一种可变角度导向支撑结构

技术领域

本发明涉及力学性能测试技术领域，具体涉及一种可变角度导向支撑结构。

背景技术

目前，我国正处于核动力、航空工业、铁路运输等军民用领域快速发展的时期。各个领域都在不断进行科技创新，先后设计了多项新装置、新设备。这些装置和设备均由多种结构构成，不同结构及结构内部之间都存在着力的作用。由于结构的复杂性及特殊性，且受试验件安装及传感器安装的限制，在验证结构某些部件的力学性能时，通常选择包含被测试部件的部分结构作为试验件。例如，定位格架是核反应堆燃料组件的重要部件之一，设计时既需考虑力学性能，也应保证燃料组件的正常拆卸，设计后还需要通过勾挂试验验证设计的合理性。燃料组件具有较长的长度，因此勾挂试验时仅取包含定位格架的一部分作为试验件，试验时还需要对试验件进行相对角度的旋转。

通常采用装有测力传感器的力学试验装置去测量试验过程中试验件的受力状态，进而判断试验件的力学性能优劣。试验过程中，由于测力传感器和力学试验装置强度和刚度的差异，容易导致测力传感器受力方向发生改变，从而产生大的测量误差。

发明内容

针对现有力学试验中测力传感器受力方向容易改变的技术问题，本发明提供了一种可变角度导向支撑结构，既可以增强原有力学试验装置的结构强度，也可以约束装置的移动方向，并对装置起到良好的支撑和导向作用，以提高测试结果的准确性。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种可变角度导向支撑结构，包括：

连接板，用于连接力学试验装置；

连接支架，一端与所述连接板相连，且能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转；

支撑组件，设于所述连接支架远离所述连接板的一端，用于支撑力学试验装置。

本发明提供的可变角度导向支撑结构，通过连接板连接力学试验装置，而连接支架与连接板相连，且能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转，使得力学试验装置在一定角度范围转动后进行测试时，也能够进行相应角度的转动。同时，在连接支架远离连接板的一端设置有支撑组件，能够避免测力传感器的受力方向产生改变，对力学试验装置起到支撑和导向的作用。

因此，本发明提供的可变角度导向支撑结构，既可以增强原有力学试验装置的结构强度，也可以约束装置的移动方向，并对装置起到良好的支撑和导向作用，以提高测试结果的准确性。

在一可选的实施方式中，所述连接支架设置有多个调节孔，多个所述调节孔沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线圆周分布；

所述调节孔为长条形的圆弧孔，且所述调节孔圆弧段的圆心位于所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线上；

所述连接支架通过连接螺栓与所述连接板相连，所述连接螺栓的光杆部插设在所述调节孔内，以使得连接支架能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转。

在一可选的实施方式中，所述调节孔间隔设置有两排，以确保连接支架与连接板连接的稳定性。

在一可选的实施方式中，所述连接支架包括固定连接的固定板和支撑板，所述固定板与所述连接板相连，所述支撑组件设置在所述支撑板的一侧，以确保支撑组件能够支撑力学试验装置。

在一可选的实施方式中，所述连接支架还设置有加强板，所述加强板同时与所述固定板和所述支撑板固定连接，以确保连接支架有足够的结构强度。

在一可选的实施方式中，所述固定板与所述支撑板之间、所述固定板与所述加强板之间以及所述支撑板与所述加强板之间的连接均为焊接，以确保连接支架各组件间有足够的连接强度。

在一可选的实施方式中，所述支撑组件包括多个可沿自身轴线转动的滚动部，多个所述滚动部阵列布置，以减小力学试验件与连接支架相对移动时的阻力。

在一可选的实施方式中，所述滚动部中部穿设有支撑轴，所述支撑轴两端穿设在支耳的通孔内，所述支耳与所述连接支架相连，以使得滚动部能够沿自身轴向转动。

在一可选的实施方式中，所述滚动部为轴承，在确保滚动部绕支撑轴旋转时的阻力较小的同时，简化支撑组件的结构。

在一可选的实施方式中，还包括夹板，所述夹板用于夹持所述连接板和所述力学试验装置或夹持所述连接板、所述连接支架和所述力学试验装置，以确保连接板与力学试验装置间连接的稳定性。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明提供的可变角度导向支撑结构，通过连接板连接力学试验装置，而连接支架与连接板相连，且能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转，使得力学试验装置在一定角度范围转动后进行测试时，也能够进行相应角度的转动。同时，在连接支架远离连接板的一端设置有支撑组件，能够避免测力传感器的受力方向产生改变，对力学试验装置起到支撑和导向的作用，因此，本发明既可以跟随试验需求进行转动，也增强原有力学试验装置的结构强度，还可以约束装置的移动方向，并对装置起到良好的支撑和导向作用，以提高测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在附图中：

图1为本发明实施例可变角度导向支撑结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例连接支架的立体结构示意图；

图3为本发明实施例支撑组件的立体结构示意图。

在附图中：

10-连接板，11-连接通孔，20-连接支架，21-调节孔，22-固定板，23-支撑板，24-加强板，30-支撑组件，31-滚动部，32-支撑轴，33-支耳，34-压紧螺母，40-连接螺栓，50-夹板，51-夹持槽，52-螺纹孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

结合图1，本实施例提供了一种可变角度导向支撑结构，包括：连接板10，用于连接力学试验装置；连接支架20，一端与所述连接板10相连，且能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转；支撑组件30，设于所述连接支架20远离所述连接板10的一端，用于支撑力学试验装置。

具体来说，所述连接板10一侧设置有与力学试验装置圆柱段适配的弧形凹缺，使得弧形凹缺可卡设力学试验装置圆柱段外。同时，在连接板10上预留圆形连接通孔11，以便于安装螺栓穿过，并与力学试验装置上的螺栓孔或通孔通过螺栓形成稳固连接。

结合图2，所述连接支架20设置有多个调节孔21，多个所述调节孔21沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线圆周分布；所述调节孔21为长条形的圆弧孔，且所述调节孔21圆弧段的圆心位于所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线上；所述连接支架20通过连接螺栓40与所述连接板10相连，所述连接螺栓40的光杆部插设在所述调节孔21内，以使得连接支架20能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转。

优选的，所述调节孔21间隔设置有两排，也就是说调节孔21沿弧形凹缺同轴分布有两圈，以确保连接支架20与连接板10连接的稳定性。当然，调节孔21可以设置多排，在大于两排时，位于支撑板23的两侧即可。

当然，所述连接板10和连接支架20之间的连接方式也可以是滚轮连接，即在连接板10和连接支架20之间设置有滚轮，使得连接支架20能够沿力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转即可。

在本实施中作为连接支架20的具体实施方式，所述连接支架20包括固定连接的固定板22和支撑板23，所述固定板22与所述连接板10相连，所述支撑组件30设置在所述支撑板23的一侧，以确保支撑组件30能够支撑力学试验装置。

可以理解的是，调节孔21设置在固定板22上，且调节孔21为长条形的圆弧孔，调节孔21的旋转中心为力学试验装置可旋转区域的旋转轴线，以通过调节孔21限制连接支架20的旋转路径和角度。通常情况下，支撑板23垂直固定在固定板22上，而两圈调节孔21分别位于支撑板23的两侧下方。

其中，所述连接支架20还设置有加强板24，所述加强板24同时与所述固定板22和所述支撑板23固定连接，以确保连接支架20有足够的结构强度。

在本实施例中，所述固定板22与所述支撑板23之间、所述固定板22与所述加强板24之间以及所述支撑板23与所述加强板24之间的连接均为焊接，以确保连接支架20各组件间有足够的连接强度。

结合图3，具体来讲，所述支撑组件30包括多个可沿自身轴线转动的滚动部31，多个所述滚动部31阵列布置，以减小力学试验件与连接支架20相对移动时的阻力。其中，滚动部31的作用是为了限制力学试验装置上可旋转区域影响试验结果的转动和移动，通常直接作用于力学试验装置的可旋转区域。试验时试验件分别安装在力学试验装置的可旋转区域和不可旋转区域上，不和滚动部31产生直接接触。

作为滚动部31具体的方案方式，所述滚动部31中部穿设有支撑轴32，所述支撑轴32两端穿设在支耳33的通孔内，所述支耳33与所述连接支架20相连，以使得滚动部31能够沿自身轴向转动。

应当理解的是，滚动部31既可通过棒材加工而成，也可以采用标准轴承。在本实施例中，所述滚动部31为轴承，在确保滚动部31绕支撑轴32旋转时的阻力较小的同时，简化支撑组件30的结构。对于滚动部31的材质，通常为高碳铬钢或不锈钢。若滚动部31通过棒材加工而成，则滚动部31和支撑轴32的连接方式为键连接，同时在支撑轴32和支耳33之间布置滚动轴承，即可实现滚动部31的旋转。所述支撑组件30上的滚动部31的数量和大小可根据被支撑处的尺寸进行调整，其余部件的尺寸可根据力学试验装置的尺寸进行调整。

为确保滚动部31能够小阻力的转动，本实施例提供了一种滚动部31的具体安装方式：在支撑轴32的两端加工有螺纹，将支撑轴32穿过对应的两个支耳33的通孔，以使得滚动部31套设在支撑轴32内，在滚动部31两侧的非旋转外设置有套筒，套筒正对对应支耳33的内侧，然后在支撑轴32的两端依次套设弹簧垫片和压紧螺母34，从而将支撑轴32安装在支耳33上，而支耳33安装在支撑板23上，进而将滚动部31可转动的安装在支撑板23上。

在此基础上，还包括夹板50，所述夹板50用于夹持所述连接板10和所述力学试验装置或夹持所述连接板10、所述连接支架20和所述力学试验装置，以确保连接板10与力学试验装置间连接的稳定性。

结合图3可知的是，夹板50设置有夹持槽51，在使用时，将连接板10和力学试验装置的一侧，或连接板10、连接支架20和力学试验装置的一侧同时卡在夹持槽51内。与此同时，至少在夹持槽51的一侧设置有螺纹孔52，以便于通过压紧螺栓将连接板10和力学试验装置相接触的部分完全贴合。

另外，在本实施例中，连接支架20与连接板10的连接、支撑组件30与连接支架20的连接均为可拆卸连接，通常为螺栓连接，以便于根据力学试验装置的尺寸进行更换。相应的，在连接板10上设置有用于连接连接支架20的螺纹连接孔，在支撑板23上设置有连接支撑组件30的螺纹连接孔。

需要说明的是，本实施例提供的可变角度导向支撑结构，针对的力学试验装置包括可旋转区域和不可旋转区域，如专利CN201310488917.6记载的一种反应堆燃料组件定位格架的勾挂试验装置。测力传感器位于力学试验装置的可旋转区域，试验时试验件分别安装于力学试验装置的可旋转区域和下部不可旋转区域。测试使用时，连接板10与力学试验装置上部不可旋转的区域固定连接，支撑组件30和力学试验装置的可旋转区域直接接触。经测试表明，本实施例提供的可变角度导向支撑结构，测试中对力学试验装置起到了良好的支撑和导向作用，有效提高了测试结果的准确性。

总结来说，本实施例提供的可变角度导向支撑结构，通过连接板10连接力学试验装置，而连接支架20与连接板10相连，且能够沿所述力学试验装置可旋转区域的旋转轴线旋转，使得力学试验装置在一定角度范围转动后测试时，也能够进行相应角度的转动，能够避免测力传感器的受力方向产生改变。同时，在连接支架20远离连接板10的一端设置有支撑组件30，可约束试力学试验装置的局部变形，能够对力学试验装置起到支撑和导向的作用。

因此，本实施例提供的可变角度导向支撑结构，既可以跟随试验需求进行转动，也可以增强原有力学试验装置的结构强度，还可以约束装置的移动方向，并对装置起到良好的支撑和导向作用，以提高测试结果的准确性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

即，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，例如改变装置的大小和具体设计、导向支撑部分的数量、各个结构的形状等。倘若这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些改动和变形均在本发明的保护范围内。