本實用新型涉及一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置。

　　背景技術：

　　薄壁鋼管強度是薄壁鋼管重要的物理力學指標之一，進行薄壁鋼管拉伸試驗是一項非常重要的工作。同時，如何有效夾持薄壁鋼管，便成為拉伸試驗成功與否最重要的工作之一。

　　現有技術中，夾持薄壁鋼管，主要采用GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》提出的方法：在試樣兩端加以塞頭，然后把薄壁鋼管夾在拉力試驗機的帶齒夾具上。實際工作中，對于薄壁鋼管（特別是壁厚<3mm的鋼管），由于薄壁鋼管拉伸的反作用力是由位于塞頭與拉力試驗機夾具之間鋼管壁與帶齒夾具上的齒相對滑動產生的磨阻力承擔，因此破壞部位經常位于塞頭與拉力試驗機夾具之間鋼管壁上，即塞頭與拉力試驗機夾具之間鋼管壁由于壁薄而被拉力試驗機夾具的齒撕裂，造成檢測無法進行。

　　綜上所述，以上薄壁鋼管（特別是壁厚<3mm的鋼管）拉伸試驗夾持方法存在成功率低的不足之處，故需要設計改進。

　　技術實現要素：

　　本實用新型提出了一種組裝方便、設計合理的薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，該裝置能夠解決現有薄壁鋼管（特別是壁厚<3mm的鋼管）拉伸試驗夾持方法成功率低的問題。

　　本實用新型采用的技術方案是：一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，包括套住薄壁鋼管端部的空心套筒；所述空心套筒兩端分別與頂蓋、底蓋連接；所述頂蓋通過連接裝置與位于薄壁鋼管內部的頂緊頭連接；所述頂蓋、薄壁鋼管內壁、頂緊頭之間嵌有內楔形插片；所述底蓋、薄壁鋼管外壁、空心套筒內壁之間嵌有外楔形插片；所述空心套筒、頂蓋、底蓋、連接裝置、頂緊頭、內楔形插片、外楔形插片縱軸同軸。本實用新型把內楔形插片嵌入薄壁鋼管內壁與頂緊頭之間，把外楔形插片嵌入薄壁鋼管外壁與空心套筒內壁之間，再通過擰緊頂蓋與底蓋，使內楔形插片與外楔形插片緊緊夾住薄壁鋼管薄壁，最后通過連接裝置與拉力機夾具連接，進行薄壁鋼管拉伸試驗。

　　進一步，所述空心套筒為通用金屬夾具用鋼，中空圓柱狀；外表面兩端攻有正、反螺紋分別與頂蓋、底蓋連接；內為圓臺形中心通孔，通孔上表面直徑大于薄壁鋼管外徑，圓臺錐度（6°- 9°）。

　　進一步，所述頂蓋為通用金屬夾具用鋼，包括上部內圓外正六邊體和下部內圓外正六邊體，上部內圓外正六邊體下表面與下部內圓外正六邊體上表面六條邊重合，上部內圓外正六邊體中心鉆有連接圓孔與連接裝置連接，下部內圓外正六邊體內表面攻有與正、反螺紋對應的內螺紋，高度小于正、反螺紋高度。

　　進一步，所述連接裝置為鋼制，包括連接螺桿和配套的連接螺母；連接螺桿一端穿過連接圓孔與位于薄壁鋼管內部的頂緊頭連接，連接圓孔直徑大于連接螺桿外徑（0-2）mm；連接螺桿另一端與拉力試驗機夾具連接；連接螺桿屈服荷載應大于薄壁鋼管抗拉荷載；連接螺母位于上部圓環體上表面上。

　　進一步，所述頂緊頭為通用金屬夾具用鋼，圓臺體，上表面直徑小于薄壁鋼管內徑，中心連接有連接螺桿，圓臺錐度（6°- 9°）。

　　進一步，所述底蓋為通用金屬夾具用鋼，包括上部內圓外正六邊體和下部內圓外正六邊體；上部內圓外正六邊體下表面與下部內圓外正六邊體上表面六條邊重合；上部內圓外正六邊體內表面攻有與正、反螺紋對應的內螺紋，高度小于正、反螺紋高度；下部內圓外正六邊體中心鉆有穿管圓孔，穿管圓孔直徑大于薄壁鋼管外徑（0-2）mm。

　　進一步，所述內楔形插片為通用金屬夾具用鋼，兩片式中空圓柱狀；圓柱直徑等于薄壁鋼管內徑；圓柱與薄壁鋼管平面弧度相同；內為圓臺形中心通孔，圓臺錐度與頂緊頭相同，圓臺高度應使圓臺上表面直徑小于頂緊頭上表面直徑且大于連接螺桿外徑。

　　進一步，所述外楔形插片為通用金屬夾具用鋼，兩片式中空圓臺狀；圓臺錐度與空心套筒圓臺形中心通孔相同，圓臺高度應使圓臺下表面直徑大于空心套筒圓臺形中心通孔下表面直徑；內為圓柱形中心通孔，圓柱直徑等于薄壁鋼管外徑，通孔與薄壁鋼管平面弧度相同。

　　本實用新型的有益效果：（1）在進行夾持過程中，通過把內楔形插片嵌入薄壁鋼管內壁與頂緊頭之間，把外楔形插片嵌入薄壁鋼管外壁與空心套筒內壁之間，再通過擰緊頂蓋與底蓋，使內楔形插片與外楔形插片緊緊夾住薄壁鋼管，最后通過連接裝置與拉力機夾具連接，進行薄壁鋼管拉伸試驗，組裝方便，設計合理；（2）由于試驗采用夾緊力，且隨著拉伸試驗的進行，頂緊頭與內楔形插片產生相對移動，內楔形插片更加夾緊鋼管薄壁，不會導致鋼管壁撕裂或滑脫，可解決現有薄壁鋼管（特別是壁厚<3mm的鋼管）拉伸試驗夾持方法成功率低的問題。

　　附圖說明

　　圖1是本實用新型的豎向剖面示意圖。

　　圖2是本實用新型的豎向立面示意圖。

　　圖3是本實用新型的水平剖面示意圖。

　　具體實施方式

　　下面結合具體實施例來對本實用新型進行進一步說明，但并不將本實用新型局限于這些具體實施方式。本領域技術人員應該認識到，本實用新型涵蓋了權利要求書范圍內所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。

　　參照圖1-3，一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，包括套住薄壁鋼管13端部的空心套筒4；所述空心套筒4兩端分別與頂蓋3、底蓋11連接；所述頂蓋3通過連接裝置14與位于薄壁鋼管13內部的頂緊頭12連接；所述頂蓋3、薄壁鋼管13內壁、頂緊頭12之間嵌有內楔形插片10；所述底蓋11、薄壁鋼管13外壁、空心套筒4內壁之間嵌有外楔形插片5。本實用新型把內楔形插片10嵌入薄壁鋼管13內壁與頂緊頭12之間，把外楔形插片5嵌入薄壁鋼管13外壁與空心套筒4內壁之間，再通過擰緊頂蓋3與底蓋11，使內楔形插片10與外楔形插片5緊緊夾住薄壁鋼管13薄壁，最后通過連接裝置14與拉力機夾具15連接，進行薄壁鋼管13拉伸試驗。

　　本實施例所述薄壁鋼管13外徑50mm，壁厚1mm。

　　本實施例所述空心套筒4為經過熱處理的高強合金鋼，中空圓柱狀，外徑100mm，高度70mm；外表面兩端攻有長度25mm正、反螺紋7分別與頂蓋3、底蓋11連接；內為圓臺形中心通孔，通孔上表面直徑54mm，通孔下表面直徑74mm，錐度8°。

　　本實施例所述頂蓋3為經過熱處理的高強合金鋼，包括上部內圓外正六邊體和下部內圓外正六邊體；上部內圓外正六邊體下表面與下部內圓外正六邊體上表面六條邊重合，對角線長度140mm；上部內圓外正六邊體中心鉆有連接圓孔8與連接裝置14連接，連接圓孔8孔徑20mm；下部內圓外正六邊體內表面攻有與正、反螺紋7對應的內螺紋6，高度20mm。

　　本實施例所述連接裝置14為經過熱處理的高強合金鋼，包括連接螺桿1和配套的連接螺母2，連接螺桿1規格M18；連接螺桿1一端穿過連接圓孔8與位于薄壁鋼管13內部的頂緊頭12連接；連接螺桿1另一端與拉力試驗機夾具15連接；連接螺桿1屈服荷載應大于薄壁鋼管13抗拉荷載；連接螺母2位于上部圓環體上表面上。

　　本實施例所述頂緊頭12為經過熱處理的高強合金鋼，圓臺體，上表面直徑24mm，下表面直徑44mm，高度70mm，錐度8°；中心連接有連接螺桿1。

　　本實施例所述底蓋11為經過熱處理的高強合金鋼，包括上部內圓外正六邊體和下部內圓外正六邊體；上部內圓外正六邊體下表面與下部內圓外正六邊體上表面六條邊重合，對角線長度140mm；上部內圓外正六邊體內表面攻有與正、反螺紋7對應的內螺紋9，高度20mm；下部內圓外正六邊體中心鉆有穿管圓孔17，穿管圓孔17孔徑52mm。

　　本實施例所述內楔形插片10為經過熱處理的高強合金鋼，兩片式中空圓柱狀；圓柱直徑48mm；圓柱與薄壁鋼管13平面弧度相同；內為圓臺形中心通孔，圓臺高度80mm，圓臺錐度8°。

　　本實施例所述外楔形插片5為經過熱處理的高強合金鋼，兩片式中空圓臺狀；圓臺錐度8°，圓臺高度80mm；內為圓柱形中心通孔，圓柱直徑50mm，通孔與薄壁鋼管13平面弧度相同。

　　本實施例檢測步驟如下：（1）把外楔形插片5嵌入空心套筒4中，薄壁鋼管13端部依次向上穿過底蓋11上的穿管圓孔17外楔形插片5，底蓋11上的內螺紋9與正、反螺紋7擰至外楔形插片5下表面與底蓋11接觸；（2）頂緊頭12放入薄壁鋼管13內，把內楔形插片10嵌入頂緊頭12與薄壁鋼管13內壁之間，連接螺桿1穿過頂蓋3上的連接圓孔8，頂蓋3上的內螺紋6與正、反螺紋7擰至內楔形插片10上表面與頂蓋3接觸；（3）連接螺母2旋進連接螺桿1至頂蓋3上表面上，擰緊，使頂緊頭12上移頂緊內楔形插片10；（4）用扳手同時擰緊頂蓋3與底蓋11，使內楔形插片10與外楔形插片5緊緊夾住薄壁鋼管13薄壁；（5）薄壁鋼管13另一端進行相同操作；（6）把連接螺桿1另一端與拉力機夾具15連接，進行薄壁鋼管13拉伸試驗。

　　技術特征：

　　1.一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：包括套住薄壁鋼管端部的空心套筒；所述空心套筒兩端分別與頂蓋、底蓋連接；所述頂蓋通過連接裝置與位于薄壁鋼管內部的頂緊頭連接；所述頂蓋、薄壁鋼管內壁、頂緊頭之間嵌有內楔形插片；所述底蓋、薄壁鋼管外壁、空心套筒內壁之間嵌有外楔形插片；所述空心套筒、頂蓋、底蓋、連接裝置、頂緊頭、內楔形插片、外楔形插片縱軸同軸。

　　2.根據權利要求1所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述空心套筒為通用金屬夾具用鋼，中空圓柱狀；外表面兩端攻有正、反螺紋分別與頂蓋、底蓋連接；內為圓臺形中心通孔，通孔上表面直徑大于薄壁鋼管外徑，圓臺錐度6°- 9°。

　　3.根據權利要求1或權利要求2所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述頂蓋為通用金屬夾具用鋼，包括上部內圓外正六邊體和下部內圓外正六邊體，上部內圓外正六邊體下表面與下部內圓外正六邊體上表面六條邊重合，上部內圓外正六邊體中心鉆有連接圓孔與連接裝置連接，下部內圓外正六邊體內表面攻有與正、反螺紋對應的內螺紋，高度小于正、反螺紋高度。

　　4.根據權利要求3所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述連接裝置為鋼制，包括連接螺桿和配套的連接螺母；連接螺桿一端穿過連接圓孔與位于薄壁鋼管內部的頂緊頭連接，連接圓孔直徑大于連接螺桿外徑0-2mm；連接螺桿另一端與拉力試驗機夾具連接；連接螺桿屈服荷載應大于薄壁鋼管抗拉荷載；連接螺母位于上部圓環體上表面上。

　　5.根據權利要求4所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述頂緊頭為通用金屬夾具用鋼，圓臺體，上表面直徑小于薄壁鋼管內徑，中心連接有連接螺桿，圓臺錐度6°- 9°。

　　6.根據權利要求1或權利要求2所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述底蓋為通用金屬夾具用鋼，包括上部內圓外正六邊體和下部內圓外正六邊體；上部內圓外正六邊體下表面與下部內圓外正六邊體上表面六條邊重合；上部內圓外正六邊體內表面攻有與正、反螺紋對應的內螺紋，高度小于正、反螺紋高度；下部內圓外正六邊體中心鉆有穿管圓孔，穿管圓孔直徑大于薄壁鋼管外徑0-2mm。

　　7.根據權利要求1所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述內楔形插片為通用金屬夾具用鋼，兩片式中空圓柱狀；圓柱直徑等于薄壁鋼管內徑；圓柱與薄壁鋼管平面弧度相同；內為圓臺形中心通孔，圓臺錐度與頂緊頭相同，圓臺高度應使圓臺上表面直徑小于頂緊頭上表面直徑且大于連接螺桿外徑。

　　8.根據權利要求1所述的一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，其特征在于：所述外楔形插片為通用金屬夾具用鋼，兩片式中空圓臺狀；圓臺錐度與空心套筒圓臺形中心通孔相同，圓臺高度應使圓臺下表面直徑大于空心套筒圓臺形中心通孔下表面直徑；內為圓柱形中心通孔，圓柱直徑等于薄壁鋼管外徑，通孔與薄壁鋼管平面弧度相同。

　　技術總結

　　一種薄壁鋼管拉伸試驗夾持裝置，包括套住薄壁鋼管端部的空心套筒；所述空心套筒兩端分別與頂蓋、底蓋連接；所述頂蓋通過連接裝置與位于薄壁鋼管內部的頂緊頭連接；所述頂蓋、薄壁鋼管內壁、頂緊頭之間嵌有內楔形插片；所述底蓋、薄壁鋼管外壁、空心套筒內壁之間嵌有外楔形插片；所述空心套筒、頂蓋、底蓋、連接裝置、頂緊頭、內楔形插片、外楔形插片縱軸同軸。本實用新型把內楔形插片嵌入薄壁鋼管內壁與頂緊頭之間，把外楔形插片嵌入薄壁鋼管外壁與空心套筒內壁之間，再通過擰緊頂蓋與底蓋，使內楔形插片與外楔形插片緊緊夾住薄壁鋼管薄壁，最后通過連接裝置與拉力機夾具連接，進行薄壁鋼管拉伸試驗，組裝方便，設計合理，夾持成功率高。

　　技術研發人員：程彥;任麗麗;章建成;左麗梅;程杰;周子義

　　受保護的技術使用者：程彥

　　技術研發日：2019.01.17

　　技術公布日：2019.09.24