[0066] 定滑輪組軸線與動(dòng)滑輪組軸線之間的垂直距離為0.15-1.5m，確保繞制開(kāi)始時(shí)該 距離之間的簧絲00長(zhǎng)度能滿足整根彈簧的長(zhǎng)度需求;動(dòng)滑輪組的軸線中間的正下方5-lOcm 處通過(guò)螺紋連接懸掛有重量為IOkg的配重塊26,保證繞到繞簧芯軸X上簧絲00的力始終是 2.5kg，達(dá)到簧絲00緊貼繞簧芯軸X表面又不損傷簧絲00和繞簧芯軸X的目的；繞絲輪28待簧 絲〇〇另一端固定到繞簧芯軸X-端開(kāi)始繞制之前，打開(kāi)自帶的剎車(chē)裝置，保證簧絲〇〇繞制過(guò) 程中順利和平穩(wěn)。
[0067] 步驟③：
[0068]所述的KT5Pa真空度用以保證彈簧在熱處理后能獲得良好的表面質(zhì)量；150°C/h的 升溫速率使得彈簧溫升時(shí)組織轉(zhuǎn)變更均勻;控溫溫度630°C，并保溫3-4h能保證彈簧消除應(yīng) 力的同時(shí)獲得最好的機(jī)械性能;60°C以下的出爐溫度使得彈簧離開(kāi)爐膛時(shí)不會(huì)被外部空氣 氧化而損傷表面質(zhì)量。
[0069] 步驟④：
[0070] 如圖3.1、3.2,所述翻簧裝置30包括導(dǎo)向座31、滑塊32、調(diào)節(jié)彈簧33、調(diào)整螺絲34和 翻簧芯軸35;
[0071] 在導(dǎo)向座31的X水平中心線上設(shè)置翻簧芯軸35,在翻簧芯軸35上放置待翻彈簧B; [0072] 在導(dǎo)向座31的Y水平中心線上設(shè)置調(diào)節(jié)彈簧33;
[0073] 在導(dǎo)向座31的垂直中心線上的兩端設(shè)置有調(diào)整螺絲34;
[0074] 所述的導(dǎo)向座31是一種金屬圓塊，中心設(shè)置有和滑塊32適配的圓孔，垂直中心線 上設(shè)置有和調(diào)整螺絲34適配的螺紋孔，水平中心線設(shè)置有調(diào)節(jié)彈簧33的通孔；
[0075]所述的翻簧芯軸35是一種金屬階梯軸。
[0076]所述的滑塊32是一種用尼龍或膠木做成的圓塊，中心設(shè)置有和待翻彈簧B適配的 通孔。
[0077]翻簧裝置30是零長(zhǎng)彈簧獲得高預(yù)拉力的關(guān)鍵;待翻彈簧B從翻簧芯軸35的粗端套 入，然后固定此端，套入導(dǎo)向座31的滑塊32中，前幾圈簧絲進(jìn)入滑塊32內(nèi)，調(diào)整進(jìn)入簧絲00 的圈數(shù)可以調(diào)整翻簧后彈簧的預(yù)拉力;通過(guò)調(diào)整螺絲34和調(diào)節(jié)彈簧33對(duì)滑塊32的壓緊程度 也可達(dá)到調(diào)整預(yù)拉力的目的;開(kāi)動(dòng)車(chē)床，待翻彈簧B經(jīng)過(guò)翻簧裝置30經(jīng)由翻簧芯軸35的細(xì)端 翻出，同時(shí)彈簧旋向也發(fā)生了改變。
[0078]繞簧芯軸與翻簧芯軸的表面粗糙度為RaO. 2,直徑尺寸的加工誤差水平為土 0.001mm;繞簧芯軸繞簧開(kāi)始端和翻簧芯軸翻簧開(kāi)始端都加工有導(dǎo)向螺紋槽，螺距和絲徑一 致;上述要求和工藝能?chē)?yán)格保證彈簧出的尺寸。
[0079] 步驟⑥：
[0080] 所述的真空度為l(T5Pa，2-2.5h升溫到260-450°C，隨爐冷卻到室溫出爐為工藝實(shí) 際上是低溫去應(yīng)力回火，降低彈簧內(nèi)部一部分應(yīng)力，調(diào)整預(yù)拉力，實(shí)現(xiàn)彈簧零長(zhǎng)的功能。 [0081 ]三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0082] ①翻簧時(shí)采用高精度芯軸(直徑尺寸的加工誤差水平為±0.OOlmm)使得彈簧的中 徑D2誤差控制在0.03mm以內(nèi)；
[0083] ②翻簧采用嚴(yán)格的導(dǎo)向裝置，保證了螺旋角的準(zhǔn)確度；
[0084] ③采用滑輪、導(dǎo)向、配重系統(tǒng)，使得簧絲在繞制過(guò)程中保持張力不變；
[0085] ④熱處理定型后彈簧能夠準(zhǔn)確定型、獲得良好的表面質(zhì)量、消除了繞簧時(shí)產(chǎn)生的 應(yīng)力、獲得了良好的機(jī)械性能，如高抗拉強(qiáng)度；
[0086] ⑤翻簧后彈簧獲得了高預(yù)拉力，保持了原有的表面質(zhì)量和尺寸精度；
[0087]⑥低溫的時(shí)效釋放部分預(yù)拉力，將彈簧調(diào)整到零長(zhǎng)狀態(tài)；
[0088]⑦人工時(shí)效處理釋放彈簧的殘余應(yīng)力，使內(nèi)部應(yīng)力分布更均勻，使內(nèi)部組織更穩(wěn) 定，提尚材料的機(jī)械性能。
[0089] 綜上所述，通過(guò)上述工藝制作的高精度金屬零長(zhǎng)彈簧，相對(duì)尺寸小，靈敏度高;作 為動(dòng)態(tài)測(cè)量敏感元件具有克服橫向擾動(dòng)的能力;經(jīng)過(guò)特殊的加工工藝，其蠕變和松弛量??；
[0090] 具體指標(biāo)為：
[0091]靈敏度達(dá)到0.1微米/毫伽；
[0092]彈簧的分辨率為HT3微米；
[0093]日漂移量為HT2微米/天；
[0094]能完全滿足高精度重力儀對(duì)彈性測(cè)量元件的精度需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重力儀用高精度金屬零長(zhǎng)彈簧，其特征在于： 是一種簧絲并圈緊密排列在一起的螺旋彈簧； P=kL； P:彈簧所受拉力，k:彈簧剛度，L:彈簧長(zhǎng)度； 若P=0,則L=0; 絲徑 d=0 · 4-0 · 55mm ； 有效圈數(shù)n=140-180圈； 中徑 D2=7_9mm; 彈簧的分辨率為1(T6 mm〇2. 按權(quán)利要求1所述重力儀用高精度金屬零長(zhǎng)彈簧的繞簧送料裝置，其特征在于： 包括偏心輪（21)、壓絲座（22)、進(jìn)線輪（23)、8個(gè)定滑輪、2個(gè)動(dòng)滑輪、配重塊（26)、清洗 槽(27)、繞絲輪(28)和旋絲輪(29); 簧絲00從繞絲輪(28)引出，經(jīng)過(guò)清洗槽（27)中第1、2定滑輪(241、242)的導(dǎo)向、達(dá)到離 地面1.5-2m的起導(dǎo)向作用的第3定滑輪(243)，再經(jīng)過(guò)由第4、5、6定滑輪(244、245、246 )和第 1、2動(dòng)滑輪(251、252)以及配重塊(26)組成的滑輪組，再經(jīng)過(guò)第7、8定滑輪(247、248)的導(dǎo)向 作用，又經(jīng)過(guò)起調(diào)整簧絲(00)位置作用的進(jìn)線輪(23)、還經(jīng)過(guò)壓絲座（22)和偏心輪(21)的 最后壓緊和精洗，最后經(jīng)過(guò)旋絲輪(29)調(diào)整旋繞角度89.5°，簧絲到達(dá)安裝于車(chē)床主軸與尾 座之間的繞簧芯軸(X)上繞制彈簧。3. 按權(quán)利要求1所述重力儀用高精度金屬零長(zhǎng)彈簧的翻簧裝置，其特征在于： 包括導(dǎo)向座(31)、滑塊(32)、調(diào)節(jié)彈簧(33)、調(diào)整螺絲(34)和翻簧芯軸(35); 在導(dǎo)向座（31)的X水平中心線上設(shè)置翻簧芯軸（35)，在翻簧芯軸（35)上放置待翻彈簧 (B)； 在導(dǎo)向座(31)的Y水平中心線上設(shè)置調(diào)節(jié)彈簧(33); 在導(dǎo)向座(31)的垂直中心線上的兩端設(shè)置有調(diào)整螺絲(34 ); 所述的導(dǎo)向座（31)是一種金屬圓塊，中心設(shè)置有和滑塊（32)適配的圓孔，垂直中心線 上設(shè)置有和調(diào)整螺絲(34)適配的螺紋孔，水平中心線設(shè)置有調(diào)節(jié)彈簧(33)的通孔； 所述的翻簧芯軸(35)是一種金屬階梯軸； 所述的滑塊(32)是一種用尼龍或膠木做成的圓塊，中心設(shè)置有和待翻彈簧(B)適配的 通孔。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種重力儀用高精度金屬零長(zhǎng)彈簧及其制造裝置，涉及地學(xué)儀器核心元器件及其加工技術(shù)領(lǐng)域。本彈簧是一種簧絲并圈緊密排列在一起的螺旋彈簧，P=kL。繞簧送料裝置包括偏心輪（21）、壓絲座（22）、進(jìn)線輪（23）、8個(gè)定滑輪、2個(gè)動(dòng)滑輪、配重塊（26）、清洗槽（27）、繞絲輪（28）和旋絲輪（29）；翻簧裝置包括導(dǎo)向座（31）、滑塊（32）、調(diào)節(jié)彈簧（33）、調(diào)整螺絲（34）和翻簧芯軸（35）本實(shí)用新型使得彈簧的日漂移量達(dá)到0.01微米；保證了翻簧精度、提高了零長(zhǎng)彈簧的成品率；使得彈簧獲得良好的表面質(zhì)量、機(jī)械性能，消除了加工過(guò)程產(chǎn)生的應(yīng)力；制作的零長(zhǎng)彈簧靈敏度高、尺寸小，能滿足重力儀高精度測(cè)量對(duì)彈性元件的要求。
【IPC分類(lèi)】B21F35/00, F16F1/06, B21F23/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205173320
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521020380
【發(fā)明人】汪龍, 鄒舟, 吳鵬飛, 柳林濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日