加载辅助装置

技术领域

本发明涉及应力测量辅助设备领域，具体而言，涉及一种加载辅助装置。

背景技术

在金属硫化氢应力腐蚀测试过程中，需要在硫化氢(H2S)溶液环境中使用对材料施加拉伸应力，以测试材料的抗开裂失效性能。该试验可准确确定金属硫化物应力腐蚀开裂敏感性，完成恒应力拉伸试验、氢致开裂试验、盐雾腐蚀试验等。准确的应力环力值加载，是整个试验最为关键的的一环，直接影响实验数据的准确性。

现有的对应力环进行加载的过程中，操作人员需要使用两个扳手进行作业，一个扳手卡住加载螺杆以防止螺杆旋转，另一个扳手拧紧加载螺母以进行力值加载，这种应力环加载方式操作很麻烦，费时又费力，从而导致对应力环进行加载操作不方便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种加载辅助装置，以解决现有技术中对应力环加载不方便的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种加载辅助装置，用于对应力环进行加载，应力环包括环体、加载螺杆和加载螺母，加载螺母安装在加载螺杆上，当加载螺母与加载螺杆发生相对旋转时，加载螺母能对环体施加压力，以驱动环体发生变形；加载螺杆上设有第一配合部，加载螺母上设有用于与加载驱动件配合的第二配合部，以通过加载驱动件驱动加载螺母旋转；加载辅助装置包括：支撑座，支撑座用于承载应力环；螺杆固定件，螺杆固定件设置于支撑座上，螺杆固定件上设有第三配合部；当应力环放置于支撑座上时，第三配合部与加载螺杆的第一配合部配合，以在加载螺母转动的过程中阻止加载螺杆绕其轴线转动。

进一步地，第一配合部设置于加载螺杆的端部，第三配合部为设置于螺杆固定件上的凹槽结构，凹槽结构的至少部分内壁面的形状与第一配合部的外表面的形状相匹配。

进一步地，加载辅助装置包括第一限位结构，第一限位结构设置于支撑座上；第一限位结构包括间隔设置的第一限位件和第二限位件，第一限位件的靠近第二限位件的一面设有第一凹槽，第二限位件的靠近第一限位件的一面设有第二凹槽；当应力环放置于支撑座上时，环体卡设在第一凹槽和第二凹槽内。

进一步地，应力环包括基座，基座位于环体的远离加载螺母的一侧，基座与环体连接；当应力环放置于支撑座上时，基座与支撑座接触；加载辅助装置包括第二限位结构包括间隔设置的第三限位件和第四限位件，第三限位件靠近第四限位件的一侧具有第一限位面，第四限位件靠近第三限位件的一侧具有第二限位面，当应力环放置于支撑座上时，第一限位面和第二限位面均与基座接触以对基座进行限位。

进一步地，加载螺母和基座位于环体的沿第一方向的相对两侧；螺杆固定件、第一限位结构以及第二限位结构沿第一方向间隔设置；第一限位件和第二限位件沿第二方向间隔设置；第三限位件和第四限位件沿第二方向间隔设置；其中，第一方向与第二方向相互垂直。

进一步地，应力环包括支架，支架和环体位于基座的同一侧，支架与基座连接，支架沿第一方向延伸设置；加载辅助装置包括辅助支座，辅助支座设置在支撑座上，辅助支座位于螺杆固定件和第二限位结构之间；当应力环放置于支撑座上时，辅助支座与支架接触，以对支架进行支撑。

进一步地，螺杆固定件上设有插孔，当应力环放置于支撑座上时，支架的远离基座的端部插入插孔内。

进一步地，螺杆固定件、第一限位件、第二限位件、第三限位件、第四限位件以及辅助支座均安装于支撑座的上表面；支撑座的下表面设有多个沉头孔，螺杆固定件、第一限位件、第二限位件、第三限位件、第四限位件以及辅助支座分别通过穿设在各个沉头孔内的紧固件与支撑座连接。

进一步地，加载辅助装置包括形变测量组件，形变测量组件包括：表架，表架具有间隔设置的止挡部和安装部，止挡部与环体的沿第一方向的第一端抵接；测量表，测量表安装在安装部上，测量表具有可伸缩的测量端，测量端与环体的沿第一方向的第二端抵接，测量表用于测量环体的形变量。

进一步地，止挡部上设有卡槽，环体的第一端设有凸起结构，止挡部通过卡槽与凸起结构卡接；和/或，测量表为百分表。

应用本发明的技术方案的加载辅助装置用于对应力环进行加载，应力环包括环体、加载螺杆和加载螺母，加载螺母安装在加载螺杆上，当加载螺母与加载螺杆发生相对旋转时，加载螺母能对环体施加压力，以驱动环体发生变形；加载螺杆上设有第一配合部，加载螺母上设有用于与加载驱动件配合的第二配合部，以通过加载驱动件驱动加载螺母旋转；加载辅助装置包括：支撑座，支撑座用于承载应力环；螺杆固定件，螺杆固定件设置于支撑座上，螺杆固定件上设有第三配合部；当应力环放置于支撑座上时，第三配合部与加载螺杆的第一配合部配合，以在加载螺母转动的过程中阻止加载螺杆绕其轴线转动。这样，当需要对应力环进行加载时，只需将应力环放置在支撑座上，此时，加载螺杆的第一配合部与螺杆固定件的第三配合部配合，只需要使用加载驱动件与加载螺母的第二配合部配合即可对加载螺母施加扭矩，从而时加载螺母相对于加载螺杆旋转，实现对应力环的加载，有效地方便了对应力环的加载操作，解决了现有技术中对应力环加载不方便的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的加载辅助装置的第一个实施例安装应力环后的示意图；

图2示出了根据本发明的加载辅助装置的第二个实施例安装应力环后的示意图；

图3示出了根据本发明的加载辅助装置的实施例的局部剖视结构示意图；

图4示出了根据图3中的加载辅助装置的实施例沿A-A线的剖视图；

图5示出了根据本发明的加载辅助装置的实施例的表架在第一视角下的局部剖视结构示意图；

图6示出了根据图5中的加载辅助装置的实施例的表架的局部区域的放大结构示意图；

图7示出了根据本发明的加载辅助装置的实施例的表架在第二视角下的结构示意图；

图8示出了根据本发明的加载辅助装置的第三个实施例安装应力环后的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、应力环；101、环体；102、加载螺杆；103、加载螺母；104、基座；105、支架；1、支撑座；2、螺杆固定件；21、第三配合部；3、第一限位结构；31、第一限位件；311、第一凹槽；32、第二限位件；321、第二凹槽；4、第二限位结构；41、第三限位件；42、第四限位件；5、辅助支座；6、形变测量组件；61、表架；611、止挡部；6111、卡槽；612、安装部；6121、通孔；6122、螺纹孔；62、测量表；7、辅助测量表；10、紧固件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1至图8，本发明提供了一种加载辅助装置，用于对应力环100进行加载，应力环100包括环体101、加载螺杆102和加载螺母103，加载螺母103安装在加载螺杆102上，当加载螺母103与加载螺杆102发生相对旋转时，加载螺母103能对环体101施加压力，以驱动环体101发生变形；加载螺杆102上设有第一配合部，加载螺母103上设有用于与加载驱动件配合的第二配合部，以通过加载驱动件驱动加载螺母103旋转；加载辅助装置包括：支撑座1，支撑座1用于承载应力环100；螺杆固定件2，螺杆固定件2设置于支撑座1上，螺杆固定件2上设有第三配合部21；当应力环100放置于支撑座1上时，第三配合部21与加载螺杆102的第一配合部配合，以在加载螺母103转动的过程中阻止加载螺杆102绕其轴线转动。

本发明的加载辅助装置用于对应力环100进行加载，应力环100包括环体101、加载螺杆102和加载螺母103，加载螺母103安装在加载螺杆102上，当加载螺母103与加载螺杆102发生相对旋转时，加载螺母103能对环体101施加压力，以驱动环体101发生变形；加载螺杆102上设有第一配合部，加载螺母103上设有用于与加载驱动件配合的第二配合部，以通过加载驱动件驱动加载螺母103旋转；加载辅助装置包括：支撑座1，支撑座1用于承载应力环100；螺杆固定件2，螺杆固定件2设置于支撑座1上，螺杆固定件2上设有第三配合部21；当应力环100放置于支撑座1上时，第三配合部21与加载螺杆102的第一配合部配合，以在加载螺母103转动的过程中阻止加载螺杆102绕其轴线转动。这样，当需要对应力环100进行加载时，只需将应力环100放置在支撑座1上，此时，加载螺杆102的第一配合部与螺杆固定件2的第三配合部21配合，只需要使用加载驱动件与加载螺母103的第二配合部配合即可对加载螺母103施加扭矩，从而时加载螺母103相对于加载螺杆102旋转，实现对应力环100的加载，有效地方便了对应力环100的加载操作，解决了现有技术中对应力环加载不方便的问题。

具体地，加载驱动件可以是扳手、工具钳等。

当对应力环100进行加载后，应力环100的环体101达到一定的形变，将其与需要测试的工件连接，然后拧松加载螺母103即可使应力环100的环体101对工件施加一定的拉力，从而方便对工件进行拉伸测试。

具体地，第一配合部设置于加载螺杆102的端部，第三配合部21为设置于螺杆固定件2上的凹槽结构，凹槽结构的至少部分内壁面的形状与第一配合部的外表面的形状相匹配。当将应力环100放置在支撑座1上时，加载螺杆102端部的第一配合部卡设在螺杆固定件2上的凹槽结构中，从而防止加载螺杆102发生转动，当使用加载驱动件驱动加载螺母103旋转时，加载螺母103会与加载螺杆102发生相对转动，从而使加载螺母103沿加载螺杆102移动，从而驱动环体101发生变形，因此，操作人员只需要使用一个加载驱动件即可方便地对应力环100进行平稳地加载，有效地方便了对应力环100的加载操作。

为了对应力环100进行有效的定位，加载辅助装置包括第一限位结构3，第一限位结构3设置于支撑座1上；第一限位结构3包括间隔设置的第一限位件31和第二限位件32，第一限位件31的靠近第二限位件32的一面设有第一凹槽311，第二限位件32的靠近第一限位件31的一面设有第二凹槽321；当应力环100放置于支撑座1上时，环体101卡设在第一凹槽311和第二凹槽321内。通过设置第一凹槽311和第二凹槽321，当应力环100放置于支撑座1上时，可通过第一凹槽311和第二凹槽321对应力环100的环体101进行卡设，可防止应力环100的环体101发生旋转或移动，保持环体101位置的固定，避免环体101晃动或转动对应力环100的加载操作造成影响，有利于提高对应力环100加载的平稳性。

在具体实施时，环体101具有用于与第一凹槽311卡接的第一卡接部和用于与第二凹槽321卡接的第二卡接部；第一凹槽311的槽底与第二凹槽321的槽底之间的距离大于第一卡接部与第二卡接部之间的最大距离。这样，第一凹槽311和第二凹槽321既能实现与环体101的卡接，又可在一定程度上适应环体101的形变，满足对应力环100的加载需求。

另外，应力环100包括基座104，基座104位于环体101的远离加载螺母103的一侧，基座104与环体101连接；当应力环100放置于支撑座1上时，基座104与支撑座1接触；加载辅助装置包括第二限位结构4包括间隔设置的第三限位件41和第四限位件42，第三限位件41靠近第四限位件42的一侧具有第一限位面，第四限位件42靠近第三限位件41的一侧具有第二限位面，当应力环100放置于支撑座1上时，第一限位面和第二限位面均与基座104接触以对基座104进行限位。通过第一限位结构3与第二限位结构4可分别实现对环体101和基座104的限位，从而保证应力环100可稳定地安装在支撑座1上，保证加载过程中应力环100的稳定性，避免应力环出现晃动或移动等情况，有利于对应力环100进行更平稳、更准确地加载。

具体地，加载螺母103和基座104位于环体101的沿第一方向的相对两侧；螺杆固定件2、第一限位结构3以及第二限位结构4沿第一方向间隔设置；第一限位件31和第二限位件32沿第二方向间隔设置；第三限位件41和第四限位件42沿第二方向间隔设置；其中，第一方向与第二方向相互垂直。

为了进一步提高应力环100在支撑座1上安装的稳定性，应力环100包括支架105，支架105和环体101位于基座104的同一侧，支架105与基座104连接，支架105沿第一方向延伸设置；加载辅助装置包括辅助支座5，辅助支座5设置在支撑座1上，辅助支座5位于螺杆固定件2和第二限位结构4之间；当应力环100放置于支撑座1上时，辅助支座5与支架105接触，以对支架105进行支撑。

优选地，辅助支座5位于螺杆固定件2与第一限位结构3之间。

螺杆固定件2上设有插孔，当应力环100放置于支撑座1上时，支架105的远离基座104的端部插入插孔内。这样，通过使支架105的端部插入插孔内，可更稳定地对支架105进行定位，提高应力环100在支撑座1上安装的稳定性，从而有利于更平稳地对应力环进行加载。

具体地，螺杆固定件2、第一限位件31、第二限位件32、第三限位件41、第四限位件42以及辅助支座5均安装于支撑座1的上表面；支撑座1的下表面设有多个沉头孔，螺杆固定件2、第一限位件31、第二限位件32、第三限位件41、第四限位件42以及辅助支座5分别通过穿设在各个沉头孔内的紧固件10与支撑座1连接。

为了方便地测量环体101的形变量，从而保证对应力环100的加载精度，加载辅助装置包括形变测量组件6，形变测量组件6包括：表架61，表架61具有间隔设置的止挡部611和安装部612，止挡部611与环体101的沿第一方向的第一端抵接；测量表62，测量表62安装在安装部612上，测量表62具有可伸缩的测量端，测量端与环体101的沿第一方向的第二端抵接，测量表62用于测量环体101的形变量。

止挡部611上设有卡槽6111，环体101的第一端设有凸起结构，止挡部611通过卡槽6111与凸起结构卡接，这样，无需安装或拆卸任何螺栓等部件即可实现表架61的安装或拆卸，有效地简化了加载操作；可选地，测量表62为百分表，通过使用百分表可准确地测量环体101的形变量，应用于本发明的加载辅助装置的实施例中可使对环体101的变形精度控制到0.02mm，有效地提高了对应力环100的加载精度。

在具体实施时，安装部612上设有通孔6121，安装部612上还设有螺纹孔6122，螺纹孔6122延伸至通孔6121的内壁；测量表62包括套管，测量表62的本体部分位于套管的第一端，测量端通过套管穿设到套管的第二端，套管插设在通孔6121内，螺纹孔6122内装有锁定件，锁定件与螺纹孔6122通过螺纹配合。这样，通过拧紧锁定件即可将测量表62安装在安装部612上，通过拧松锁定件即可调节套管插入通孔6121内的深度，从而调节测量端的初始位置，这样可提高对不同规格的应力环100的通用性。

在本发明的另一个实施例中，第一限位件31和/或第二限位件32上设有用于测量应力环100的环体101的形变梁的辅助测量表7，辅助测量表7具有可伸缩的辅助测量端，辅助测量端伸入第一凹槽311或第二凹槽321内，辅助测量端用于与环体101抵接。这样，当环体101发生形变时，辅助测量表7的辅助测量端也会发生移动，因此，辅助测量表也可起到测量环体101的变形的目的。当测量表62与辅助测量表7同时使用时，可有效地提高对环体101的形变的测量精度，具体地，由于环体形变时环体的各个位置处的形变存在不规则的情况，单纯地测量环体101的沿第一方向的两端之间的距离的变化量有时难以真实地反映出环体101的实际变形程度，通过增设辅助测量表7，可测量环体101受力时沿第一方向的压缩量和沿第二方向的伸长量，这样可更真实地反应环体101的实际变形程度，有效地提高对环体101变形测量的精度，有利于提高对应力环100加载的控制精度。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的加载辅助装置用于对应力环100进行加载，应力环100包括环体101、加载螺杆102和加载螺母103，加载螺母103安装在加载螺杆102上，当加载螺母103与加载螺杆102发生相对旋转时，加载螺母103能对环体101施加压力，以驱动环体101发生变形；加载螺杆102上设有第一配合部，加载螺母103上设有用于与加载驱动件配合的第二配合部，以通过加载驱动件驱动加载螺母103旋转；加载辅助装置包括：支撑座1，支撑座1用于承载应力环100；螺杆固定件2，螺杆固定件2设置于支撑座1上，螺杆固定件2上设有第三配合部21；当应力环100放置于支撑座1上时，第三配合部21与加载螺杆102的第一配合部配合，以在加载螺母103转动的过程中阻止加载螺杆102绕其轴线转动。这样，当需要对应力环100进行加载时，只需将应力环100放置在支撑座1上，此时，加载螺杆102的第一配合部与螺杆固定件2的第三配合部21配合，只需要使用加载驱动件与加载螺母103的第二配合部配合即可对加载螺母103施加扭矩，从而时加载螺母103相对于加载螺杆102旋转，实现对应力环100的加载，有效地方便了对应力环100的加载操作，解决了现有技术中对应力环加载不方便的问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。