验机液压夹头的工作特点、 结构组成及其采用气!液增压系统的优越性。 液压夹头 " 气 !液增压 文献标识码： + 文章编号： （"&&"） !&&","&&" &-,&&!.,&" 关键词： 试验机" 中图分类号： ’(!)*
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液压夹头的结构 新型液压夹头的结构如图 ( 所示，最大可承受
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辊式楔横轧机进料改进装置
王全先 （ 安徽工业大学 机械工程学院， 安徽 马鞍山 $%&""$） 摘 要： 采用辊式楔横轧进料装置， 可以灵活调整以适应不同零件的轧制进料要求， 坯料在进入轧制型腔过程 中不会跑偏， 保证进料位置准确， 大大提高了成品率。 关键词： 楔横轧 ! 进料 ! 跑偏 文献标识码： * 文章编号： !""$+$&&&（ $""$） ",+""!#+"$ 中图分类号： ’(&&&)&
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规格的开式夹头轻四分之一，符合动态试验机应尽量 减轻可动件质量的原Leabharlann Baidu。夹头可以夹持宽度最大为 厚度为 "N%& $$ 的扁试件和直径为 #"N%& $$ !"# $$ 、 的圆试件。归结起来， 其主要特点是： 液压强迫夹紧、 气 闭式钳口座结构， 其使用范围不仅仅是 ’ 液增压供油、 动态试验机， 也可用于静态试验机。
楔横轧工艺是一种阶梯轴类零件塑性成形的新工 艺， 属于现代先进制造技术。 与常用的成型工艺（铸造、 锻造和机械切削）相比， 楔横轧工艺具有生产率高、 材 料利用率高、 提高产品质量、 降低劳动强度、 降低产品 成本等优点。 目前已开发出 !"" 多种产品， !" 多种规格 的轧机，该技术应用于轴类零件的生产取得了显著的
B$C D)(+-A ’5@.634564 K9<<1.=L M4@D 7/4 E<@.C6L H51:7 9::
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经济效益。 辊式楔横轧原理是： 两个装有楔形模块的轧辊， 以 相同方向旋转， 带动圆形坯料向相反方向旋转， 坯料在 楔形模块的作用下， 径向压缩， 轴向延伸， 被轧成所需 形状的零件， 见图 ! 。 辊式楔横轧轧制时， 轧件在由上下楔形模具、 前后 导板构成的封闭型腔内稳定轧制。辊式楔横轧进料装 而使钳口与钳口座一起向上移动，达到钳口与试件分 离的目的。为了减小钳口与钳口座相对移动的摩擦阻 力， 配合面上应进行润滑。钳口上的导向销是易损件， 使用一定时间后应更换新的。因试件不同需更换钳口 时， 只需卸下钳口座， 装上适合的钳口后再旋上即可使用。
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动态材料试验机液压夹头的工作特点 在材料的动态试验中， 首先， 液压夹头所承受的是
过零点的拉压双向载荷。这就首先要求夹头必须采用 液压强迫夹持方式，即夹头的钳口在承受试件的反推 力作用时， 不产生滑移。其次， 由于液压夹头所夹持的 试件硬度覆盖面宽， 不仅有硬度很高的金属材料， 还有 呈塑性的非金属材料和易碎而坚硬的陶瓷材料，这就 要求夹紧力有较宽的可调范围，对不同材料具有较强 的适应性。再次， 液压夹头输出的夹紧力必须稳定、 波 动度小，这就一方面要求液压夹头的供油压力脉动要 小， 同时还要求钳口座刚性好、 变形小。基于以上诸方 面要求， 我们设计的液压夹头， 钳口座采用闭式结构以 减小受力变形、液压源用气 ! 液增压油源提高夹紧力 安全系数， 下面主要介绍这两方面的内容。 应， 再次对油液增压。通过调节气动三联件中的精密减 压阀出口供气压力，就可达到对增压油路供油压力的 控制。 值得指出的是， 由于试件的强度和硬度各有不同， 所需的供油压力也有高有低。有的要进行增压， 有的正 好相反，如非金属材料必须降低供油压力以免夹持时 试件受损。液压系统在减压输出时， 应切断气源和关闭 节流阀 "，主油源来油经减压阀 ) 减 压 后 进 入 夹 紧 回 路， 这时的夹紧压力低于 (’ $%& 。 由于气 ! 液增压缸是标准件，设计系统也比较方 便， 采用气 ! 液增压系统具有保压性能好、 噪音低、 反 应快的优点。
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开发研究与液压技术的教学工作。 。 收稿日期： #""#."#."!
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作者简介： 杨可森（!,%-. ）， 男+ 工程师 + 硕士学位， 主要从事试验机的
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损坏试件， 即所谓的平夹头。 钳口座采用闭式结构， 当受到夹紧力作用后， 比开 式钳口座变形小， 能确保对试件可靠的夹持。在需松开 试件时， 钳口座向上移动， 可迫使钳口与试件脱开。这 是因为在钳口座的两个非承压面上各开有导向槽， 从
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气 $ 液增压系统的工作原理 气 ! 液增压系统利用压缩空气通过增压缸对油液
增压， 可将油液压力提高到 "# $%& 甚至更高。其工作 原理如图 ’ 所示。 (’ $%& 的主油源来油先注入夹紧油 路和增压缸的小腔，压缩空气通过气动三联件进入增 压缸的大腔，通过面积比为 ’("/’ 的活塞对油液增压。 增压缸内部装有机动换向阀， 可以对油液连续增压， 直 至活塞两端受力平衡。一旦夹紧油路因换向阀内泄漏 而压力降低，增压活塞两端面受力失去平衡，立即反
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引
言
动态材料试验机主要用于金属和非金属材料的动 态力学性能试验研究。它可以完成诸如高周疲劳试验、 低周疲劳试验、 断裂力学试验、 疲劳裂纹的预制、 随机 波谱试验等工作。在各种动态试验中， 液压夹头是重要 装置之一， 用于对试件的夹持。在夹持试件时， 要求工 作可靠、 坚固耐用、 适应性强、 更换钳口方便。它的工作 好坏， 直接影响试验机的工作性能。本文介绍了一种以 液压强迫夹持的闭式夹头， 气 ! 液增压油源为动力源、 它具有夹紧力宽范围可调、 变形小、 工作可靠等优点， 在实际使用中取得了满意的夹持效果。