(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 202210981426.4 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710043 陕西省西安市灞桥区长乐 东 路甲字一 号 (72)发明人 刘石　李卓远　 (74)专利代理 机构 西安研创天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61239 专利代理师 彭娜娜 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 1/44(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 用于霍普 金森压杆的加温-恒温一体化装置 及操作方法 (57)摘要 本发明公开了用于霍普 金森压杆的加温 ‑恒 温一体化装置及操作方法， 所述加温 ‑恒温一体 化装置包括高温箱， 高温箱包括高温箱盖、 导向 件和高温箱外壳， 其中导向件设置在高温箱盖与 高温箱外壳之间， 且在高温箱盖上设置有第一驱 动机构和第一自动给料机构； 加热炉， 加热炉包 括加热炉盖、 转轮和加热炉外壳， 转轮设置在加 热炉盖与加热炉外壳之间， 加热炉上设置有第二 驱动机构、 第二自动给料机构和加载机构； 夹头， 夹头设置在导向件和转轮内； 本装置通过高温 箱、 加热炉和夹头的设置， 有效的解决了分离式 霍普金森压杆的高温动态力学特性试验的复杂 步骤， 最大程度还原了实时高温环境的模拟工 况， 有效提高了测试效率， 具有操作 简单、 测试效 率和精度高的特点。 权利要求书2页 说明书7页 附图10页 CN 115436153 A 2022.12.06 CN 115436153 A 1.用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特 征在于： 包括 高温箱， 所述高温箱包括高温箱盖、 导向件和高温箱外 壳， 其中所述导向件设置在高温 箱盖与高温箱外壳之间， 且在高温箱盖上设置有第一驱动机构和第一自动给 料机构； 加热炉， 所述加热炉与高温箱连接， 包括加热炉盖、 转轮和加热炉外壳， 所述转轮设置 在加热炉盖与加热炉外壳之间， 所述加热炉盖上设置有第二驱动机构和第二自动给料机 构， 且在加热炉外壳上还设置有加载机构； 夹头， 所述夹 头设置在导向件和转轮内； 且在所述高温箱和 加热炉内均设置有加热电阻丝 。 2.根据权利要求1所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的夹头包括夹头外壳、 弹簧、 圆柱体和滚轮， 所述夹头外壳包括一体成形的中部圆盘和限 位筒， 其中所述中部圆盘和限位筒均为设置有安装孔的筒状结构， 所述限位筒对称设置在 中部圆盘两端； 所述限位筒内设置有触件安装槽， 所述圆柱体通过弹簧设置在触件安装槽 内， 所述滚轮转动设置在圆柱体前端的滚轮安装槽内， 且与试样配合使用。 3.根据权利要求2所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的导向件对称设置的两个立面上均开设有相同的弧形轨道， 所述弧形轨道与限位筒配合 使用， 将夹 头安装在导向件内， 且所述夹 头在弧形轨道内满布设置， 并沿着弧形轨道运动。 4.根据权利要求2所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的第一驱动机构包括第一驱动电机和驱动件， 所述第一驱动电机通过轴承安装在高温箱 盖外侧， 所述驱动件转动安装在导向件 上， 包括连接轴和驱动盘， 所述连接轴穿过导向件上 的连接孔设置， 所述驱动盘对称设置在连接轴的两端， 且在所述驱动盘上均设置有至少一 个驱动槽， 所述驱动槽与夹头的限位筒配合使用， 且在靠近第一驱动电机一侧的驱动盘上 还设置有第一连轴槽， 所述第一连轴槽与第一驱动电机连接 。 5.根据权利要求2所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的第一自动给料机构包括第一给料组件和 第二给料组件， 所述第一给料组件包括设置在 高温箱盖上 的试样存储斗和第一液压给料件， 所述试样存储斗呈倒置漏斗状， 且试样存储 斗的下端与设置在高温箱盖上的第一给料口连通， 所述第一液压给料件设置在第一给料口 外侧， 且与夹头配合使用； 所述第二给料组件为设置在高温箱盖上的第二液压给料件， 所述 第二液压给料件设置在高温箱盖上的第一推孔外侧， 且与设置在高温箱外壳上的第一出料 口、 设置在加热炉外壳上的第二进料口配合使用。 6.根据权利要求2所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的转轮转动安装在加热炉外壳内， 且在所述转轮内设置有若干夹头安装槽， 所述夹头安 装槽与夹头配合使用， 所述转轮的中心处还设置有第二连轴槽， 所述第二连轴槽与第二驱 动机构配合使用； 所述第二驱动机构包括第二驱动电机和传动组件， 所述传动组件设置在 第二驱动电机的驱动端。 7.根据权利要求6所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的传动组件为设置在第二驱动电机端部的驱动轴， 所述驱动轴与第二连轴槽连接 。 8.根据权利要求6所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特征在于： 所 述的传动组件包括第一啮合件和第二啮合件， 所述第一啮合件和第二啮合件均为双层结 构， 其中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115436153 A 2所述第一啮合件设置在第二驱动电机的驱动端， 包括第一齿轮件和间歇性啮合齿， 所 述间歇性啮合齿设置在第一齿轮件外侧； 所述第二啮合件包括第 二齿轮件和间歇性齿轮件， 所述第 二齿轮件设置在间歇性齿轮 件外侧， 与间歇性 啮合齿啮合， 所述间歇性齿轮件与第一齿轮件啮合， 且在所述间歇性齿轮 件上还设置有让位 缺口。 9.根据权利要求2所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置， 其特 征在于： 所述的第二自动给料机构为第三液压给料件， 所述第三液压给料件设置在加热炉盖 上， 且设置在加热炉盖上 的第三给料 口外侧， 与设置在加热炉外壳上 的第二出料 口配合使 用； 所述加载机构包括滑动件、 清 理盖、 入射杆和透射杆， 所述滑动件设置在第 二出料口外 侧， 与加热炉外壳固定连接， 且在所述滑动件内设置有滑道与试样 配合使用， 所述清理盖通 过销栓安装在滑动件下端， 在滑动件下端部形成冲击槽与试样配合使用， 所述入射杆和透 射杆对称安装在冲击 槽的两端， 且在所述冲击 槽的两端还设置有橡胶塞。 10.如权利要求1所述的用于霍普金森压杆的加温 ‑恒温一体化装置的操作方法， 其特 征在于： 包括 步骤一： 首先在对试样进行加热的过程中， 打开第 一驱动机构的电机工作， 通过电机带 动夹头沿着设置在导向件上的轨道运动， 并通过第一自动给料机构给夹头内以设定时序频 率将试样送入高温箱内进行加热； 步骤二： 在加热完成后， 再通过第一自动给料机构将加热完毕的试样推入加热炉进行 下一步实验； 步骤三： 在试样进入到加热炉内的夹头上时， 第二驱动机构的电机工作， 带动试样旋 转， 转至加载机构所在位置时， 通过第二自动给料机构再将试样以设定时序频率推入加载 机构内； 步骤四： 加载机构在得到试样后， 安装入射杆和透射杆， 并对试样进行冲击试验， 在实 验完成后， 收集试样碎片并对 装置进行清理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115436153 A 3