一种用于冲击试验的安全快速脱开装置

　　1　前言

　　一些零、部件在作垂直冲击试验过程中,需要提升一定质量的重物到一定的高度上,将重物快速脱开,自由落下,垂直冲击试件,再测试试件受冲击后的物理特性。以前的快速脱开装置,多采用电磁铁来完成,通过通电来控制电磁铁吸附铁制重物,然后将其提升到一定高度,再断电消磁使重物快速脱开,自由落下冲击试件。但该种方法不安全,在提升重物或装卸试件过程中,由于其连接重物的力为电磁力,当突然断电等意外情况发生时,电磁力消失,重物会不受控制地自由落下,情况将非常危险。本文介绍一种由气(液压)缸控制的安全快速脱开装置,保证在断电等意外发生时,快速脱开装置仍保持连接,从而使该快速脱开装置非常安全。

　　2　装置结构

　　本文介绍的由气(液压)缸控制的安全快速脱开装置由3部分组成,其结构及控制如图1所示。

　　1)气(液压)缸

　　由缸体8,端盖12,活塞杆18,密封圈10、15,螺钉16等组成,为双杆双作用气(液压)缸,形成气(液压)缸的下腔9,上腔11,通过气(液压)缸的下腔接口19,上腔接口17的进、回气(液),在保持活塞杆18不动的情况下,缸体8上、下移动。

　　2)快速脱开装置

　　由接头2,卡环3,钢珠4,弹簧5,外套6,接头体7等组成。

　　3)连接件

　　由固定抓套21,固定螺钉22,定位螺钉23等组成。另外,跟该安全快速脱开装置配合使用还有两个辅助机构:一为控制阀20和气(液)源24;二为提升装置14、吊环13和重物1。气(液压)缸中的活塞杆18一端连接吊环13,另一端连接快速脱开装置的接头体7;缸体8上由固定螺钉22固定抓套21,抓套21和定位螺钉23固定快速脱开装置上的外套6。缸体8的上、下移动可带动快速脱开装置上的外套6上、下移动,使外套6处于上、下端位置。外套6在下端位置时,钢珠4被压入V形槽内将接头2及重物1卡住,快速脱开装置处于连接状态;外套6在上端位置时,钢珠4被挤出V形槽,接头2与接头体7断开连接,接头2及重物1与快速脱开装置脱开,快速脱开装置处于脱开状态。弹簧5和定位螺钉23作用是使外套6能迅速回到下端位置。

　　3　工作过程

　　首先,让气(液压)缸的控制阀20通电,使快速脱开装置处于脱开状态,然后将接头体7插向接头2(接头2连接重物1)到合适位置,再让气(液压)缸的控制阀20断电,使快速脱开装置连接,接头2及重物1与快速脱开装置连接。提升装置14通过提升吊环13将快速脱开装置及重物1提升到一定高度,然后可以安装试样。在提升重物1和安装试样过程中,气(液压)缸的控制阀20是断电的,气(液压)缸下腔9进气(液),使缸体8处于下端位置,快速脱开装置处于连接状态;即使气(液压)缸下腔9没进气(液),缸体8在重物1重力作用下也处于下端位置,即快速脱开装置处于连接状态。这样,在断电或没有气(液)提供动力时,也能保证了快速脱开装置处于连接状态,使连接安全、可靠。安装试样等准备工作完毕后,让气(液压)缸的控制阀20通电,使快速脱开装置处于脱开状态,接头2及重物1自由落下,垂直冲击试件。然后,提升装置14通过下落吊环13将快速脱开装置下落到可与接头2及重物1连接的合适位置,重复开头动作将接头体7插向接头2,再让气(液压)缸的控制阀20断电,使快速脱开装置连接。提升装置14通过提升吊环13将快速脱开装置及重物1提升到一定高度。之后再测试试件受冲击后的物理特性。再作试验时,更换新试件,重复上述过程即可。