一种拉伸试验装置用丝线固定座

技术领域

本发明属于材料力学性能测试装置领域，具体涉及一种拉伸试验装置用丝线固定座。

背景技术

工业生产和实验室中常会涉及对金属丝线的拉伸试验，以获取金属丝线的力学性能参数，如弹簧触指的生产中用到的弹簧触指丝，每批次热处理后的弹簧触指丝都需进行抗拉强度检测，以检查其力学性能值是否满足标准要求。

相较于棒材和板材，金属丝线较难直接由拉伸试验机的夹头可靠的夹紧固定，因此，现有技术会针对丝线的拉伸试验设计专用的夹具与试验机配合来固定待试验丝线的端部，如授权公告号为CN202757835U、授权公告日为2013年02月27日的中国实用新型专利公开的一种拉伸试验机夹头，该拉伸试验机为夹头结构，夹头的钳口为两个金属板件，试验时，利用两金属板夹紧待试验金属丝线的端头，再如申请公布号为CN110455618A、申请公布日为2019年11月15日的中国发明专利公开的钢丝拉力试验机夹具，该夹具具有左夹具和右夹具，左、右夹具配合形成钳口形结构，试验时，利用左、右夹具配合夹紧待试验丝线的端部。上述夹头式拉伸试验机夹具在使用过程中，为保证丝线不会滑脱会对丝线提供可靠的夹紧力，该夹紧力虽能够保证丝线头部可靠的固定，但存在着易对丝线的被夹紧部分产生夹伤的隐患，一旦夹伤情况出现，拉伸时被夹伤处会先于试验区断裂导致试验数据无效。因此，现有技术设计出非夹钳式拉伸夹具。

如授权公告号为CN201083656Y、授权公告日为2008年07月09日的中国实用新型专利公开的一种钢丝拉伸夹具，该夹具具有夹具体，夹具体上设置辊子和夹紧装置来对丝线进行固定，具体地，辊子的辊面为绕线曲面，夹紧装置具有与压块和驱动压块朝向辊子压紧的驱动结构，以及对压块的运动进行导向的导向机构，压块则具有与辊子的绕线曲面适配的夹线曲面，使用时，将丝线缠绕在辊子上，然后再利用压块与滚子配合将丝线末端压紧固定。

对于压块的驱动结构在夹具体上的安装方式，上述现有技术中绕线式钢丝拉伸夹具的驱动结构通过条状件与两个螺栓配合将驱动螺杆安装在夹具体上，同时，又在条状件上设置导向销与压块配合对压块的动作进行导向，对于驱动结构的驱动螺杆与压块的配合方式，则是通过驱动螺杆端部的防脱端头与压块上的异形槽配合实现二者周向可相对转动、轴向防脱的连接。这样其在结构上表现出来的就是：导向结构和压块与驱动螺杆的连接结构相对独立，驱动螺杆需要通过螺栓在夹具体上进行安装，导致夹具存在着结构复杂，零部件生产制造和整体装配时工作量大的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拉伸试验装置用丝线固定座，以解决现有技术中与拉伸试验机配合的绕线夹紧式丝拉固定装置存在着结构复杂、零部件加工和整体装配工作量大的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的拉伸试验装置用丝线固定座的技术方案是：

一种拉伸试验装置用丝线固定座，包括基座，所述基座具有用于与拉伸试验机连接的连接端，基座上设置有用于固定待试验丝线的夹持固定结构，所述夹持固定结构包括绕线结构和夹线结构，夹线结构包括夹线辊以及与夹线辊配合的夹紧块，基座上安装有驱动夹紧块靠近和远离夹线辊移动的驱动结构，驱动结构包括驱动螺杆，驱动螺杆的一端为旋拧端，另一端与夹紧块轴向固定、周向转动的装配在一起，所述夹紧块上具有插孔，驱动螺杆伸入所述插孔内的一端具有防脱端头，其特征是，所述基座为板状基座，板状基座的边缘具有垂直于板面的折边，驱动螺杆旋装在所述折边上，所述板状基座的板面上开设有长槽，所述夹紧块上旋装有防脱螺栓，防脱螺栓垂直于板状基座的板面且从长槽中穿过，防脱螺栓的头部处于板状基座的背向折边的一侧且与板状基座的侧面直接或间接贴合，夹紧块的侧面与板状基座的侧面相贴合，防脱螺栓的尾部伸入所述插孔内并与防脱端头在驱动螺杆的轴向上相挡止。

有益效果是：基座具有连接端，使得丝线固定座能够安装在拉伸试验机上与拉伸试验机配合使用，采用缠绕和夹紧配合式固定结构，确保被试验丝线在试验过程中能够得到可靠固定，断裂不会出现在非试验区，在此基础上，基座上直接设置折边结构将驱动螺杆直接旋装在折边结构上，折边无需通机加工加工出安装结构安装在工在板状基体上，装配时也无需对折边进行旋拧螺栓的安装操作，在板状基体上安装驱动螺杆时，只需进行驱动螺杆的旋装操作即可，与此同时，通过在夹紧块上旋装防脱螺栓实现夹紧块在驱动螺栓上轴向固定、周向转动的安装的同时，在夹紧块和板状基体之间建立起导向配合关系，即，导向结构和安装结构为一体式，夹紧块在驱动结构上的安装和与板状基座的导向配合同步完成，简化丝线固定座的结构的同时使得丝线固定座的装配更加方便迅速。

作为进一步地改进，夹紧块上具有伸入所述长槽内的导向块，导向块与所述长槽在夹紧块的移动方向上导向配合。

有益效果是：防脱螺栓的头部与夹紧块的底面配合形成夹持板状基座的结构，实现夹紧块与板状基座沿板面延伸方向导向配合的基础上，设置导向块与长槽配合在移动方向上对夹紧块进行导向，实现两方向的导向，确保夹紧块具有更高的运动精度，对待实验丝线夹紧更可靠，不易夹伤待实验丝线。

作为进一步地改进，所述防脱螺栓穿过所述导向块。

有益效果是：使防脱螺栓穿过导向块，使得导向块与防脱螺栓在夹紧块的移动方向上重合设置，相较于将导向块和防脱螺栓错开布置，二者重合设置在导向槽内占据的空间更小，在相同的夹紧块移动行程下，导向槽的长度可以更短，减小加工导线槽时的工作量，进而提高丝线固定座的生产制造效率。

作为进一步地改进，防脱螺栓上套装有垫片，防脱螺栓的头部通过所述垫片与板状基座的侧面相贴合。

有益效果是：垫片的径向尺寸大于与之配合的螺栓的头部的径向尺寸，基于此，防脱螺栓通过垫片与板状基座间接贴合使得防脱螺栓与板状基座具有更大的导向配合接触面，能够有效避免导向面受力倾斜出现卡死的情况，实现更加稳定的可靠的导向配合。

作为进一步地改进，所述板状基座为斧形板，斧形板的斧柄所对应的板体部分构成所述连接端，斧形板的斧刃位置设置所述折边，绕线结构和夹线结构在垂直于斧柄的方向上间隔布置。

有益效果是：将基座设置为斧型结构，其中，绕线结构与连接端在水平方向上可以具有尽可能近的距离，避免被试验丝线在被拉伸时受力偏斜，与此同时，夹线结构和与之对应的驱动结构沿水平方向位于绕线结构的旁侧，使得驱动结构旁侧具有较为宽敞的操作空间，便于操作人员操作驱动结构，即连接端、绕线结构、夹线结构的整体布局更加合理。

作为进一步地改进，所述绕线结构为绕线辊，绕线辊的辊面上设有环绕辊面的绕线槽。

有益效果是：绕线槽能够对被试验的丝线进行限位，防止被试验的丝线在拉伸试验过程中受力出现位移而影响试验结果的准确性。

作为进一步地改进，绕线槽的槽径大于待试验丝线的线径。

有益效果是：绕线槽的槽径大于试验丝线的线径使得丝线可以在绕线槽内沿绕线辊周向绕满一周并使交叉部位依旧处于绕线槽内，使得丝线在绕线辊上具有更大的缠绕量并保证缠绕的丝线整体都能够得到可靠的限位。

作为进一步地改进，所述夹线辊止转装配在板状基座上。

有益效果是：夹线辊不会转动而能够与夹紧块稳定地配合形成一个固定夹紧基体，确保夹线结构能够为丝线提供可靠的夹紧力。

作为进一步地改进，所述夹线辊的端面具有安装轴，安装轴的周面在周向上分为型面部分和非型面部分，非型面部分至少在远离夹线辊的部分开设有外螺纹，板状基座上具有安装轴配合孔，安装轴配合孔与安装轴通过型面实现止转配合，并通过在安装轴伸出板状基座的部分上旋装螺母或螺帽实现夹线辊在板状基座上的安装。

有益效果是：安装轴同时具有螺纹和型面而同时具有螺纹固定结构和止转配合结构，其中，在止转配合方面安装轴采用型面与板状基座止转配合，型面便于加工且无需设置其他止转配合件，使得止转结构极为简单，在固定安装方面采用与螺母或螺帽配合的固定结构使得固定结构也较为简单，实现夹线辊在板状基座上简单方便的止转安装，进而使得丝线固定座的结构较为简单便于制造。

作为进一步地改进，所述绕线结构为绕线辊，绕线辊的结构与夹线棍的结构相同。

有益效果是：采用相同结构使得绕线辊和夹线辊能进行互换而无需进行单独设计和加工制造，装配时也无需进行区分，提高丝线固定座生产制造的方便性。

附图说明

图1为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的结构示意图；

图2为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的绕线辊的结构示意图；

图3为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的夹紧驱动结构的结构示意图；

图4为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的夹紧块的第一视角下的结构示意图；

图5为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的夹紧块的第二视角下的结构示意图；

图6为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的使用状态图；

图7为本发明中拉伸试验装置用丝线固定座实施例1的螺杆的结构示意图；

附图标记说明：

1、底板；2、连接臂；3、绕线辊；4、夹线辊；5、夹紧块；6、辊体；7、绕线槽；8、插装段；9、螺纹段；10、折边；11、螺杆；12、锁紧螺栓；13、旋钮；14、块体；15、导向块；16、插孔；17、螺纹通孔；18、导向槽；19、防脱螺栓；20、杆体；21、环槽结构；22、夹紧曲面；23、丝线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅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。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的拉伸试验装置用丝线固定座的具体实施例1：如图1所示，包括作为基座的底板1，底板1为斧形结构的斧形板，底板1位于斧柄处的部分为沿直线延伸的连接臂2，连接臂2作为连接端，能够与拉伸试验机的装夹机构配合，实现丝线固定座在拉伸试验机上的安装。

为了固定被试验丝线的端部，底板1上还固定设置有用于固定待试验丝线端部的夹持固定结构，如图1所示，夹持固定结构包括用于缠绕丝线的绕线结构和用于对丝线末端进行固定的夹线结构，本实施例中，绕线结构为固定在底板1上的绕线辊3，夹线结构包括固定在底板1上的夹线辊4和夹紧块5，夹线结构还包括用于驱动夹紧块5往复运动的夹紧驱动结构。

本实施例中，绕线辊3和夹线辊4的结构相同，在此以绕线辊3为例对绕线辊3和夹线辊4的结构进行介绍，具体如图2所示，绕线辊包括辊体6，辊体6的外周面构成绕线结构的绕线曲面，本实施例中，辊体6的外周面部分凹陷形成绕线槽7，利用绕线槽7对待试验的丝线进行限位，防止丝线在拉伸试验过程中出现位移而影响试验结果的准确性。绕线槽的槽径略大于丝线的直径，使得丝线能够绕辊体周向绕满一圈，且丝线交叉部位位于绕线槽内实现位置保持。

辊体6轴向的一端具有安装轴，安装轴的直径小于辊体6的直径，安装轴具体包括与底板1插装配合的插装段8，还包括螺纹段9，为了安装绕线辊，底板1上开设有安装轴插孔，本实施例中，安装轴为周面上加工出两平面的圆杆结构，使得安装轴的周面在周向上分为型面部分和非型面部分，非型面部分为圆杆保留的部分圆周面，对应的，安装轴插孔为腰型孔，使得插装段能够止转插装在底板1上。螺纹段9的非型面部分上加工有螺纹并伸至底板1另一侧，通过与螺母或螺帽旋装配合实现绕线辊在底板1上的固定。

驱动结构的具体结构如图3所示，底板1对应斧形板的斧刃处具有垂直于斧形板的折边10，驱动结构包括旋装在折边10上的驱动螺杆11，驱动螺杆11远离绕线辊3的一端为旋拧端，旋拧端通过锁紧螺栓12固定有旋钮13。如图3和图6所示，驱动螺杆11的杆体20朝向绕线辊3的一端的周面上具有环槽结构21，通过加工环槽结构21在驱动螺杆11的端部形成防脱端头。夹紧块5的结构如图3、图4和图5所示，包括块体14以及相对于块体14悬伸的导向块15，块体14上开设有供驱动螺杆11端部插入的插孔16，导向块15和块体14上开设有与插孔16连通的螺纹通孔17，块体14与开设插孔16的端面相对的端面为夹紧曲面22，底板1上开设有长槽型的导向槽18。本实施例中，夹紧曲面22对应的圆心为180°，使得夹紧块5与夹线辊4具有尽可能大的配合面。本实施例中，螺纹通孔17穿过导向块15，使得导向块15和防脱螺栓19在夹紧块5的移动方向上重合设置，进而无需将导向槽18开设的过长。在其他实施例中，处于减小螺纹通孔长度的角度考虑，导向块可以位于块体14的其他位置处，从而无需使螺纹通孔穿过导向块。对于折边，可以通过弯折直接成型出来，也可以采用焊接的方式固定在底板上。

如图3所示，驱动螺杆11开设环槽结构的一端插至插孔16内，在螺纹通孔17内旋入防脱螺栓19，防脱螺栓19的端部插至驱动螺杆11的环槽结构内，如此沿驱动螺杆11的轴向与驱动螺杆11的防脱端头挡止配合，实现夹紧块5在驱动螺杆11上轴向防脱、周向可转动的安装。与此同时，防脱螺栓19的头部的与导向槽18的槽沿导向配合，即与底板1的背向折边10的一侧贴合，块体14的侧面与底板1的侧面贴合，使得块体14与防脱螺栓19的头部配合将底板1夹于二者之间。基于块体侧面与底板侧面的配合，也可以不设置导向块。

在整体布局上，绕线辊3、夹线辊4、夹紧块5和驱动结构沿水平方向间隔布置，即沿垂直于丝线拉伸方向的方向布置，使得驱动结构周围的操作空间相对较为宽敞，便于操作人员进行夹线操作。基于这样的位置布局思路，当沿水平方向拉伸丝线时，绕线辊、夹线辊、夹紧块和驱动结构可以由下向上顺次布置。

如图7所示，由于试验时要对丝线23两端进行固定，设置两个丝线固定座来与拉伸试验机配合对丝线23进行拉伸试验，两个丝线固定座结构为镜相对称，以丝线上端在上侧的丝线固定座上固定为例，丝线23顺次缠绕在绕线辊3和夹线辊4上，完成绕制后，夹线辊4与夹紧块5配合构成夹线结构对丝线的末端进行固定。本实施例中，丝线23具体为螺旋弹簧触指丝，在其他实施例中，丝线固定座可以引用与任何丝线的拉伸试验中。

本发明所提供的拉伸试验装置用丝线固定座的具体实施例2，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，绕线结构为绕线辊，制造为丝线提供导线曲面。在本实施例中，绕线结构为环形结构，即为绕线环，在其他实施例中，绕线结构可以为任何能够提供绕线曲面的结构。

本发明所提供的拉伸试验装置用丝线固定座的具体实施例3，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，防脱螺栓的头部直接与底板的背向折边的一侧的板面贴合。在本实施例中，防脱螺栓上套装垫片，防脱螺栓头部通过垫片与底板背向折边的一侧的板面贴合，此处所说的贴合旨在表达防脱螺栓通过头部部位与底板配合实现导向。

本发明所提供的拉伸试验装置用丝线固定座的具体实施例4，其与实施例1的区别主要在于：本实施例中，安装轴为螺杆，螺杆的周面上开设键槽，对应的，安装轴配合孔为孔壁上开设有键槽的光孔，将螺栓插至安装轴配合孔内后，在键槽内插入止转件，然后在螺杆伸出安装轴配合孔的一段上旋装螺母或螺帽，实现夹线辊和绕线辊在底板上的止转安装。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。