威海晟威试验机有限公司

HZ-100000

恒阻大变形锚索落锤冲击试验机

一、用途简介

HZMS-100000J恒阻大变形锚索落锤冲击试验机主要应用于恒阻大变形监测锚索的动态冲击力学实验。

二、主要技术要求

1.主机部分：

1.1试样种类：锚杆和锚索

1.2试样尺寸：3000mm×φ133mm

1.3取样空间：2000mm

1.4冲击能量上限值：100000J

1.5锤体总质量：5100kg

1.6有效使用高度范围：0～2000mm

1.7缓冲器工作方式：液压缓冲

1.8提升高度线性度：0.5%

1.9提升速度：0～3000mm/min无级可调

1.10试样夹持方式：液压夹持

1.11送样方式：水平式自动送样

1.12主机高度：约7200mm；

2控制系统部分：

2.1控制方式：PLC控制

2.2显示器形式：触摸屏显示

    2.3电机控制方式：变频器控制

2.4具有中文和英文两种操作界面、提升高度设置、能量显示功能、预置高度确定功能、安全自检报警功能、自动提升、自动取锤功能、操作帮助一键通功能、落锤准备、落锤冲击双重操作功能、声光报警功能

三、试验机部分详述

1、主机结构及工作原理

试验机由主机框架部分（包括底座、固定横梁、导向立柱、支承立柱、底座等部分）、冲击锤体部分、提升系统、自动送料系统、试样夹持部分、缓冲系统、防护装置、电器控制系统等主要部分组成。

该机的提升电机部分与主机分开单独安装，这样能够极大减小主机的震动对提升电机的影响，而且便于安装与维修。

1.1主机框架部分

试验机的主机框架部分主要由底座、支撑立柱、导向光杠、固定横梁组成。此框架具有结构合理、刚性高、造型美观等优点。导向光杠位于四根支撑力柱的中间，每一侧的两根支撑立柱由横拉板互相连接，四根支撑立柱的上下两面均由高强度的六角头螺栓加蝶形锁紧垫圈紧固于固定横梁和工作台上，保证了框架具有足够的刚性。。

底座、固定横梁均采用高强度铸钢件材质，经过加工中心精密加工而成，保证其有足够的刚性、和冲击惯性；四根支撑立柱采用方管型材焊接加工而成，两端分别采用高强度螺栓固定于底座和固定横梁上；两根导向立柱，固定于底座和工作台之间，四根支撑立柱的中心位置，对锤体部分起导向作用，采用圆钢加工而成，表面经过电镀抛光处理；底座、固定横梁、4根支撑立柱和2根导向立柱共同组成了主机框架。

横向拉板共12件，对称固定于支撑立柱的外侧上，采用高强度螺栓紧固，使得4根支撑立柱构成一个整体，加固主机框架，确保在冲击试验时具有足够的稳定性。

1.2 冲击锤体部分

该机锤体部分由下吊环、锤体主体、导向滑套、冲击板等主要部分组成。

锤体是落锤试验机中最主要的工作部件，冲击试样过程中需要承受巨大的冲击力、弯曲力和震动。考虑到以上因素的影响，该锤体的设计从结构、材料、强度、外观等方面考虑得十分周全。

1.3提升系统

如图所示，该机提升系统由提升电机、滑轮、钢丝绳、提升框架、吊钩等部分组成。提升电机采用变频制动摆线针轮减速电机，该电机在控制系统的控制下能够实现无级变速功能，使锤体的提升速度无级可调。该电机类型为电机和减速机一体式减速电机，减速机采用摆线针轮减速机，具有体积小、工作效率高、输出扭矩大等优点。

提升系统中的吊钩部分（发明专利）为关键部件，该吊钩具有结构设计独特、安全措施得当、全自动化等显著优点。具有自动挂钩、自动锁紧的功能。而且具有挂钩锁紧到位判断功能，若吊钩没有被锁芯锁紧则锤体不会被提升。

1.4自动送样系统（根据需要选择）

试验机采用伺服电机自动送样系统，主要由两部分组成，一是传动部分，可实现垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退，同时还可实现纵向微调功能，可快速准确的完成试样的定位。另一部分是试样夹持部分，包括焊接固定架、夹紧油缸以及夹紧连接机构组成，完成试样的夹紧。试样由试样夹持部分夹紧后，由传动部分快速定位。

1.5试样夹持系统

试验机的试样夹持方式采用液压楔形夹持方式。主要由夹具体、夹具油缸、活塞、夹头块、钳口压板等部分组成。夹头体采用高强度、高硬度材料，夹头体内加工有与试样螺旋纹相符的螺旋线，保证试验时试样夹持的可靠性。

夹持部分配有独立的液压源，按手持盒上的油泵启动按钮，油泵得电，再按油缸的夹持按钮，电磁阀左位得电，实现夹紧功能，夹紧试样，夹紧按钮为点动按钮；当一次试验结束后，按油缸的松开按钮，电磁阀的右位得电，实现松开功能，松开试样；当整个试验结束时，按油泵停止按钮，停机。

1.6探头监控

由于试验机夹持试样较高，为安全、为监督在试验机的顶部安装试样夹持探头监控系统，对于试样的夹持过程进行全程监督。夹持好不好通过计算机屏幕便可一目了然。

1.7缓冲系统

本仪采用液压缓冲方式，采用8个缓冲器，同一平面分布于锤体下方，用于吸收锤体冲击试样后的剩余能量。缓冲器直接安装于设备地基的预埋钢板上，冲击力直接作用于基础上，减少对主机的冲击。

1.8安全防护系统

试验仪设计有完善可靠的安全防护系统，包括：防护墙、缓冲器、吊钩到位检测、开门断电保护、上极限限位保护、声光报警、固定横梁围栏保护。

①防护墙：主机的左、前、右三个方向设有高度为两米的钢板防护墙，用以防止飞物伤人。

②缓冲器：该机在底座上装有8个能量缓冲器，其位置位于锤体正下方，用以吸收试样断裂后锤体的剩余冲击能量。其工作方式为液压阻尼式，总能量吸收能力为20000焦耳。

③吊钩到位检测：该机的自锁式吊钩从结构原理上具有很高的自锁性，为了进一步提高其安全性，该机在锁芯旁边设有检测装置，用来判断吊钩是否到位。如果吊钩没有到位，提升电机就不会向提升锤体的方向运转。

④开门断电保护：当主机的某一部分出现故障，或是需要拆卸配重铊时，操作人员需要将防护门打开才能进入主机，一旦防护门处于打开状态时，该机的电气控制系统就会处于停机状态，不接受任何指令。

⑤上极限限位保护：该机的提升行程大，为避免操作疏忽而造成“撞车”现象，该机在行程上限值处设有行程开关，到达极限位置会自动停机。

⑥声光报警：该机在左侧门柱顶端设有一个声光报警器，一旦主机进入预备落锤态，声光报警器会闪动并发出报警声音。锤体释放后，报警器会自动关闭。

⑦固定横梁围栏保护：固定横梁上部设有围栏，可以给维修人员在主机顶部作业带来安全保障。

1.9电器控制系统

试验机的电器控制柜为独立式控制台。电器控制系统实现落锤的自动提升、释放、冲击等，完成试样的自动送样、自动取样、自动夹持，及液压夹持系统的控制。