從1kN到20000kN:拉伸試驗機覆蓋全型號的產品性能概述
一、從“試驗機搖籃”走出的國產中堅力量
1.1公司概況與歷史淵源
吉林冠騰自動化技術有限公司成立于2013年,坐落于有著“中國試驗機工業發源地和搖籃”美譽的吉林省長春市,位于長春九臺國投智能裝備產業園。公司是一家集科研、生產、貿易于一體的股份制企業,也是吉林省高新技術企業。
吉林冠騰的核心競爭力根植于其深厚的人才積淀。公司的核心團隊和各工序骨干力量均為原國有企業的中堅層,擁有一批從事試驗機設計40余年的資深工程技術人員,傳承了長達60年的設計、制造與管理經驗。這一深厚的歷史淵源,使得吉林冠騰在創立之初就站在了國產試驗機技術傳承與創新的交匯點上——既能繼承老一輩試驗機工業的成熟經驗,又能擁抱數字時代的全新技術浪潮。
創立之初,吉林冠騰即通過了ISO9001質量管理體系認證,以“以質量求生存,以科技求發展,以客戶為中心,以服務創品牌”為經營理念,多年來以決策科學化、管理規范化、流程標準化、辦公自動化的進取意識持續推進企業建設。
1.2品牌理念與行業定位
吉林冠騰的品牌口號是“冠銘世界,騰飛中國”,這八個字體現了一家民族試驗機企業立足本土、放眼全球的雄心。公司以高起點、高技術、高質量為標志投身市場競爭,所生產的全部產品均為高技術產品,即中檔和高檔次的試驗機。
在市場競爭格局中,吉林冠騰展現出鮮明的性價比優勢。據行業分析,吉林冠騰的試驗設備價格比同檔次進口品牌低10%至30%,但在核心性能如力值精度、溫場均勻性等方面已經接近水平。這一競爭優勢使其成為預算有限但需要穩定測試的科研院所、高校實驗室和中小企業的理想選擇,真正做到了讓國內用戶以更合理的成本獲得高精度的材料力學測試能力。
1.3產品體系全景
吉林冠騰的產品線極為豐富,包括電子式試驗機、電液式試驗機、專用試驗機等在內的動靜態材料試驗系統,跨系列已有近三十個常規產品系列。主營產品涵蓋電子萬能試驗機、液壓萬能試驗機、壓力試驗機、疲勞試驗機、拉伸試驗機、高頻疲勞試驗機、蠕變持久試驗機、巖石三軸試驗機、剛度疲勞試驗臺、起落架試驗臺等,可進行拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切、蠕變、疲勞、環境模擬等多種力學性能試驗。
其中,拉伸試驗機作為吉林冠騰的核心產品線,形成了以WDW系列微機控制電子萬能試驗機和LAW系列微機控制電液伺服拉伸試驗機兩大主線為代表的產品矩陣,覆蓋從小力值材料測試到超大噸位預應力工程測試的完整應用場景。

二、高剛度結構與全數字大腦的融合
吉林冠騰拉伸試驗機的核心技術體系圍繞三個層面精工打造:高剛度主機結構、精密的傳動與驅動系統、全數字智能測控系統以及雙控制屏交互平臺。這三者相互支撐、協同運作,構成了冠騰拉伸試驗機的核心技術優勢。
2.1主機結構技術:高剛度與高精度的物理根基
吉林冠騰拉伸試驗機的主機結構設計體現了對剛性、穩定性與便利性的精妙平衡。
電子萬能試驗機的雙空間結構是其一大亮點。該系列采用六柱雙自潤滑軸承導向高剛度主機,上空間進行拉伸試驗,下空間進行壓縮彎曲試驗。這種結構布局使得操作人員無需像使用單空間機型那樣頻繁更換夾具,大幅提升了工作效率。自潤滑軸承保證了良好的軸向線性運作,最大限度地減少了彎曲力臂對測試精度的影響,而高剛度主機則有效降低了重復測量中的誤差。對于力值需求較低的場景,單臂式高精度萬能試驗機采用高強度單臂式結構,強度高、變形小,經特殊工藝保證了優異的同軸度,有效消除了不規則試樣對傳感器的偏差影響。
電液伺服系列的大型框架式結構則體現了大噸位測試領域的結構優勢。以LAW-2000型鋼絞線拉伸試驗機為例,其主機尺寸達到1300×1100×4300mm,整機凈重達9600kg,四柱式框架結構保證了負荷下的結構穩定性。尤為精妙的是,活塞中安裝的球面調心支承能夠自動調節上下夾頭的同軸度,使鋼絞線斷口合格率高達100%——這一數據在預應力混凝土工程中意義重大:每一個斷口均勻、截面平整的拉伸斷面,都意味著材料性能的真實反映和工程安全的基礎保障。
2.2傳動與驅動系統:伺服精度與平穩傳動的精妙配合
在傳動系統方面,吉林冠騰采用了由高性能伺服電機、減速系統及精密滾珠絲杠組成的三級傳動鏈。電子萬能試驗機采用圓弧齒同步帶傳動,傳動過程中雙向無間隙,傳動平穩、力矩穩定,同時配備過流、過壓、過載等多重保護裝置。
試驗速度范圍極為寬泛,以WDW-30型電子試驗機為例,速度范圍可達0.001至500mm/min,部分型號更可達到1000mm/min,支持滿速滿載運行。這一寬廣的速度調節能力使得同一種設備既能勝任需要精細加載的彈性模量測試,也能滿足需要快速空進和高效率生產的批量檢測需求,真正做到了“剛柔并濟”。
2.3全數字測控系統:自主研發的智能“大腦”
吉林冠騰拉伸試驗機最核心的技術優勢在于其自主研發的全數字測量控制系統。該公司是國內少數能夠自主研發、制造全數字測量控制器和試驗軟件的試驗機企業之一,成功攻克了高精度測量通道閉環控制、電液伺服控制、全數字化測控算法等核心技術,性能對標國際品牌。
測控系統采用荷蘭NXP公司ARM處理器為控制核心,通過網口與PC進行通信,采樣頻率在電子萬能試驗機上可達1000Hz,在電液伺服控制器上更是達到了10000Hz。與之相比,試驗力分辨力高達1/500000FS(滿量程),位移分辨力可達0.01μm——這一分辨力意味著即使在顯微鏡下也難以觀測的微小形變,都能被冠騰試驗機精準捕獲并記錄在案。PC機無需額外板卡,通訊速度快、壽命長、穩定性高。
智能數字油源技術是電液伺服系列的另一項自主研發創新。該技術采用伺服電機直接加載,廢除了傳統伺服閥的壓差油源結構,具有節約電能80%以上、壽命比普通壓差伺服油源高5倍以上的突出優勢,同時控制平穩、噪聲低。這一創新尤其適合鋼絞線松弛試驗、大型試驗機保載試驗等要求長時間恒定載荷保持的場景,如巖石流變試驗、混凝土徐變試驗等,在國內試驗機領域屬,已獲得實用新型。
2.4雙控制系統與軟件平臺:技術獨立運行的“雙保險”
吉林冠騰的獨特創新在于配備了雙控制系統:除計算機軟件控制外,還配備了一塊7寸液晶彩色觸摸控制屏。該觸摸屏主界面包含調整空間功能區、試驗功能區、設置功能區等不少于23個功能模塊,支持可視化的PID調節,PID參數一目了然。即使計算機或測控系統出現異常,用戶仍可通過觸摸控制屏獨立完成試驗,保障了試驗的連續性和可靠性。
試驗軟件采用全中文操作界面,可自動繪制試驗力-位移曲線、試驗力-時間、應力-應變等多種曲線,測試結束后自動存檔并自動求算最大力、上/下屈服強度、非比例延伸強度、抗拉強度、彈性模量、延伸率等力學性能參數。測試結果可按試驗標準以EXCEL格式輸出,支持曲線逐點遍歷和多個曲線的疊加比對,便于深度數據分析和科研工作。
三、從1kN到20000kN:覆蓋全場景的產品矩陣
吉林冠騰拉伸試驗機的產品矩陣以其全面的型譜覆蓋、精細的定位劃分和優異的技術指標,滿足了從微力新材料到大噸位預應力工程的多元化測試需求。
3.1WDW系列微機控制電子萬能試驗機:小力值高精度的代表
WDW系列是吉林冠騰電子萬能試驗機的主力產品線,適用于試驗力低于300kN的非金屬材料和硬度較小的金屬材料。該系列機型豐富,從1kN到300kN均有覆蓋。
以WDW-30型(30kN)為代表,該機型采用0.5級精度等級,試驗力測量范圍覆蓋0.4%至99%FS,試驗力示值誤差控制在±0.5%以內。變形測量精度亦達到0.5級,整機采樣頻率1000Hz。速度范圍寬達0.001至500mm/min(部分型號可達1000mm/min),支持滿速滿載運行。該機型有效試驗寬度不低于420mm,橫梁行程不低于1100mm,可容納從橡膠、塑料、薄膜、纖維到薄金屬、復合材料的各類試樣。對于超長試樣或特殊尺寸試樣的測試需求,吉林冠騰還支持按用戶要求定制加長試驗空間和加寬空間的機型。
更小量程的ETM103A型(1kN)則專用于材料拉伸、壓縮、彎曲等力學性能測試分析研究,具有應力、應變、位移三種閉環控制方式,可求出最大載荷、抗拉強度、彎曲強度、壓縮強度、剪切強度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強度等參數。其系統控制及采樣頻率不低于1000Hz,變形分辨力同樣達到1/500000FS的高水準。
3.2LAW系列電液伺服拉伸試驗機:從600kN到20000kN的完整梯隊
LAW系列是吉林冠騰的核心大力值拉伸試驗機產品線,采用微機控制電液伺服技術,專為預應力混凝土用鋼絞線、高強度鋼絲等大型材料設計。
LAW-600(600kN)——該系列入門級大力值機型,主要面向中小型預制構件廠、地方建筑工程質量檢測中心以及金屬制品企業。有效測量范圍3至600kN,試驗力示值相對誤差±0.5%,分辨力1/500000FS;位移量程0.01至250mm,分辨力0.001mm;試驗速度0至120mm/min無級可調。主機尺寸(長×寬×高)900×700×3200mm。
LAW-1000(1000kN)——中級力值機型,適用于中等規模預應力工程及金屬材料的拉伸測試。技術架構與LAW-600保持一致,技術上可擴展壓縮、彎曲、剪切等多種試驗功能。
LAW-2000(2000kN)——旗艦級大力值機型,主要針對超大型工程測試、科研檢測機構及預應力工程領域。試驗力量程10至2000kN,試驗力分辨力1/500000FS,示值相對誤差±0.5%;位移分辨力0.001mm,變形分辨力同樣達到1/500000FS;試驗速度0至60mm/min。主機尺寸1300×1100×4300mm,凈重9600kg,上、下壓板尺寸240×240×δ45mm,可容納φ12至φ32mm的鋼絞線試樣,拉伸鉗口最大距離1100mm。
3.3臥式大噸位拉伸試驗機:面向特殊場景的定制化能力
LAW系列臥式拉伸試驗機涵蓋了LAW-500、LAW-1000、LAW-2000、LAW-3000、LAW-5000、LAW-10000、LAW-20000等多個型號,最大試驗力高達20000kN(2000噸),是冠騰產品線中力值上限最高的系列。
該系列機型采用單空間、雙空間、雙油缸式三種結構設計,拉伸空間通過電動有級調整(每級500mm)方式,可方便快速地適應不同長度試樣的夾持需求。伺服液壓源采用雙泵系統,空載時低壓大流量泵工作完成活塞快進快退,加載時自動切換成小流量高壓柱塞泵工作,在消耗功率最小化的同時保證了加載的精確控制。
這些超大噸位機型主要應用于船用纖維繩、船用電纜、船用鏈條、船用鋼絲繩、索具、錨鏈、鏈環、海底電纜等大型結構件的拉伸性能試驗,廣泛服務于船舶工業、管道工程、電力工程、橋梁工程、石油工業等領域,為大國重工的結構安全提供了堅實的數據支撐。
3.4專用型拉伸試驗機:從鋼絞線到生物材料的精細布局
鋼絞線拉伸試驗機:LAW系列鋼絞線拉伸試驗機專為預應力混凝土用鋼絞線設計,具有鋼絞線斷口合格率100%的優異表現。
鋼絞線應力松弛試驗機:SD系列微機控制電子式鋼絞線應力松弛試驗機,主要用于預應力混凝土用鋼絞線、預應力鋼絲及金屬材料的拉伸應力松弛試驗,測定松弛應力、松弛率等力學性能,是評估預應力結構長期服役性能的核心設備。
生物材料拉伸試驗機:可根據GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等國際標準進行試驗和提供數據,自動求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等試驗參數,自動繪制各種試驗曲線并輸出報告。
高溫材料拉伸試驗機:有效試驗寬度達580mm,移動橫梁最大行程1200mm,主機外形尺寸1150×615×2200mm,適用于高溫環境下材料拉伸性能測試。
3.5PA系列電液伺服疲勞試驗機
PA系列電液伺服疲勞試驗機是吉林冠騰的另一主力產品線,是一種功能強、精度高、可靠性好、性能價格比高的試驗設備,廣泛應用于材料和零部件的動態、靜態力學性能試驗,可實現拉伸、壓縮、疲勞、疲勞裂紋擴展、斷裂力學及模擬實際工況的力學試驗和壽命試驗。在長春汽車職業技術大學先進材料測試系統采購項目中,吉林冠騰的PA-100型電液伺服疲勞試驗機及配套軟件成功中標。