專利名稱：洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)
一、 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及洛氏硬度計(jì)，具體地講是涉及洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)。
二、 背景技術(shù) 現(xiàn)有的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，存在的問題是
(1) 從操作上需用兩個(gè)手柄，通過凸輪起動(dòng)及定位機(jī)構(gòu)、齒輪齒條嚙合 機(jī)構(gòu)來完成試驗(yàn)力的施加與卸除。在使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)加荷時(shí)起動(dòng)桿拉 不開，卸荷時(shí)卸荷手柄不復(fù)位的現(xiàn)象加荷時(shí)，向左拉動(dòng)施加手柄，由于非軸 向用力極易造成起動(dòng)桿卡住、不能靈活左右移動(dòng)，致使向左拉不動(dòng)起動(dòng)桿，釋 放不開凸輪，從而試驗(yàn)力無法施加。卸荷時(shí)，起動(dòng)桿不能正常向右復(fù)位，當(dāng)凸 輪在卸荷手柄的帶動(dòng)下，被順時(shí)針推回時(shí)，起動(dòng)桿起不到鎖定作用。而且結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，組成部件加工難度大，制造成本高，操作麻煩、不靈活，噪音大，維修 費(fèi)用高。
(2) 從精度上試驗(yàn)力的施加，首先需要十字型梅花頂桿的十字型刀刃與 十字型刀墊完全脫離；其次，砝碼組產(chǎn)生的重力需要經(jīng)吊環(huán)上的平刀墊與大杠 桿上尾端上的小平刀子完全接觸才能施加到大杠桿上。試驗(yàn)力是利用砝碼組的 重力，并通過垂直向下的自由運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的；并且對試驗(yàn)力全部施加完畢瞬間 的穩(wěn)定性具有很高的要求，否則對示值精度和穩(wěn)定性影響很大，絕對不允許砝 碼組具有振動(dòng)、慣性力和擺動(dòng)等現(xiàn)象。然而在零部件的加工過程中不能保證有 關(guān)零部件精確的尺寸要求；在用戶使用過程中，也更難保證硬度計(jì)的安裝達(dá)到應(yīng)當(dāng)具備的水平度要求，以上兩種原因決定了試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)很難保證試驗(yàn)力 能夠平穩(wěn)地施加到大杠桿尾端的小平刀子的刀刃上，也就是在十字型梅花刀刃 與十字型梅花刀墊脫離的瞬間，當(dāng)重力通過吊環(huán)上的平刀墊完全施加到大杠桿 尾端的小平刀子的刀刃上，砝碼必然要產(chǎn)生各種不定方向的擺動(dòng)現(xiàn)象。另外， 十字型梅花頂桿與砝碼內(nèi)壁在做垂直自由運(yùn)動(dòng)過程中很容易產(chǎn)生磨擦。以上各 種原因都造成試驗(yàn)力的不精確、不穩(wěn)定現(xiàn)象，最終影響試驗(yàn)結(jié)果。
(3) 從用戶安裝簡繁程度上安裝試臺必須要達(dá)到水平度為0. 2/1000，否 則將給用戶使用帶來很大的麻煩。
(4) 從運(yùn)輸、搬運(yùn)的隨意性上在運(yùn)輸、搬運(yùn)過程中極易造成砝碼移位，
無法正常工作，并且不能自動(dòng)復(fù)位，非專業(yè)維修人員不易修復(fù)。
三、實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述問題，本實(shí)用新型目的在于提供一種砝碼系統(tǒng)具有自動(dòng)復(fù)位 功能，試驗(yàn)力施加穩(wěn)定精確，試驗(yàn)結(jié)果精確，結(jié)構(gòu)簡單合理，制造成本低，安 裝和操作簡單方便，運(yùn)輸和搬運(yùn)隨意的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)解決方案是洛氏硬度計(jì)試驗(yàn) 力施加機(jī)構(gòu)，包括萬向連接吊桿總成、砝碼托盤總成和加卸荷控制機(jī)構(gòu)；所述 萬向連接吊桿總成包括吊筒、螺母、半球形吊錘、萬向連接吊桿、彈簧、半圓 頭螺母、絲筒、螺母和球形吊錘；其中萬向連接吊桿的上端為球形吊錘，該球 形吊錘伸入絲筒的內(nèi)腔中，并與絲筒下端內(nèi)腔處設(shè)有的球形面相配合，該球形 吊錘還與位于其上面且設(shè)置在絲筒內(nèi)的彈簧相接觸；該絲筒穿過連接大杠桿的 右端，其上端螺紋連接在半圓頭螺母的內(nèi)腔中，其下端設(shè)有螺母；該萬向連接 吊桿的下端設(shè)有半球形吊錘，該半球形吊錘位于吊筒內(nèi)腔中并與吊筒上端內(nèi)腔處設(shè)有的球形面相配合；該吊筒的下端與吊桿上端的螺紋內(nèi)孔形成螺紋連接， 該吊桿的下端裝有砝碼組，該砝碼組能與所有調(diào)整螺釘形成的水平面相接觸； 所述砝碼托盤總成包括砝碼托盤和調(diào)整螺釘，該砝碼托盤的上表面設(shè)置有多個(gè) 調(diào)整螺釘，上述所有調(diào)整螺釘?shù)捻敳恳挥谕凰矫嫔?，該砝碼托盤的下端 與支撐桿相連接。
所述的半球形吊錘上設(shè)有中心螺孔，該中心螺孔與萬向連接吊桿的下端形 成螺紋連接，并由螺母鎖緊。
所述的砝碼托盤的下端固裝有套筒，該套筒與支撐桿的上端相配合，并由 螺釘鎖定位置。
所述的砝碼托盤的上表面設(shè)有多個(gè)均布在同一圓周上的螺紋孔，該螺紋孔 與調(diào)整螺釘?shù)南露诵纬陕菁y連接，并由螺母鎖緊。 所述的調(diào)整螺釘為三個(gè)。
所述的加卸荷控制機(jī)構(gòu)包括加卸荷手柄、加卸荷手柄座、套、手柄軸、滾 輪座、圓柱銷、第二滾輪、曲杠桿、轉(zhuǎn)軸、底盤和第一滾輪；其中套安裝在機(jī) 殼上，在套的兩端分別設(shè)有加卸荷手柄和滾輪座并由手柄軸將上述三者連接在 一起，該滾輪座的下端設(shè)有敞口槽，第二滾輪的上端插入上述凹槽中，并由圓 柱銷連接在一起。
所述的第二滾輪的圓周面與曲杠桿的左端相接觸，該曲杠桿以安裝在底盤 左端的支架上的轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，該曲杠桿的右端通過轉(zhuǎn)軸裝有第一滾輪。
所述的支撐桿的中間部分裝有襯套并與連接架上設(shè)有的軸向通孔形成滑動(dòng) 配合，其還通過撥叉與緩沖器相連接；該支撐桿的下端與第一滾輪的圓周面相 接觸。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是
(1) 結(jié)構(gòu)更加簡單合理。用一個(gè)手柄操作，通過連桿機(jī)構(gòu)即能完成試驗(yàn)力 的施加與卸除，而且結(jié)構(gòu)更加簡單、合理，大大提高工作效率，組成部件加工 容易，制造成本低，操作方便、靈活，噪音很小，減少了損壞與維修。
(2) 試驗(yàn)力更加穩(wěn)定精確，示值精度大幅度提高。結(jié)構(gòu)上的改進(jìn) 一是， 用砝碼托盤代替了十字型梅花頂桿，避免了砝碼在下移過程中，砝碼筒與十字 型梅花頂桿之間的磨擦。二是，用萬向連接吊桿代替了梅花頂桿和吊環(huán)，避免 了因砝碼擺動(dòng)致使試驗(yàn)力不穩(wěn)定、示值不精確的現(xiàn)象。采用萬向連接吊桿作為 砝碼組的重力與大杠桿的受力點(diǎn)的連接；通過萬向連接吊桿上端的球形吊錘和 其下端的半球形吊錘作為連接點(diǎn)，做到了隨著砝碼重力的增加，砝碼能夠在向 下運(yùn)動(dòng)的過程中，在重力作用方向上也隨之自由調(diào)整方向即自動(dòng)找正，從而保 證了在試驗(yàn)力完全施加的瞬間，砝碼的移動(dòng)方向與重力作用方向完全一致，不 存在砝碼擺動(dòng)現(xiàn)象。以上兩點(diǎn)都保證了試驗(yàn)力施加更加平穩(wěn)、精確，示值精度 大幅度提高，從而使試驗(yàn)結(jié)果更精確。
(3) 安裝更加簡單方便。本實(shí)用新型大大降低了對安裝試臺水平度的要求。 只要試臺穩(wěn)固、基本水平，即能滿足機(jī)器的安裝要求，使其正常工作。
(4) 運(yùn)輸和搬運(yùn)更加隨意。因?yàn)楸緦?shí)用新型的砝碼系統(tǒng)具有自動(dòng)復(fù)位功能。 因采用萬向連接吊桿，通過凸型球面與凹型球面的連接作用，在任何方向的移 位都能自動(dòng)找正復(fù)位，無須人工修復(fù)；可隨意搬運(yùn)、擺放，大大降低了故障率 和維修費(fèi)用。


圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1的A—A剖視圖 圖3為圖1的B—B剖視圖
圖中標(biāo)記說明1、大杠桿，2、砝碼組，3、調(diào)整螺釘，4、砝碼托盤，5、 支撐桿，6、撥叉，7、緩沖器支架，8、緩沖器，9、襯套，10、機(jī)殼，11、第 一滾輪，12、底盤，13、轉(zhuǎn)軸，14、曲杠桿，15、第二滾輪，16、加卸荷手柄， 17、吊筒，18、螺母，19、半球形吊錘，20、萬向連接吊桿，20—1、球形吊錘， 21、彈簧，22、半圓頭螺母，23、絲筒，24、螺母，25、吊桿，26、滾輪座， 27、手柄軸，28、套，29、加卸荷手柄座，30、圓柱銷。 五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)包括加卸 荷控制機(jī)構(gòu)、砝碼托盤總成和萬向連接吊桿總成；其中
(一)加卸荷控制機(jī)構(gòu)如圖1和圖3所示，包括加卸荷手柄16、加卸荷 手柄座29、套28、手柄軸27、滾輪座26、圓柱銷30、第二滾輪15、曲杠桿14、 轉(zhuǎn)軸13、底盤12和第一滾輪11;其中套28固裝在機(jī)殼10上，在套的兩端分 別設(shè)有加卸荷手柄座29和滾輪座26并由手柄軸27將上述三者連接在一起，在 加卸荷手柄座29上裝有加卸荷手柄16。
該滾輪座26的下端設(shè)有敞口槽，第二滾輪15的上端插入上述凹槽中，并 由圓柱銷25連接在一起。該第二滾輪15的圓周面與曲杠桿14左端的上表面相 接觸，該曲杠桿以安裝在底盤12左端的支架上的轉(zhuǎn)軸13為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，該曲杠 桿的右端通過轉(zhuǎn)軸裝有第一滾輪11。
該支撐桿5的下端面與第一滾輪11的圓周面相接觸；該支撐桿的中間部分裝有襯套9并與緩沖器支架7上設(shè)有的軸向通孔形成滑動(dòng)配合，其還通過撥叉6 與緩沖器8相連接；該支撐桿的上端與砝碼托盤4下部相連接。
(二) 砝碼托盤總成如圖1和圖2所示，包括砝碼托盤4和調(diào)整螺釘3， 該砝碼托盤4的上表面設(shè)有多個(gè)均布在同一圓周上的螺紋孔，該螺紋孔與調(diào)整 螺釘3的下端形成螺紋連接，并由螺母鎖緊；上述所有調(diào)整螺釘?shù)捻敳慷家?于同一水平面上。本實(shí)施例中，調(diào)整螺釘3為三個(gè)，當(dāng)然，也可以增加調(diào)整螺 釘?shù)膫€(gè)數(shù)。該砝碼托盤4的下端固裝有套筒，能與支撐桿5的上端相配合，并 由徑向設(shè)置的螺釘鎖定位置。
(三) 萬向連接吊桿總成如圖1和圖2所示，包括吊筒17、螺母18、半 球形吊錘19、萬向連接吊桿20、球形吊錘20—1、彈簧21、半圓頭螺母22、絲 筒23、螺母24和吊桿25;其中
該萬向連接吊桿20的上端為球形吊錘20—1，該球形吊錘伸入絲筒23內(nèi)腔 中，并能與絲筒下端內(nèi)腔處設(shè)有的球形面相配合；該球形吊綞20—1還與位于 其上面且設(shè)置在絲筒內(nèi)腔中的彈簧21相接觸。該絲筒23穿過連接大杠桿上的 通孔，其上端螺紋連接在半圓頭螺母22的內(nèi)腔中，其下端與螺母24形成螺紋 連接。該萬向連接吊桿20的下端與半球形吊錘19上設(shè)有的中心螺孔形成螺紋 連接并由螺母18鎖緊。
該吊筒17的上端內(nèi)腔處設(shè)有球形面并能與位于吊筒17內(nèi)腔中的半球形吊 錘19相配合；該吊筒17下端設(shè)有的外螺紋與吊桿25上端的螺紋內(nèi)孔形成螺紋 連接，該吊桿25的下端裝有砝碼組2，該砝碼組2能與所有調(diào)整螺釘3的頂部 形成的水平面相接觸。
本實(shí)用新型的工作原理是-當(dāng)施加試驗(yàn)力時(shí)，順時(shí)針推動(dòng)加卸荷手柄16，此時(shí)滾輪座26連同第二滾輪 15，以手柄軸27為軸心，同時(shí)做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使第二滾輪15與曲杠桿14脫離， 從而消除了第二滾輪15對曲杠桿14向下的約束力，使曲杠桿14的左端上升， 第二滾輪15下降，支撐桿5也隨同向下運(yùn)動(dòng)。通過撥叉6與緩沖器8的連接， 在緩沖器8的控制之下，使支撐桿5得到一個(gè)平穩(wěn)的理想的向下移動(dòng)速度。此 時(shí)，砝碼托盤4與三個(gè)調(diào)整螺釘3、砝碼組2以及吊筒17也做相同的向下移動(dòng)。 當(dāng)?shù)跬?7被萬向連接吊桿20下端的半球形吊錘19吊住時(shí)，砝碼組2的重力便 通過萬向連接吊桿20上端的球形吊錘20—1平穩(wěn)地施加到大杠桿上之受力點(diǎn) 處，完成了試驗(yàn)力的施加過程。
當(dāng)卸除試驗(yàn)力時(shí)，逆時(shí)針拉動(dòng)加卸荷手柄16，以上所述各部件做相反的運(yùn) 動(dòng)。當(dāng)加卸荷手柄16被拉到初始位置時(shí)，第二滾輪15與曲杠桿14之間形成過 渡支撐，使試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)又回到了初始準(zhǔn)備工作狀態(tài)，完成了試驗(yàn)力的卸除 過程。
權(quán)利要求1、洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于a、包括萬向連接吊桿總成、砝碼托盤總成和加卸荷控制機(jī)構(gòu)；b、所述萬向連接吊桿總成包括吊筒(17)、螺母(18)、半球形吊錘(19)、萬向連接吊桿(20)、彈簧(21)、半圓頭螺母(22)、絲筒(23)、螺母(24)和球形吊錘(20-1)；其中萬向連接吊桿(20)的上端為球形吊錘(20-1)，該球形吊錘伸入絲筒(23)的內(nèi)腔中，并與絲筒下端內(nèi)腔處設(shè)有的球形面相配合，該球形吊錘還與位于其上面且設(shè)置在絲筒內(nèi)的彈簧(21)相接觸；該絲筒穿過連接大杠桿的右端，其上端螺紋連接在半圓頭螺母(22)的內(nèi)腔中，其下端設(shè)有螺母(24)；該萬向連接吊桿(20)的下端設(shè)有半球形吊錘(19)，該半球形吊錘(19)位于吊筒(17)內(nèi)腔中并與吊筒(17)上端內(nèi)腔處設(shè)有的球形面相配合；該吊筒(17)的下端與吊桿(25)上端的螺紋內(nèi)孔形成螺紋連接，該吊桿(25)的下端裝有砝碼組(2)，該砝碼組(2)能與所有調(diào)整螺釘形成的水平面相接觸。c、所述砝碼托盤總成包括砝碼托盤(4)和調(diào)整螺釘(3)，該砝碼托盤(4)的上表面設(shè)置有多個(gè)調(diào)整螺釘(3)，上述所有調(diào)整螺釘?shù)捻敳恳挥谕凰矫嫔希擁来a托盤(4)的下端與支撐桿(5)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 半球形吊錘(19)上設(shè)有中心螺孔，該中心螺孔與萬向連接吊桿(20)的下端 形成螺紋連接，并由螺母(18)鎖緊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的砝碼托盤(4)的下端固裝有套筒，該套筒與支撐桿(5)的上端相配合，并由 螺釘鎖定位置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 砝碼托盤(4)的上表面設(shè)有多個(gè)均布在同一圓周上的螺紋孔，該螺紋孔與調(diào)整 螺釘(3)的下端形成螺紋連接，并由螺母鎖緊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 調(diào)整螺釘(3)為三個(gè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 加卸荷控制機(jī)構(gòu)包括加卸荷手柄(16)、加卸荷手柄座(29)、套(28)、手柄軸(27)、滾輪座(26)、圓柱銷(30)、第二滾輪(15)、曲杠桿(14)、轉(zhuǎn)軸13、 底盤(12)和第一滾輪(11);其中套(28)安裝在機(jī)殼(10)上，在套的兩端 分別設(shè)有加卸荷手柄(16)和滾輪座(26)并由手柄軸(27)將上述三者連接 在一起，該滾輪座的下端設(shè)有敞口槽，第二滾輪(15)的上端插入上述凹槽中， 并由圓柱銷(30)連接在一起。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 第二滾輪(15)的圓周面與曲杠桿(14)的左端相接觸，該曲杠桿以安裝在底 盤(12)左端的支架上的轉(zhuǎn)軸(13)為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，該曲杠桿的右端通過轉(zhuǎn)軸裝 有第一滾輪(11)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 支撐桿(5)的中間部分裝有襯套(9)并與連接架上設(shè)有的軸向通孔形成滑動(dòng) 配合，其還通過撥叉(6)與緩沖器(8)相連接；該支撐桿(5)的下端與第一 滾輪(11)的圓周面相接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)力施加機(jī)構(gòu)，包括萬向連接吊桿總成、砝碼托盤總成和加卸荷控制機(jī)構(gòu)；所述萬向連接吊桿總成中的吊筒上端內(nèi)腔處設(shè)有球形面并與設(shè)在萬向連接吊桿下端的半球形吊錘相配合，該萬向連接吊桿上端的球形吊錘與絲筒下端內(nèi)腔處的球形面相配合，還與位于絲筒內(nèi)腔中的彈簧相接觸，該絲筒穿過連接大杠桿右端后的上端和下端分別與半圓頭螺母的內(nèi)腔和螺母形成螺紋連接；所述砝碼托盤總成中的砝碼托盤下端與支撐桿相連接，其上端設(shè)有多個(gè)其頂部形成一水平面的調(diào)整螺釘。本裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，砝碼系統(tǒng)具有自動(dòng)復(fù)位功能，試驗(yàn)力施加穩(wěn)定，示值精度大幅度提高，試驗(yàn)結(jié)果更精確，安裝更加簡單方便，運(yùn)輸搬運(yùn)更隨意。
文檔編號G01N3/44GK201397266SQ200920025769
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者盧學(xué)蘭, 官英杰 申請人:萊州華儀試驗(yàn)儀器有限公司