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专利名称：硬度计电子加力自动加卸荷机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于硬度计技术领域，更详细地讲是涉及硬度计电子加力自动加 卸荷机构。
背景技术：
常规的布氏硬度计电子加力自动加卸荷机构中的吊环与杠杆之间为刚性连 接，上述加卸荷机构通过拉动硬度计中的杠杆机构对硬度计主轴施加试验力，再 通过松开动作来卸出试验力。上述加卸荷机构存在的问题是
(1) 没有缓冲功能由于与杠杆相连接的吊环直接固装在横梁上，吊环与 横梁和杠杆之间均为刚性连接，无缓冲功能，因而在加卸荷过程中会使加力超差， 造成试验无效。
(2) 没有浮动功能和消除自重功能加力时，杠杆需要围绕支点旋转，由 于与杠杆相连接的吊环直接固装在横梁上，因而加卸荷机构不能浮动，容易受到 侧向力的作用，降低了加力精度和测试精度。

实用新型内容
本实用新型的目的就是要提供一种能够保证电子加力的可靠性和准确性，消 除加卸荷过程中试验力超差现象，保证试验力精度的硬度计电子加力自动加卸荷 机构。
为了达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是硬度计电子加力自动加 卸荷机构包括驱动装置和缓冲装置，该缓冲装置中的吊轴下端与驱动装置中的横梁相连接，该吊轴的上端与吊环相连接；所述驱动装置包括电机、连接轴、滚珠 丝杠、丝母、两根导柱和横梁，该电机输出轴通过连接轴与滚珠丝杠的下端相连 接，该滚珠丝杠上螺纹连接有丝母；在滚珠丝杠的左右两侧对称地设有两根导柱， 两根导柱的上端和下端分别与横梁和电机座相连接并共同构成一个封闭框架结 构；该缓冲装置包括吊轴、里筒、外筒、弹簧座、压力弹簧和背帽，该吊轴的上 部套装有位于里筒内的弹簧座上的压力弹簧，在内筒上倒扣有外筒，上述里筒与 外筒的敞口端之间形成螺纹连接，并由背帽锁定位置。
还包括浮动装置，所述浮动装置包括安装在吊轴下端的球头和设置在横梁中 间位置的锥形孔，该球头与上述锥形孔相配合。
还包括消除自重装置，所述消除自重装置包括吊轴、顶起弹簧和锁紧帽；该 吊轴穿过球头和横梁上的锥形孔后的下部带有外螺纹，该吊轴下部队建设套装有 顶起弹簧和锁紧帽，上述顶起弹簧为压力弹簧，由锁紧帽锁定位置。
所述两根导柱与两个导套形成滑动配合，上述两个导套固装在固定架上设有 的两个轴向通孔内；所述丝母固装在固定架上设有的中心通孔内。
所述滚珠丝杠通过轴承安装在电机座上部的中心孔内，该轴承的上端由孔用 弹性挡圈锁定位置，该轴承的下端由隔套和螺母锁定位置。
所述电机座的下部设有与电机座上部的中心孔相对应的中心孔，电机输出轴 从电机座下部设有的中心孔中伸出；该电机为步进电机。
所述吊环上设有插孔，在插孔的上部设有刀垫，该刀垫上设有V型敞口。 所述里筒由筒壁和筒底组成，上述筒底与筒壁由一对圆柱销连接在一起。 所述外筒由筒壁和筒底组成，上述筒底与筒壁由一对圆柱销连接在一起。 本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和积极效果。 本实用新型具有缓冲功能、浮动功能和消除自重功能，能够保证电子加力的可靠性和准确性，消除加卸荷过程中试验力超差现象，保证试验力精度和测试精
度。其缓冲功能使吊环与横梁和杠杆之间形成弹性连接，保证加卸荷的准确性； 其浮动功能使加卸荷机构不受加力方向的限制，适应杠杆在摆动过程中受力点在 水平方向的位移变化，保证加力的准确性；其消除自重功能能够消除系统自重， 也就是安装在吊轴上的所有零件的自身重量，提高加力精度和测试精度。

图1为本实用新型的主视剖面图； 图2为图1的俯视图。
附图标记说明1、电机；2、连接轴；3、电机座；4、螺母；5、固定架； 6、顶起弹簧；7、锁紧帽；8、弹簧座；9、压力弹簧；10、外筒；11、吊环；12、 刀垫；13、背帽；14、吊轴；15、里筒；16、横梁；17、球头；18、导柱；19、 滚珠丝杠；20、导套；21、丝母。
具体实施方式
由图l、图2可知，本实用新型包括驱动装置、缓冲装置、浮动装置和消除 自重装置，还包括限位装置；该缓冲装置中的吊轴下端通过浮动装置与驱动装置 中的横梁16相连接，该吊轴的上端与吊环ll相连接并由螺母锁定位置；其中-
该驱动装置包括电机l、连接轴2、滚珠丝杠19、丝母21、两个导柱18和 横梁16。该电机1固装在电机座3的下部，该电机为步进电机。在电机座上部和 下部的中间位置相对地设有中心孔，电机输出轴从电机座下部设有的中心孔中伸 出，滚珠丝杠19的下端通过轴承安装在电机座上部的中心孔中，该轴承的上端 由孔用弹性挡圈锁定位置，该轴承的下端由隔套和螺母4锁定位置。电机输出轴 通过连接轴2与滚珠丝杠下端相连接，该滚珠丝杠上螺纹连接有丝母21，该丝母 固装在固定架5的中间部位设有的中心通孔内，在固定架上的中心通孔的左右两侧对称地设有两个用于安装导套20的轴向通孔。该电机输出轴与滚珠丝杠同轴。
在滚珠丝杠的左右两侧对称地设有两根导柱18，两根导柱的下端固装在电机 座3的上部，两根导柱的上端分别与横梁16的两端相连接；两根导柱的中间部 分与两个导套20形成滑动配合。电机座3与两根导柱18和横梁16共同构成一 个坚固封闭的框架结构，上述封闭框架结构在加卸荷时能够上下移动。
该缓冲装置包括里筒15、外筒IO、吊轴14、压力弹簧9、背帽13和弹簧座 8。该吊轴的上部套装有位于里筒内的弹簧座上的压力弹簧，在内筒上倒扣有外 筒；上述内筒的敞口端设有外螺纹，上述外筒的敞口端设有内螺纹，二者之间形 成螺纹连接，并由设置在里筒上并与外筒的敞口端部相接触的背帽13锁紧。所 述里筒15和外筒10均由筒壁和筒底组成，上述筒底与筒壁通过一对圆柱销连接 在一起。上述吊轴的上部穿过内筒内腔后的部分设有外螺纹，该吊轴上端装有螺 母和吊环11;该吊环上设有插孔，在插孔的上部设有由开口销锁定位置的刀垫 12，在刀垫上设有V型敞口。该缓冲装置能使吊环与横梁和杠杆之间均形成弹性 连接，从而起到缓冲作用，保证了加卸荷的准确性和测试精度。
该浮动装置包括吊轴14、球头17和设置在横梁16中间位置的锥形孔，安装 在吊轴下端的球头与上述锥形孔相配合。上述浮动装置中的球头面与锥形孔面相 切并形成浮动接触，能适应杠杆在摆动过程中受力点在水平方向的位移变化，使 加卸荷机构不受加力方向的限制，保证加力的准确性。
该消除自重装置包括吊轴14、顶起弹簧6和锁紧帽7。吊轴穿过球头和横梁 上的锥形孔后的部分带有外螺纹，该吊轴上套装有顶起弹簧和锁紧帽；上述顶起 弹簧为压力弹簧，由锁紧帽锁定位置。该消除自重装置能够消除安装在吊轴上的 所有零件的自身重量，提高加力精度和测试精度。
该限位装置包括光电开关和挡铁。在固定板上安装有开关固定板，在开关固定板的上端和下端设有光电开关；在横梁的一侧装有挡板，在挡板的下端设有挡 铁，该挡铁与光电开关相配合。 本实用新型的工作原理是
使用时，本实用新型通过固定架5固装在硬度计壳体上。步进电机l旋转， 通过连接轴2带动滚珠丝杠19旋转，丝母21固定不动，滚珠丝杠带动导柱18 上升或下降，由于两根导柱与横梁16和电机座3共同构成一个封闭的框架结构， 因而也带动上述封闭的框架结构向上或向下移动，从而带动吊环11向上或向下 移动，并通过硬度计中的杠杆实现加卸荷。
权利要求1、硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于a、包括驱动装置和缓冲装置，该缓冲装置中的吊轴下端与驱动装置中的横梁(16)相连接，该吊轴的上端与吊环(11)相连接；b、该驱动装置包括电机(1)、连接轴(2)、滚珠丝杠(19)、丝母(21)、两根导柱(18)和横梁(16)，该电机输出轴通过连接轴与滚珠丝杠的下端相连接，该滚珠丝杠上螺纹连接有丝母；在滚珠丝杠的左右两侧对称地设有两根导柱，两根导柱(18)的上端和下端分别与横梁(16)和电机座(3)相连接并共同构成一个封闭框架结构；c、该缓冲装置包括吊轴(14)、里筒(15)、外筒(10)、弹簧座(8)、压力弹簧(9)和背帽(13)；所述吊轴上部套装有位于里筒内的弹簧座上的压力弹簧，在内筒上倒扣有外筒，上述里筒与外筒的敞口端之间形成螺纹连接，并由背帽锁定位置。
2、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于 还包括浮动装置，所述浮动装置包括安装在吊轴(14)下端的球头(17)和设 置在横梁(16)中间位置的锥形孔，该球头与上述锥形孔相配合。
3、 根据权利要求1或2所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在 于还包括消除自重装置；所述消除自重装置包括吊轴(14)、顶起弹簧(6) 和锁紧帽(7);该吊轴穿过球头和横梁上的锥形孔后的下部带有外螺纹，在吊 轴下部套装有顶起弹簧和锁紧帽，上述顶起弹簧(6)为压力弹簧，由锁紧帽锁 定位置。
4、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于 所述两根导柱(18)与两个导套(20)形成滑动配合，上述两个导套固装在固 定架(5)上设有的两个轴向通孔内；所述丝母(21)固装在固定架(5)上设 有的中心通孔内。
5、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于 所述滚珠丝杠(19)通过轴承安装在电机座上部的中心孔内，该轴承的上端由 孔用弹性挡圈锁定位置，该轴承的下端由隔套和螺母(4)锁定位置。
6、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于所述的电机座(3)的下部设有与电机座上部的中心孔相对应的中心孔，电机输 出轴从电机座下部设有的中心孔中伸出；所述电机(1)为步进电机。
7、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于 所述吊环(11)上设有插孔，在插孔的上部设有刀垫(12),该刀垫上设有V型 敞口。
8、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于所述里筒(15)由筒壁和筒底组成，上述筒底与筒壁由一对圆柱销连接在一起。
9、 根据权利要求l所述的硬度计电子加力自动加卸荷机构，其特征在于 所述外筒(10)由筒壁和筒底组成，上述筒底与筒壁由一对圆柱销连接在一起。
专利摘要本实用新型公开了一种硬度计电子加力自动加卸荷机构，包括驱动装置和缓冲装置，该缓冲装置中的吊轴下端与横梁相连接，该吊轴上端与吊环相连接；所述驱动装置中的电机输出轴通过连接轴与滚珠丝杠的下端相连接，该滚珠丝杠与丝母形成螺纹连接，在滚珠丝杠的左右两侧对称地设有两根导柱，两根导柱的两端分别与横梁和电机座相连接并构成一个封闭框架结构；该缓冲装置中的吊轴上部套装有位于里筒内的弹簧座上的压力弹簧，在内筒上倒扣有外筒，上述里筒与外筒的敞口端之间形成螺纹连接并由背帽锁定位置。本实用新型消除加卸荷过程中试验力超差现象，能够保证电子加力的可靠性和准确性，保证试验力精度和测试精度。
文档编号G01N3/42GK201392299SQ20092002100
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者王敬涛, 王英君, 贾云朝 申请人:莱州华银试验仪器有限公司