(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 202211355732.3 (22)申请日 2022.11.01 (71)申请人 中车青岛四方机车 车辆股份有限公 司 地址 266111 山东省青岛市城阳区锦宏东 路88号 (72)发明人 林鹏　孙琳　苏顺生　张晨　 刘文松　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 李洋 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/10(2006.01)G01N 3/18(2006.01) G01N 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种碳纤维复合材 料环境试验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种碳纤维复合材料环境试 验装置， 包括高温环境箱、 低温环境箱以及机械 臂； 所述高温环境箱设有海水槽， 所述海水槽内 设有用于加热海 水的加热管路， 所述高温环境箱 内设有可旋转的转盘， 并在转盘 之间设有第一试 件摆放架； 所述高温环境箱内设有用于监控箱内 环境的第一温湿度传感器， 并在侧壁上设有通气 口； 所述低温环境箱的内部设有第二试件摆放 架、 制冷管路、 拉伸组件以及第二温湿度传感器， 所述制冷管路通过低温传输管路与箱体外部的 压缩机相连接， 所述拉伸组件包括拉伸夹具和驱 动所述拉伸夹具的液压杆。 该试验装置可以实现 对碳纤维复合材料进行多种环 境试验的装置， 并 且在低温环 境下可直接进行力学试验， 提高了环 境试验箱的工作效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115541363 A 2022.12.30 CN 115541363 A 1.一种碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 包括高温环境箱(2 ‑1)、 低温环境 箱(2‑2)以及机械臂(9)； 所述高温环境箱(2 ‑1)的底部设有海水槽(10)， 所述海 水槽(10)内 设有用于加热海 水的加热管路(19)， 所述高温环 境箱(2‑1)内设有可旋转的转盘(13)， 并在 转盘(13)之间设有第一试件摆放架(14)， 所述转盘(13)的一部分位于所述海水槽(10)内 部， 另一部 分高出所述海水槽(10)； 所述高温环 境箱(2‑1)内设有用于监控箱内环 境的第一 温湿度传感器(20)， 所述高温环境箱(2 ‑1)的侧壁上设有通风孔(23)； 所述低温环境箱(2 ‑ 2)的内部设有第二试件摆放架(8)、 位于第二试件摆放架(8)下方的制冷管路(18)、 位于所 述第二试件摆放架(8)上方的拉伸组件以及第二温湿度传感器(16)， 所述制冷管路(18)通 过低温传输管路(6)与箱体外部的压缩机(7)相连接， 所述拉伸组件包括拉伸夹具(17)和驱 动所述拉伸夹具(17)的液压杆(3)， 所述拉伸夹具(17)设有载荷 传感器(4)。 2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述液压杆(3) 包括上下间隔设置且相互平行的第一液压杆(3 ‑1)和第二液压杆(3 ‑2)， 所述拉伸夹具(17) 位于所述第一液压杆(3 ‑1)与第二液压杆(3 ‑2)之间； 所述第一液压杆(3 ‑1)、 第二液压杆 (3‑2)和拉伸夹具(17)的活动端均穿过所述低温环 境箱(2‑2)的侧壁向外延伸， 所述拉伸夹 具(17)的活动端通过连接杆和固定块(5)与所述第一液压杆(3 ‑1)和第二液压杆(3 ‑2)的活 动端相连接， 所述载荷 传感器(4)设于所述连接杆与拉伸夹具(17)的活动端之间。 3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述高温环境箱 (2‑1)的内部设有横向转轴， 所述 转盘(13)安装于所述横向转轴。 4.根据权利要求3述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述转盘(13)包括 左右间隔设置且相互平行的第一转盘(13 ‑1)和第二转盘(13 ‑2)， 所述第一试件摆放架(14) 设于所述第一 转盘(13‑1)与第二 转盘(13‑2)之间。 5.根据权利要求4所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述第 一试件摆 放架(14)的数量为多个， 多个所述第一试件摆放架(14)以所述横向转轴为中心沿周向方向 进行分布。 6.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述高温环境箱 (2‑1)、 低温环境箱(2 ‑2)分别设有可以随所述机械臂(9)的搬运动作自动升降的箱门(1)， 所述高温环境箱(2 ‑1)、 低温环境箱(2 ‑2)设有引导所述箱门(1)进行升降的导 向槽及密封 垫。 7.根据权利要求6所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述高温环境箱 (2‑1)、 低温环境箱(2 ‑2)的箱门(1)分别设有双 层保温玻璃的观察窗(15)。 8.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述机械臂(9) 的末端设有用于 夹持试件或试件 摆放架以进行 搬运的夹持器(1 1)。 9.根据权利要求8所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所述高温环境箱 (2‑1)、 低温环境箱(2 ‑2)的外侧设有导轨， 所述机 械臂(9)可移动地 安装于所述 导轨。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的碳纤维复合材料环境试验装置， 其特征在于， 所 述高温环境箱(2 ‑1)的内顶部设有氙灯(21)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541363 A 2一种碳纤维复合材料环境 试验装置 技术领域 [0001]本发明涉及碳纤维技 术领域， 尤其涉及碳纤维复合材 料进行环境试验的装置 。 背景技术 [0002]碳纤维复合材料具有高比强度、 高比模量、 抗疲劳性能好等优点， 在航空航天、 轨 道交通等领域的应用越来越多。 但是不同环境会对碳纤维复合材料 的基体、 纤维造成不同 形式的损伤， 使得碳纤维复合材 料的材料性能发生变化， 造成一定损失。 [0003]碳纤维复合材料环境试验箱 可以用于检测 产品在高温、 湿热、 海水、 低温下的力学 性能， 传统的碳纤维高低温环境箱只有高温和低 温两种环境， 并不存在同步进行海水或者 盐雾湿度的情况， 而且也不能在环境箱内直接拉伸进 行力学试验， 进 行多组试验费时较长， 而且， 对于碳纤维复合材料的低温环 境试验， 若将试件从环 境箱中取出， 然后进 行拉伸的力 学试验， 试件从低温到 常温状态下， 会难免使得试件表面产生凝露珠， 改变了试件的湿度及 温度， 从而影响试验的准确性。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种碳纤维复合材料环境试验装置。 该试验装置可以实现 对碳纤维复合材料进行多种环境试验的装置， 并且在低温环境下可直接进行力学试验， 提 高了环境试验箱的工作效率。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供一种碳纤维复合材料环境试验装置， 包括高温环境 箱、 低温环境箱以及机械臂； 所述高温环境箱的底部 设有海水槽， 所述海水槽内设有用于加 热海水的加热管路， 所述高温环境箱内设有可旋转的转盘， 并在转盘之间设有第一试件摆 放架， 所述转盘的一部 分位于所述海水槽内部， 另一部 分高出所述海 水槽； 所述高温环境箱 内设有用于监控箱内环境的第一温湿度传感器， 所述高温环境箱的侧 壁上设有通风孔； 所 述低温环境箱的内部设有第二试件摆放架、 位于第二试件摆放架下方 的制冷管路、 位于所 述第二试件摆放架上方的拉伸组件以及第二温湿度传感器， 所述制冷管路通过低温传输管 路与箱体外部的压缩机相连接， 所述拉伸组件包括拉伸夹具和驱动所述拉伸夹具的液压 杆， 所述拉伸夹具设有载荷 传感器。 [0006]可选地， 所述液压杆包括上下间隔设置且相互平行的第一液压杆和第二液压杆， 所述拉伸夹具位于所述第一液压杆与第二液压杆之间； 所述第一液压杆、 第二液压杆和拉 伸夹具的活动端均穿过所述低温环境箱的侧壁向外延伸， 所述拉伸夹具的活动端通过连接 杆和固定块与所述第一液压杆和 第二液压杆的活动端相连接， 所述载荷传感器设于所述连 接杆与拉伸夹具的活动端之间。 [0007]可选地， 所述高温环境箱的内部设有横向转轴， 所述 转盘安装于所述横向转轴。 [0008]可选地， 所述转盘包括左右间隔设置且相互平行的第一转盘和第二转盘， 所述第 一试件摆放架设于所述第一 转盘与第二 转盘之间。 [0009]可选地， 所述第一试件摆放架的数量为多个， 多个所述第一试件摆放架以所述横说　明　书 1/5 页 3 CN 115541363 A 3