(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211262491.8 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 重庆大学 地址 400030 重庆市沙坪坝区正 街174号 申请人 重庆市特种设备检测研究院 (72)发明人 刘浩　罗振坤　杨军斌　张永祥　 康笃刚　张雷　陈杰　唐跃林　 邱勇军　 (74)专利代理 机构 重庆强大凯创专利代理事务 所(普通合伙) 50217 专利代理师 王照伟 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/22(2006.01) (54)发明名称 一种棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具及 使用方法 (57)摘要 本发明涉及金属材料疲劳试验技术领域， 具 体公开了一种棒状试件的高温扭转疲劳试验夹 具， 包括螺纹连接在试件两端的结构相同的连 杆， 连杆与试件 连接的一端设有连接试件的内螺 纹孔， 连杆的另一端设有用于与试验机夹头连接 的夹块。 还包括能够螺纹连接在试件上的螺母， 螺母能够与内螺纹孔的端面相抵。 本发明还提供 试验夹具的使用方法， 包括以下步骤： 组装试验 夹具， 并在组装 过程中给螺母施加大于扭转疲劳 试验最大扭矩的载荷； 将带有试件的高温扭转疲 劳试验夹具安装在疲劳试验机上； 启动加热炉； 启动疲劳试验机。 本方案用以解决现有技术中高 温扭矩疲劳试验存在的夹具与试件连接松动和 夹具通用性差的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115452560 A 2022.12.09 CN 115452560 A 1.一种棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 其特征在于： 包括螺纹连接在试件两端的 结构相同的连杆， 连杆与试件连接的一端设有连接试件的内螺纹孔， 连杆的另一端设有用 于与试验机夹头连接的夹块； 还包括能够螺纹连接在试件上 的螺母， 螺母能够与内螺纹孔 的端面相抵 。 2.根据权利要求1所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 其特征在于： 所述连杆上 设有横截面的外轮廓呈腰型/三角形/多边形的夹持部 。 3.根据权利要求1所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 其特征在于： 所述连杆上 设有至少一个冷却 孔， 冷却孔靠近试验机夹头， 试件两端的连杆上 的冷却孔之间的间距大 于加热炉的尺寸， 使冷却孔在疲劳试验时位于加热炉外 部。 4.根据权利要求3所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 其特征在于： 所述试件两 端连杆上的冷却孔均 与同一个冷却机连通。 5.根据权利要求1所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 其特征在于： 所述试件采 用实心棒状试件。 6.根据权利要求1所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 其特征在于： 所述连杆采 用实心金属材 料。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具的使用方法， 其 特征在于， 包括如下步骤： 步骤S1、 组装高温扭转疲劳试验夹具： 取高温扭转疲劳试验夹具的连杆和螺母， 先在试 件两端旋拧螺母， 然后在旋有螺母的试件螺纹段上旋拧连杆， 试件连接在连杆的内螺纹孔 上， 然后旋拧螺母直至螺母抵住连杆的内螺纹孔端面； 接着分别夹持连杆和螺母， 并进行旋 拧， 使得施加在螺母上的扭矩大于扭转 疲劳试验的最大 扭矩； 步骤S2、 将上述带有试件的高温扭转疲劳试验夹具的两个连杆上的夹块分别安装在疲 劳试验机的夹 头上； 步骤S3、 闭合加热炉， 使得试件完全置于加热炉内， 而连杆从加热炉内伸出的一段与疲 劳试验机的夹头连接； 启动加热炉， 对 试件进行升温直至达到试验温度后进行保温， 使试件 温度均匀； 步骤S4、 启动疲劳试验机， 开启扭转 疲劳试验。 8.根据权利要求7所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具的使用方法， 其特征在于： 在进行步骤S3之前， 使得夹具的连杆上设有冷却孔， 冷却孔靠近连杆上的夹块， 试验时向冷 却孔内通过冷却机 输入流动的冷却介质， 以阻断高温 沿连杆向疲劳试验机 夹头的传递。 9.根据权利要求8所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具的使用方法， 其特征在于： 两个所述连 杆上的冷却孔 通过冷却管 形成连通， 使冷却孔之间形成串联 连通。 10.根据权利要求7所述的棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具的使用方法， 其特征在 于： 所述步骤S3中， 在加热炉 与连杆之间的缝隙位置设置石棉。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115452560 A 2一种棒状试件的高 温扭转疲劳试验夹具及使用方 法 技术领域 [0001]本发明涉及金属材料疲劳试验技术领域， 具体涉及一种棒状试件的高温扭转疲劳 试验夹具及使用方法。 背景技术 [0002]常规的棒状试件的扭转疲劳试验只需要将试件两端通过夹具安装在疲劳试验机 的两端夹 头上即可， 但当需要在试件高温下进行 扭转疲劳试验时， 就存在以下问题 [0003]第一， 在进行扭转疲劳试验时， 因夹具本身的多个零部件与试件之间一般都是通 过螺纹连接， 而螺纹连接的方式容 易在扭转试验过程中发生松动。 [0004]第二， 因高温扭转试验进行时， 需要使得试件受热均匀， 但试件与试验机夹头连 接， 连接即存在导热， 在该导热情况 下使得试验机夹头附近的传感器损坏。 [0005]第三， 现有的夹具上零部件较多， 尺寸较大， 对于尺寸小的高温加热炉并不适用， 使得夹具的通用性较差 。 发明内容 [0006]本发明意在 提供一种棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 以解决现有技术中高温 扭矩疲劳试验 存在的夹具与试件连接松动和夹具通用性差的问题。 [0007]为达到上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0008]一种棒状试件的高温扭转疲劳试验夹具， 包括螺 纹连接在试件两端的结构相同的 连杆， 连杆与试件连接的一端设有连接试件的内螺纹孔， 连杆的另一端设有用于与试验机 夹头连接的夹块； 还 包括能够螺纹连接在试件上的螺母， 螺母能够与内螺纹孔的端面相抵 。 [0009]本方案的原理及优点是： 实际应用时， 在正式进行扭转疲劳试验前， 可以先在螺母 上施加大于试验最大载荷的扭矩， 使得螺母完全锁紧， 确保试件与连杆的连接在后续的扭 转疲劳试验中不会发生松动。 而在试验时， 因试验机夹头与试件之 间通过连杆实现连接， 使 得试件能够全部放置在高温加热炉内， 确保试验过程中试件的温度均匀 性， 而连杆部分放 入到高温加热炉内， 部分能够伸出加热炉外而与试验机夹头连接， 连杆伸出 的一段能够方 便采用其 他方式进行冷却， 进 而确保试验机 夹头附近的传感器的正常工作。 [0010]此外， 本方案在连杆上设有夹块， 使得疲劳试验机的夹头夹住夹块即可， 方便连杆 直接与疲劳试验机的夹头形成快速的连接， 又能方便疲劳试验机在施加扭矩的时候， 通过 夹块将扭矩通过 连杆传递到试件上， 实现高温扭转 疲劳试验。 [0011]除此之外， 本方案的试验夹具结构精简， 扭矩传递直接经过连杆即传递到试件上， 避免了因扭矩到达试件前的零件过多而影响试验精准性的问题。 而试验夹具精简此外还具 有成本低、 尺寸小的优势， 在尺寸小的前提下， 使得本方案的试验夹具能够适用更多尺寸的 高温加热炉， 提高了试验夹具在扭转 疲劳试验上的通用性和适用性。 [0012]优选的， 作为一种改进， 所述连杆上设有横截面的外轮廓呈腰型/三角形/多边形 的夹持部 。说　明　书 1/4 页 3 CN 115452560 A 3