專利名稱:滾動摩擦活塞式壓力計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種標(biāo)準(zhǔn)壓力計量檢定裝置。更具體地說,它涉及一種應(yīng)用于壓力儀表的標(biāo)定、檢定和校準(zhǔn)的滾動摩擦活塞式壓力計。
背景技術(shù):
服務(wù)于壓力計量測試的各種壓力計、壓力傳感器等壓力計量測試儀器應(yīng)用極其廣泛,這些壓力計量測試儀器均需要標(biāo)定、檢定和校準(zhǔn)?;钊綁毫τ嬍菈毫τ嬃繖z測、校準(zhǔn)和量值傳遞不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)器具,在各級計量院所、軍工單位和工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)被廣泛使用?;钊綁毫τ嬍歉鶕?jù)帕斯卡定律和液體靜壓原理工作的。由活塞和活塞筒構(gòu)成活塞系統(tǒng),理想情況下,當(dāng)被測壓力作用于活塞上時,活塞就受到一個向上的力P而運(yùn)動,此力大小等于活塞受到的壓力和活塞的面積的乘積。力P通常為專用砝碼產(chǎn)生的重力。活塞式壓力計工作時,活塞與缸筒有相對運(yùn)動,因此活塞與缸筒內(nèi)壁之間必須有間隙。為了減小工作介質(zhì)的泄漏,間隙必須很小,同時為了耐磨損,活塞與缸筒必須采用良好的材料和制作工藝?;钊M件通常不得不采用專門的配研工藝才能獲得良好的配合關(guān)系。為了使活塞和缸筒之間的間隙盡量均勻,減小摩擦力,活塞具有較好的運(yùn)動靈活性,工作時,通常必須使活塞處于恰當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)狀態(tài),以獲得活塞與缸筒的中心對中的作用力?;钊D(zhuǎn)動的均勻一致性對于壓力測量結(jié)果重復(fù)性非常重要?;钊綁毫τ嫷男r炂?,作為液壓泵用以產(chǎn)生壓力,一般為手動泵。操作控制比較費(fèi)力。目前,市場上的活塞式壓力計大都存在加壓過程費(fèi)力、砝碼勻速轉(zhuǎn)動和延續(xù)時間難保證等諸多問題。傳統(tǒng)的活塞式壓力計幾乎沒有任何電子技術(shù),在開展工作過程中,很多步驟都需要人工完成,不僅操控難度大、費(fèi)時費(fèi)力,而且容易因人為因素產(chǎn)生多種誤差。活塞式壓力計的技術(shù)核心是活塞系統(tǒng)本身的活塞和活塞筒的配合良好程度。配合越好,其性能就越高。迄今為止精密的活塞系統(tǒng)的制作主要依靠多年從事活塞研磨的研磨技師手工研磨,每一套活塞系統(tǒng)的活塞和活塞筒都是研磨師憑借個人多年的研磨經(jīng)驗和手感來判斷活塞桿與活塞筒的緊密結(jié)合程度。不僅勞動強(qiáng)度大,而且誤差分散性也大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決是現(xiàn)有技術(shù)中滑動摩擦對精度影響較大,且很多步驟都需要人工完成,操控難度大、費(fèi)時費(fèi)力、因人為因素產(chǎn)生多種誤差的問題,本發(fā)明克服上述問題提供一種減小活塞缸的摩擦力,自動補(bǔ)償油液泄漏量,簡化制造工藝、操作簡便、工作精度高的滾動摩擦活塞式壓力計。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的所述的滾動摩擦活塞式壓力計包括專用砝碼、校驗器與滾動摩擦活塞缸。所述的滾動摩擦活塞缸包括活塞、缸筒、缸蓋、直線滾動軸承軸向定位件、密封圈和2個直線滾動軸承或2個法蘭式直線滾動軸承或1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承。所述的直線滾動軸承軸向定位件包括彈性擋圈與定位套筒。套裝有密封圈的缸蓋采用1號螺釘固定安裝在缸筒的底端,活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的2個直線滾動軸承或2個法蘭式直線滾動軸承或1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承的滾動體相接觸。安裝在缸筒上端或下端軸承定位安裝孔的直線滾動軸承采用彈性擋圈或/和定位套筒軸向定位。安裝在缸筒上端或下端軸承定位安裝孔的法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用螺釘與缸筒緊固連接。活塞與缸筒上下端軸承定位安裝孔之間的缸筒內(nèi)壁為間隙配合,間隙大小為δ = 2 20 μ m,配合長度為L= IOd 20d,d為與缸筒內(nèi)壁為間隙δ配合段活塞直徑,d = 1 20mmo技術(shù)方案中所述的活塞分為等截面活塞與變截面活塞。變截面活塞分為橫截面不同的兩段等直徑桿,變截面活塞的兩端分別和直線滾動軸承或法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸;所述的缸筒是一圓筒形結(jié)構(gòu)件。缸筒內(nèi)部為由下至上的以回轉(zhuǎn)軸線為對稱中心的階梯式通孔,依次為安裝缸蓋的孔、下端軸承定位安裝孔、與活塞為間隙δ的配合孔和上端軸承定位安裝孔。在缸筒的上端沿徑向設(shè)置有泄油口,泄油口和缸筒上端軸承定位安裝孔相連通;所述的缸蓋是一圓盤類結(jié)構(gòu)件,缸蓋一端的中心處設(shè)置有圓柱形凸臺,圓柱形凸臺上設(shè)置有安裝密封圈的密封圈槽。沿圓柱形凸臺的軸向與缸蓋的徑向設(shè)置有相連通的進(jìn)油道,軸向進(jìn)油道在圓柱形凸臺的中心線上。缸蓋的周邊均布有螺釘通孔。技術(shù)方案中所述的活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的2個直線滾動軸承的滾動體接觸。2個直線滾動軸承采用彈性擋圈或/和定位套筒軸向定位是指1.等截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承與2號直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承采用1號彈性擋圈與2號彈性擋圈軸向定位,或者采用1號定位套筒與1號彈性擋圈軸向定位。安裝在缸筒下端軸承定位安裝孔的2號直線滾動軸承采用3號彈性擋圈軸向定位,或采用2號定位套筒軸向定位。2.變截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承與2號直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承采用4號彈性擋圈與5號彈性擋圈軸向定位,或采用3號定位套筒與4號彈性擋圈軸向定位。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承采用3號彈性擋圈軸向定位,或采用2號定位套筒軸向定位。技術(shù)方案中所述的活塞外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的2個法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸是指1.等截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的 1號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用3號螺釘與缸筒緊固連接。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘與缸筒緊固連接。2.變截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用5號螺釘與缸筒緊固連接。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘與缸筒緊固連接。技術(shù)方案中所述的活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸,1個直線滾動軸承采用彈性擋圈或/ 和定位套筒軸向定位是指1.等截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承與2號直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用3號螺釘與缸筒緊固連接。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承采用2號定位套筒軸向定位,或采用 3號彈性擋圈軸向定位。2.等截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承采用1號定位套筒與彈性擋圈軸向定位,或采用1號彈性擋圈與2號彈性擋圈軸向定位。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘與缸筒緊固連接。3.變截面活塞的外壁和安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承采用3號定位套筒與4號彈性擋圈軸向定位,或采用4號彈性擋圈與5號彈性擋圈軸向定位。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘與缸筒緊固連接。4.變截面活塞的外壁與安裝于缸筒上下端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承與2號直線滾動軸承的滾動體接觸。安裝于缸筒上端軸承定位安裝孔中3號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用5號螺釘與缸筒緊固連接。安裝于缸筒下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承采用3號彈性擋圈軸向定位,或采用2 號定位套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位。技術(shù)方案中所述的校驗器包括位移傳感器、1號液控單向閥、1號柱塞缸、2號液控單向閥、伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、油箱、1號截止閥、3號液控單向閥、2號截止閥、2號柱塞缸、4號液控單向閥、3號截止閥、防轉(zhuǎn)鍵、1號位置開關(guān)、2號位置開關(guān)、3號位置開關(guān)與4號位置開關(guān)。其中,伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)包括伺服電機(jī)與減速器。位移傳感器安裝在缸筒的上端。2號柱塞缸的2號柱塞和1號柱塞缸的1號柱塞的伸出端通過一根絲杠固定連接在一起,2號柱塞、絲杠和1號柱塞的對稱軸線共線,絲杠和減速器中一齒輪中心處的螺母配裝在一起。1 號柱塞缸的進(jìn)出油口和1號液控單向閥的進(jìn)油口與2號液控單向閥的出油口管路連接,并和1號液控單向閥與3號液控單向閥的控制油口管路連接。2號柱塞缸的進(jìn)出油口和4號液控單向閥的進(jìn)油口、3號液控單向閥的出油口與1號截止閥的一端管路連接,并和4號液控單向閥與2號液控單向閥的控制油口管路連接。4號液控單向閥的出油口和1號液控單向閥的出油口、3號截止閥的一端與2號截止閥的一端管路連接,3號截止閥的另一端與缸蓋上的進(jìn)油道管路連接。3號液控單向閥的進(jìn)油口和1號截止閥的另一端、缸筒上的泄油口、油箱與2號液控單向閥的進(jìn)油口管路連接。1號位置開關(guān)固定于2號柱塞向左行程的左端點(diǎn)處,2號位置開關(guān)固定在2號柱塞向右行程的右端點(diǎn)處,3號位置開關(guān)固定于1號柱塞向左行程的左端點(diǎn),4號位置開關(guān)固定于1號柱塞向右行程的右端點(diǎn)處。2號柱塞與1號柱塞的前端分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的并和壓力計箱體側(cè)壁上的鍵槽配裝在一起的防轉(zhuǎn)鍵。技術(shù)方案中所述的2號柱塞缸和1號柱塞缸平行并列放置。伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的減速器中有結(jié)構(gòu)相同的1號齒輪和2號齒輪,在1號齒輪與2號齒輪的中心處分別固裝一個絲杠螺母,1號齒輪與2號齒輪相嚙合,1號齒輪與2號齒輪通過其中心處的絲杠螺母分別套裝在固定于1號柱塞與2號柱塞伸出端的絲杠上成轉(zhuǎn)動連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的活塞與缸筒軸承定位安裝孔中的直線滾動軸承的滾動體接觸,產(chǎn)生的是滾動摩擦力,可以大幅度減小摩擦力,提高工作精度;2.本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計工作時,可無須使活塞轉(zhuǎn)動,操作簡單;3.本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計通過伺服電機(jī)驅(qū)動校驗裝置,可以對泄漏的工作介質(zhì)自動實(shí)施補(bǔ)償,并保持活塞的垂直位置不變,有效控制對被校驗或檢定的壓力表、壓力傳感器等壓力計量測試儀器的加壓時間;4.本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計簡化了制造工藝,由于活塞與缸筒內(nèi)壁之間不直接接觸,因而無需為減小磨損而進(jìn)行嚴(yán)格的熱處理。5.本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計可以較容易實(shí)現(xiàn)對壓力計量測試儀器檢測的自動化,包括加壓過程、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1為本發(fā)明所述的專用砝碼上置式的滾動摩擦活塞式壓力計的結(jié)構(gòu)組成示意圖;圖2為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用等截面活塞,均采用直線滾動軸承,均采用彈性擋圈定位直線滾動軸承的主視圖上的剖視圖;圖3為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸在圖2的A-A位置的剖面視圖;圖4為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸在圖2的B-B位置的剖面視圖;圖5為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用等截面活塞,且均采用法蘭式直線滾動軸承的主視圖上的剖視圖;圖6為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用等截面活塞,且上端采用法蘭式直線滾動軸承下端采用直線滾動軸承與定位套筒的主視圖上的剖視圖;圖7為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用等截面活塞,且下端采用法蘭式直線滾動軸承上端采用直線滾動軸承與定位套筒的主視圖上的剖視圖;圖8為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用變截面活塞,下端采用法蘭式直線滾動軸承,上端采用直線滾動軸承和采用定位套筒與彈性擋圈的主視圖上的剖視圖;圖9為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用變截面活塞,上、下端均采用直線滾動軸承,且用彈性擋圈定位的主視圖上的剖視圖;圖10為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸采用變截面活塞,上端采用法蘭式直線滾動軸承,下端采用直線滾動軸承和定位套筒的主視圖上的剖視圖;圖11為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計的校驗器中的2個柱塞缸為并行排列結(jié)構(gòu)的示意圖;圖12為本發(fā)明所述的滾動摩擦活塞式壓力計中的滾動摩擦活塞缸中活塞受力狀態(tài)示意圖;圖13為本發(fā)明所述的專用砝碼下置式的滾動摩擦活塞式壓力計的結(jié)構(gòu)組成與工作原理圖;圖中1.專用砝碼,2.位移傳感器,3.滾動摩擦活塞缸,4. 1號液控單向閥,5. 1號柱塞缸,6. 2號液控單向閥,7.伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng),8.油箱,9.1號截止閥,10. 3號液控單向閥,11.被檢定壓力儀表,12. 2號截止閥,13. 2號柱塞缸,14. 4號液控單向閥,15. 3號截止閥,16.等截面活塞,17. 1號直線滾動軸承,18. 1號彈性擋圈,19.泄油口,20.缸筒,21.密封圈,22.進(jìn)油道,23.缸蓋,24. 1號螺釘,25. 2號螺釘,26. 3號螺釘,27. 2號直線滾動軸承, 28.防轉(zhuǎn)鍵,29. 1號位置開關(guān),30. 2號位置開關(guān),31. 3號位置開關(guān),32. 4號位置開關(guān),33.反向架,34.砝碼加卸驅(qū)動機(jī)構(gòu),35.電控系統(tǒng)和壓力計箱體,36. 1號定位套筒,37. 2號彈性擋圈,38. 3號彈性擋圈,39. 4號螺釘,40. 1號法蘭式直線滾動軸承,41. 2號法蘭式直線滾動軸承,42.變截面活塞,43. 2號定位套筒,44. 3號直線滾動軸承,45. 4號彈性擋圈,46. 5號彈性擋圈,47. 3號定位套筒,48. 3號法蘭式直線滾動軸承,49. 5號螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的描述1.滾動摩擦活塞式壓力計的結(jié)構(gòu)組成參閱圖1及圖13,所述的滾動摩擦活塞式壓力計包括滾動摩擦活塞缸3、校驗器、 專用砝碼1、電控系統(tǒng)和壓力計箱體35。專用砝碼1可直接作用于活塞頂端,或者通過固定于壓力計箱體內(nèi)側(cè)壁上的砝碼加卸驅(qū)動機(jī)構(gòu);34加到反向架33上,進(jìn)而通過反向架作用于滾動摩擦活塞缸3中的活塞的頂端,校驗器通過1號截止閥9與3號截止閥15等和滾動摩擦活塞缸3上的泄油口 19與進(jìn)油道22管路連接。校驗器安裝在壓力計箱體內(nèi),滾動摩擦活塞缸3固定在壓力計箱體的頂面上。本發(fā)明提供了新結(jié)構(gòu)的滾動摩擦活塞缸3和校驗器。所述的滾動摩擦活塞缸3主要由一個活塞、缸體、直線滾動軸承與直線滾動軸承軸向定位件組成。其中,直線滾動軸承包括法蘭式直線滾動軸承,直線滾動軸承軸向定位件包括彈性擋圈與定位套筒。滾動摩擦活塞缸3新結(jié)構(gòu)的目的是減小活塞與缸筒之間的摩擦力,簡化制造工藝,并進(jìn)一步提高精度,使操作更簡單方便。參閱圖2、圖5至圖10,所述的活塞與缸體分別為一非標(biāo)準(zhǔn)件,缸體包括缸筒20、密封圈21、缸蓋23與1號螺釘24。
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活塞是屬于桿類結(jié)構(gòu)件,分等截面活塞16與變截面活塞42。變截面活塞42包括橫截面不同的兩段等直徑桿,變截面活塞42的兩端分別和直線滾動軸承或法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸。缸筒20是一圓筒形結(jié)構(gòu)件,其內(nèi)部設(shè)置為由下至上的以其對稱回轉(zhuǎn)軸線為中心的階梯式通孔,其下端加工有安裝缸蓋23的孔,接著是缸筒20下端軸承定位安裝孔,接下來是和活塞間隙配合的孔,長度為L,再接下來也就是缸筒20上端軸承定位安裝孔。缸筒 20下端軸承定位安裝孔的結(jié)構(gòu)尺寸與缸筒20上端軸承定位安裝孔的結(jié)構(gòu)尺寸既可相同也可不同。在缸筒20上端沿徑向設(shè)置有泄油口 19,泄油口 19和缸筒20上端軸承定位安裝孔相連通。缸蓋23是一圓盤類結(jié)構(gòu)件,缸蓋23—端的中心處設(shè)置有圓柱形凸臺,圓柱形凸臺的外圓柱面上設(shè)置有安裝密封圈21的密封圈槽,沿圓柱形凸臺的軸向與缸蓋23的徑向設(shè)置有相連通的進(jìn)油道22,其中軸向進(jìn)油道在圓柱形凸臺的中心線上,圓柱形凸臺上的密封圈槽里安裝有密封圈21,避免工作時介質(zhì)的泄漏,缸蓋23通過1號螺釘M與缸筒20的底端面固定連接。缸蓋23的周邊均布有與其對稱軸線平行的螺釘通孔,整個的滾動摩擦活塞缸3通過缸蓋23與2號螺釘25固定在壓力計箱體的頂面上。參閱圖2與圖6,等截面活塞16的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承17與2號直線滾動軸承27的滾動體滾動接觸連接,安裝在缸筒20上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承17采用1號彈性擋圈18與2號彈性擋圈37軸向定位,安裝在缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27采用3號彈性擋圈 38軸向定位。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27也可采用2號定位套筒43軸向定位。參閱圖5,等截面活塞16的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承40與2號法蘭式直線滾動軸承41的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承40采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用3號螺釘沈與缸筒20緊固連接,安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承41采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘39與缸筒20緊固連接。參閱圖6與圖2,等截面活塞16的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承40與2號直線滾動軸承27的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承40采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用3號螺釘沈與缸筒20緊固連接,安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27采用2號定位套筒43軸向定位。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27或者采用3號彈性擋圈38軸向定位。參閱圖7與圖2,等截面活塞16的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承17與2號法蘭式直線滾動軸承41的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承17采用1號定位套筒36與1號彈性擋圈18軸向定位。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承41采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘39與缸筒20緊固連接。安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承17或者采用1號彈性擋圈18與2號彈性擋圈37軸向定位。參閱圖8與圖9,變截面活塞42的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承44與2號法蘭式直線滾動軸承41的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承44采用3號定位套筒47與4號彈性擋圈45軸向定位,安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承41采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘39與缸筒20緊固連接。安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承44或者采用4號彈性擋圈45與5號彈性擋圈46 軸向定位。參閱圖9與圖8、圖10,變截面活塞42的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承44與2號直線滾動軸承27的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承44采用4號彈性擋圈45與5號彈性擋圈46軸向定位,安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27采用3號彈性擋圈38軸向定位。安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承44或者采用3號定位套筒47與4號彈性擋圈45軸向定位。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27或者采用2號定位套筒43軸向定位。參閱圖10與圖9,變截面活塞42的外壁和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承48與2號直線滾動軸承27的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中3號法蘭式直線滾動軸承48采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用5號螺釘49與缸筒20緊固連接。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27采用2號定位套筒43軸向定位。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承27或者采用3號彈性擋圈38軸向定位。參閱圖10與圖8,變截面活塞42的外壁或者和安裝于缸筒20上下端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承48與2號法蘭式直線滾動軸承41的滾動體滾動接觸連接,安裝于缸筒20上端軸承定位安裝孔中3號法蘭式直線滾動軸承48采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用5號螺釘49與缸筒20緊固連接。安裝于缸筒20下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承41采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘39 與缸筒20緊固連接。在缸筒20上下端兩個軸承定位安裝孔之間,活塞與缸筒20的內(nèi)壁通過加工保證為間隙配合,間隙大小為δ = 2 20 μ m,且應(yīng)滿足裝配時間隙δ大于直線滾動軸承或法蘭是直線滾動軸承與活塞之間的間隙,間隙長度為L = IOd 20d,d為與缸筒內(nèi)壁為間隙 δ配合段活塞直徑,d= 1 20mm。為了增強(qiáng)密封性,減小泄漏,使δ盡可能小的同時,增大配合長度L。工作時,活塞與缸筒20的相對運(yùn)動由2個直線滾動軸承或2個法蘭式直線滾動軸承或1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承導(dǎo)向。因此工作時存在的是滾動摩擦,操作使用時無需使活塞旋轉(zhuǎn),不存在磨損,也無需研磨加工。參閱圖1,校驗器包括位移傳感器2、1號液控單向閥4、1號柱塞缸5、2號液控單向閥6、伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7、油箱8、1號截止閥9、3號液控單向閥10、2號截止閥12、2號柱塞缸13、4號液控單向閥14、3號截止閥15、防轉(zhuǎn)鍵觀、1號位置開關(guān)四、2號位置開關(guān)30、3 號位置開關(guān)31與4號位置開關(guān)32。其中,伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7包括伺服電機(jī)與減速器。1號柱塞缸5與2號柱塞缸13為兩個結(jié)構(gòu)完全相同的部件,且2號柱塞缸13的2號柱塞和1號柱塞缸5的1號柱塞的伸出端通過一根絲杠固定連接在一起,2號柱塞、絲杠和1號柱塞的對稱軸線共線。絲杠和減速器中一齒輪中心處的絲杠螺母配裝在一起,實(shí)現(xiàn) 2號柱塞和1號柱塞運(yùn)動方向和速度大小均相同。伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7和通過絲杠與伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7轉(zhuǎn)動連接的2號柱塞缸13與1號柱塞缸5固定安裝在壓力計箱體的側(cè)壁上。1號柱塞缸5的進(jìn)出油口和1號液控單向閥4的進(jìn)油口與2號液控單向閥6的出油口管路連接,并和1號液控單向閥4與3號液控單向閥10的控制油口管路連接。2號柱塞缸 13的進(jìn)出油口和4號液控單向閥14的進(jìn)油口、3號液控單向閥10的出油口與1號截止閥9 的一端管路連接,并和4號液控單向閥14與2號液控單向閥6的控制油口管路連接。4號液控單向閥14的出油口和1號液控單向閥4的出油口、3號截止閥15的一端與2號截止閥 12的一端管路連接,3號截止閥15的另一端與滾動摩擦活塞缸3的進(jìn)油道22管路連接,2 號截止閥12的另一端(與被檢定壓力儀表11管路連接)作為被檢定壓力計量測試儀器的接口端。3號液控單向閥10的進(jìn)油口和1號截止閥9的另一端、滾動摩擦活塞缸3 (缸筒 20)上的泄油口 19、油箱8與2號液控單向閥6的進(jìn)油口管路連接,校驗器的補(bǔ)油和液壓系統(tǒng)部分置于壓力計箱體內(nèi)。1號位置開關(guān)四與2號位置開關(guān)30安裝在2號柱塞缸13前方的壓力計箱體側(cè)壁上,控制2號柱塞的左、右行程,更具體地說,1號位置開關(guān)四固定于2 號柱塞向左行程的左端點(diǎn)處,2號位置開關(guān)30固定于2號柱塞向右行程的右端點(diǎn)處。3號位置開關(guān)31與4號位置開關(guān)32安裝在1號柱塞缸5前方的壓力計箱體側(cè)壁上,控制1號柱塞的左、右行程,更具體地說,3號位置開關(guān)31固定于1號柱塞向左行程的左端點(diǎn)處,4號位置開關(guān)32固定于1號柱塞向右行程的右端點(diǎn)處。2號柱塞與1號柱塞的前端分別安裝有結(jié)構(gòu)相同防轉(zhuǎn)鍵28,并與壓力計箱體側(cè)壁上的鍵槽配裝在一起為滑動連接,起防止2號柱塞與1號柱塞轉(zhuǎn)動的作用。參閱圖11與圖13,校驗器的結(jié)構(gòu)組成還可以采用2號柱塞缸13和1號柱塞缸5 并行排列放置。此方案的關(guān)鍵是機(jī)械傳動裝置能夠使2號柱塞缸13的2號柱塞和1號柱塞缸5的1號柱塞的直線運(yùn)動方向正好相反且速度大小相同。為此,伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7中的減速器和前者即和2號柱塞缸13的2號柱塞和1號柱塞缸5的1號柱塞的伸出端通過一根絲杠成直線地固定連接在一起的結(jié)構(gòu)有所不同,此方案的減速器中與絲杠連接的有1 號齒輪和2號齒輪,1號齒輪與2號齒輪結(jié)構(gòu)相同,并且在1號齒輪與2號齒輪的中心處分別固裝有一個絲杠螺母,且1號齒輪與2號齒輪相嚙合,1號齒輪與2號齒輪通過其中心處固裝的絲杠螺母分別和固裝在1號柱塞與2號柱塞伸出端的絲杠套裝在一起成轉(zhuǎn)動連接。 當(dāng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動時,1號齒輪與2號齒輪隨之轉(zhuǎn)動且方向相反,實(shí)現(xiàn)了使2號柱塞缸13的2 號柱塞和1號柱塞缸5的1號柱塞的直線運(yùn)動方向相反速度大小相同的運(yùn)動方式。2號柱塞缸13和1號柱塞缸5和1號液控單向閥4、2號液控單向閥6、油箱8、1號截止閥9、3號液控單向閥10、2號截止閥12、4號液控單向閥14與3號截止閥15的連接關(guān)系不變;且防轉(zhuǎn)鍵觀,1號位置開關(guān)四,2號位置開關(guān)30,3號位置開關(guān)31,4號位置開關(guān)32的工作方式及所起作用亦相同。即和2號柱塞缸13的2號柱塞與1號柱塞缸5的1號柱塞的伸出端通過一根絲杠成直線地固定連接在一起時起到相同的工作效果。校驗器主要組成部分是以雙柱塞差動式液壓缸為核心的液壓控制系統(tǒng),并采用伺服電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)和精密位移檢測技術(shù),通過控制雙柱塞差動式液壓缸的直線位移,可以實(shí)現(xiàn)自動加壓、自動控制和穩(wěn)定活塞的位置。如圖1、圖11和圖13所示,由伺服電機(jī)驅(qū)動1號柱塞缸5和2號柱塞缸13作直線運(yùn)動時,給滾動摩擦活塞缸3提供壓力油,使液壓控制系統(tǒng)建立工作壓力。同時補(bǔ)充滾動摩擦活塞缸3的油液泄漏,并可根據(jù)安裝在缸筒20 上端的位移傳感器2的檢測自動跟蹤控制活塞的位置。采用雙柱塞式液壓缸差動連接的目的是,當(dāng)1號柱塞缸5向滾動摩擦活塞缸3提供壓力油時,2號柱塞缸13從油箱8中補(bǔ)充油液;反之,當(dāng)2號柱塞缸13向滾動摩擦活塞缸3提供壓力油時,1號柱塞缸5從油箱8中補(bǔ)充油液。2.滾動摩擦活塞式壓力計的工作原理參閱圖1與圖11,在安裝好被檢定壓力儀表11后選擇專用砝碼1,直接或利用砝碼加卸驅(qū)動機(jī)構(gòu)34通過反向架將專用砝碼1加到活塞的頂端,液壓系統(tǒng)油路內(nèi)均充滿工作介質(zhì)(液壓油)的情況下,打開3號截止閥15與2號截止閥12,關(guān)閉1號截止閥9,開啟伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7,使2號柱塞缸13與1號柱塞缸5的柱塞作直線運(yùn)動(設(shè)首先使2號柱塞缸13向左運(yùn)動),2號柱塞缸13的柱塞壓縮工作介質(zhì),通過4號液控單向閥14、已經(jīng)開啟了的3號截止閥15與2號截止閥12給滾動摩擦活塞缸3和被檢定壓力儀表11施加壓力, 直至活塞向上移動至預(yù)設(shè)高度位置。預(yù)設(shè)高度位置由非接觸式的位移傳感器2檢測。隨后, 伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)7繼續(xù)工作,補(bǔ)償滾動摩擦活塞缸3的泄漏Qy設(shè)2號柱塞缸13的2號柱塞的橫截面積為A1,移動速度為V1,則有Ql = A1XV1(1)V1 = QlA1(2)即為柱塞選擇合適的移動速度V1,即可以補(bǔ)償泄漏^,保持活塞的預(yù)設(shè)高度位置不變。當(dāng)2號柱塞缸13的2號柱塞和1號柱塞缸5的1號柱塞結(jié)構(gòu)上通過絲杠同軸線地固聯(lián)在一起時,2號柱塞缸13的2號柱塞向左運(yùn)動的同時,1號柱塞缸5的1號柱塞隨之向左運(yùn)動。當(dāng)2號柱塞缸13的2號柱塞和1號柱塞缸5的1號柱塞結(jié)構(gòu)上并列設(shè)置時,2 號柱塞缸13的2號柱塞向左運(yùn)動的同時,1號柱塞缸5的1號柱塞隨之向右運(yùn)動。采用上述兩種方案時,2號柱塞缸13的2號柱塞對滾動摩擦活塞缸3施加壓力同時,1號柱塞缸5 的油腔則通過2號液控單向閥6由油箱8補(bǔ)充工作介質(zhì);反之,當(dāng)1號柱塞缸5的1號柱塞對滾動摩擦活塞缸3施加壓力同時,2號柱塞缸13的內(nèi)腔則通過3號液控單向閥10由油箱 8補(bǔ)充工作介質(zhì)。采用液控單向閥的目的是確保液控單向閥處于開啟狀態(tài)時無阻力。當(dāng)為獲得需要的工作壓力時,既可直接也可利用砝碼加卸驅(qū)動機(jī)構(gòu)34來改變施加到活塞頂端的專用砝碼1的大小,活塞的高度位置會隨之改變,此時根據(jù)位移傳感器2的檢測,實(shí)時通過改變柱塞移動速度V1達(dá)到補(bǔ)償泄漏、維持活塞的高度位置不變的目的。當(dāng)2號柱塞缸13的2號柱塞運(yùn)動至左行程終點(diǎn)時(由1號位置開關(guān)四與3號位置開關(guān)31共同限位),電動機(jī)反轉(zhuǎn),此時1號柱塞缸5的1號柱塞對滾動摩擦活塞缸3施加壓力,2號柱塞缸13轉(zhuǎn)而進(jìn)行工作介質(zhì)補(bǔ)充。同樣,當(dāng)1號柱塞缸5的1號柱塞運(yùn)動至右行程端點(diǎn)時(由2號位置開關(guān)30與4號位置開關(guān)32共同限位),1號柱塞缸5與2號柱塞缸 13的功能再次切換,依此方式循環(huán),直至工作結(jié)束。3.活塞受力分析與滾動直線軸承計算參閱圖12,活塞與缸筒20的作用簡化靜力學(xué)模型如圖中所示,略去液體阻力、忽略活塞的面積變化,設(shè)活塞與缸筒20為滾動體接觸,所受正壓力為N21與隊2,摩擦力為F1與F2,專用砝碼1對活塞施加的作用力P-為理論作用力,活塞16下端所受液體壓力為P,活塞與液體接觸的端面面積為A2,液體對活塞的作用力為pXA2。設(shè)活塞幾何中心線與鉛垂線平行,根據(jù)靜力平衡原理和庫侖定律建立活塞受力方程
其中f為滾動摩擦系數(shù),F(xiàn)為摩擦力為F1與F2的等價代號,設(shè)由于摩擦引起的壓力誤差為δ p,根據(jù)公式(3)與公式(5)得
可見,當(dāng)摩擦系數(shù)f很小時,由于摩擦引起的壓力誤差將會很小。安裝于缸筒00)上端軸承定位安裝孔中的直線滾動軸承所受正壓力N21,即施加于活塞上的液體壓力和砝碼重力引起的側(cè)向力,其大小與機(jī)械加工和裝配使用的幾何精度有關(guān)。由于幾何偏差的原因,正壓力不可避免。因此摩擦引起的壓力誤差也不可避免。本發(fā)明中正壓力由安裝于缸筒00)上下端軸承定位安裝孔中的兩直線滾動軸承承受,因此直線滾動軸承的承載能力首先要滿足承受正壓力的需要。其次,直線滾動軸承的剛度必須能滿足在最大正壓力的情況下,不會使間隙δ (參閱圖幻變?yōu)榱恪?.校驗器計算設(shè)滾動摩擦活塞缸3的泄漏量為Qy 1號柱塞缸5與2號柱塞缸13為兩個結(jié)構(gòu)完全相同的部件,1號柱塞和2號柱塞面積均為A1,保壓時間Τ,則1號柱塞和2號柱塞行程S 應(yīng)滿足S > TXQlA1(8)設(shè)最大工作壓力pmax,則結(jié)構(gòu)承載能力應(yīng)為油缸耐壓大于pmax,絲杠軸向承載能力 P1應(yīng)滿足P^pfflaxXA1(9)
柱塞最大速度Vtl,則電動機(jī)功率Ptl應(yīng)滿足P0 > P1XV0(10)5.實(shí)施例一臺滾動摩擦活塞式壓力計,最高壓力lOOMPa,設(shè)活塞直徑D = 6mm,縫隙長度L =100_,選用液壓油動力粘度μ為180Χ10_4,間隙δ = 0. 005_,根據(jù)偏心情況下的圓環(huán)縫隙液流公式+(11) YliJL 2在忽略活塞與缸筒20相對速度Utl的前提下,在偏心距e最大情況下,此時有ε = e/ δ = 1,計算得泄漏量最大值Qtax為
權(quán)利要求
1.一種滾動摩擦活塞式壓力計,包括校驗器,其特征在于,所述的滾動摩擦活塞式壓力計還包括滾動摩擦活塞缸(3),所述的滾動摩擦活塞缸( 包括活塞、缸筒00)、缸蓋03)、 直線滾動軸承軸向定位件、密封圈和2個直線滾動軸承或2個法蘭式直線滾動軸承或 1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承;所述的直線滾動軸承軸向定位件包括彈性擋圈與定位套筒;套裝有密封圈的缸蓋03)采用1號螺釘04)固定安裝在缸筒00)的底端,活塞的外壁和安裝于缸筒00)上下端軸承定位安裝孔中的2個直線滾動軸承或2個法蘭式直線滾動軸承或1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承的滾動體相接觸,安裝在缸筒 (20)上端或下端軸承定位安裝孔的直線滾動軸承采用彈性擋圈或/和定位套筒軸向定位, 安裝在缸筒OO)上端或下端軸承定位安裝孔的法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用螺釘與缸筒OO)緊固連接,活塞與缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔之間的缸筒OO)內(nèi)壁為間隙配合,間隙大小為δ =2 20 μ m,配合長度為L= IOd 20d, d為與缸筒內(nèi)壁為間隙δ配合段活塞直徑,d = 1 20mm。
2.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的活塞分為等截面活塞(16)與變截面活塞G2);變截面活塞0 分為橫截面不同的兩段等直徑桿,變截面活塞0 的兩端分別和直線滾動軸承或法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸。
3.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的缸筒OO)是一圓筒形結(jié)構(gòu)件,缸筒OO)內(nèi)部為由下至上的以回轉(zhuǎn)軸線為對稱中心的階梯式通孔,依次為安裝缸蓋的孔、下端軸承定位安裝孔、與活塞為間隙δ的配合孔和上端軸承定位安裝孔,在缸筒OO)的上端沿徑向設(shè)置有泄油口(19),泄油口(19)和缸筒OO)上端軸承定位安裝孔相連通。
4.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的缸蓋是一圓盤類結(jié)構(gòu)件,缸蓋03) —端的中心處設(shè)置有圓柱形凸臺,圓柱形凸臺上設(shè)置有安裝密封圈的密封圈槽,沿圓柱形凸臺的軸向與缸蓋03)的徑向設(shè)置有相連通的進(jìn)油道02), 軸向進(jìn)油道在圓柱形凸臺的中心線上,缸蓋的周邊均布有螺釘通孔。
5.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的活塞的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的2個直線滾動軸承的滾動體接觸,2個直線滾動軸承采用彈性擋圈或/和定位套筒軸向定位是指1)等截面活塞(16)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承(17)與2號直線滾動軸承(XT)的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承(17)采用1號彈性擋圈(18)與2號彈性擋圈(37)軸向定位,或者采用1號定位套筒(36)與1號彈性擋圈(18)軸向定位,安裝在缸筒OO)下端軸承定位安裝孔的2號直線滾動軸承07)采用3號彈性擋圈(38)軸向定位,或采用2號定位套筒 (43)軸向定位;2)變截面活塞G2)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承G4)與2號直線滾動軸承(XT)的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承G4)采用4號彈性擋圈05)與5號彈性擋圈06)軸向定位,或采用3號定位套筒G7)與4號彈性擋圈05)軸向定位,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承(XT)采用3號彈性擋圈(38)軸向定位,或采用2號定位套筒 (43)軸向定位。
6.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的活塞外壁和安裝于缸筒00)上下端軸承定位安裝孔中的2個法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸是指1)等截面活塞(16)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承GO)與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承GO)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位, 利用3號螺釘06)與缸筒OO)緊固連接,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承Gl)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘(39)與缸筒 (20)緊固連接;2)變截面活塞G2)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承G8)與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承G8)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位, 利用5號螺釘09)與缸筒OO)緊固連接,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承Gl)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘(39)與缸筒 (20)緊固連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的活塞的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的1個直線滾動軸承與1個法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸,1個直線滾動軸承采用彈性擋圈或/和定位套筒軸向定位是指1)等截面活塞(16)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承GO)與2號直線滾動軸承、2Τ)的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的1號法蘭式直線滾動軸承GO)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用3 號螺釘06)與缸筒OO)緊固連接,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承(XT)采用2號定位套筒G3)軸向定位,或采用3號彈性擋圈(38)軸向定位;2)等截面活塞(16)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承(17)與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的1號直線滾動軸承(17)采用1號定位套筒(36)與彈性擋圈(18)軸向定位, 或采用1號彈性擋圈(18)與2號彈性擋圈(37)軸向定位,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承Gl)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用4號螺釘(39)與缸筒OO)緊固連接;3)變截面活塞G2)的外壁和安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承G4)與2號法蘭式直線滾動軸承的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中的3號直線滾動軸承G4)采用3號定位套筒G7)與4號彈性擋圈05)軸向定位,或采用4號彈性擋圈05)與5號彈性擋圈06)軸向定位,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號法蘭式直線滾動軸承采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用 4號螺釘(39)與缸筒OO)緊固連接;4)變截面活塞G2)的外壁與安裝于缸筒OO)上下端軸承定位安裝孔中的3號法蘭式直線滾動軸承G8)與2號直線滾動軸承、2Τ)的滾動體接觸,安裝于缸筒OO)上端軸承定位安裝孔中3號法蘭式直線滾動軸承G8)采用自身上的法蘭盤端面軸向定位,利用5號螺釘G9)與缸筒00)緊固連接,安裝于缸筒OO)下端軸承定位安裝孔中的2號直線滾動軸承(XT)采用3號彈性擋圈(38)軸向定位,或采用2號定位套筒G3)實(shí)現(xiàn)軸向定位。
8.按照權(quán)利要求1所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的校驗器包括位移傳感器O)、1號液控單向閥G)、l號柱塞缸(5)、2號液控單向閥(6)、伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) (7)、油箱(8)、1號截止閥(9)、3號液控單向閥(10)、2號截止閥(12)、2號柱塞缸(13),4 號液控單向閥(14)、3號截止閥(15)、防轉(zhuǎn)鍵08)、1號位置開關(guān)09)、2號位置開關(guān)(30)、 3號位置開關(guān)(31)與4號位置開關(guān)(32),其中,伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(7)包括伺服電機(jī)與減速器;位移傳感器( 安裝在缸筒OO)的上端,2號柱塞缸(1 的2號柱塞和1號柱塞缸 (5)的1號柱塞的伸出端通過一根絲杠固定連接在一起,2號柱塞、絲杠和1號柱塞的對稱軸線共線,絲杠和減速器中一齒輪中心處的螺母配裝在一起,1號柱塞缸(5)的進(jìn)出油口和 1號液控單向閥的進(jìn)油口與2號液控單向閥(6)的出油口管路連接,并和1號液控單向閥⑷與3號液控單向閥(10)的控制油口管路連接;2號柱塞缸(13)的進(jìn)出油口和4號液控單向閥(14)的進(jìn)油口、3號液控單向閥(10)的出油口與1號截止閥(9)的一端管路連接,并和4號液控單向閥(14)與2號液控單向閥(6)的控制油口管路連接;4號液控單向閥 (14)的出油口和1號液控單向閥⑷的出油口、3號截止閥(15)的一端與2號截止閥(12) 的一端管路連接,3號截止閥(15)的另一端與缸蓋03)上的進(jìn)油道02)管路連接,3號液控單向閥(10)的進(jìn)油口和1號截止閥(9)的另一端、缸筒OO)上的泄油口(19)、油箱⑶ 與2號液控單向閥(6)的進(jìn)油口管路連接,1號位置開關(guān)09)固定于2號柱塞向左行程的左端點(diǎn)處,2號位置開關(guān)(30)固定在2號柱塞向右行程的右端點(diǎn)處,3號位置開關(guān)(31)固定于1號柱塞向左行程的左端點(diǎn),4號位置開關(guān)(32)固定于1號柱塞向右行程的右端點(diǎn)處, 2號柱塞與1號柱塞的前端分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的并和壓力計箱體側(cè)壁上的鍵槽配裝在一起的防轉(zhuǎn)鍵08)。
9.按照權(quán)利要求8所述的滾動摩擦活塞式壓力計,其特征在于,所述的2號柱塞缸 (13)和1號柱塞缸(5)平行并列放置,伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(7)中的減速器中有結(jié)構(gòu)相同的 1號齒輪和2號齒輪,在1號齒輪與2號齒輪的中心處分別固裝一個絲杠螺母,1號齒輪與 2號齒輪相嚙合,1號齒輪與2號齒輪通過其中心處的絲杠螺母分別套裝在固定于1號柱塞與2號柱塞伸出端的絲杠上成轉(zhuǎn)動連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滾動摩擦活塞式壓力計,所述滾動摩擦活塞式壓力計包括專用砝碼、校驗器與滾動摩擦活塞缸。滾動摩擦活塞缸包括活塞、缸筒、缸蓋、彈性擋圈、定位套筒、密封圈和直線式滾動軸承。套裝有密封圈的缸蓋采用螺釘固定安裝在缸筒的底端。活塞與2個直線滾動軸承的滾動體相接觸,直線滾動軸承采用彈性擋圈或/和定位套筒軸向定位,法蘭式直線滾動軸承采用螺釘與缸筒的緊固。活塞與缸筒上的2個軸承定位安裝孔之間的缸筒內(nèi)壁為間隙配合,間隙大小為δ=2~20μm,配合長度為L=10d~20d,d為活塞直徑,d=1~20mm。專用砝碼作用于活塞頂端。校驗器通過1號截止閥與3號截止閥和滾動摩擦活塞缸的泄油口與進(jìn)油道管路連接。
文檔編號G01L25/00GK102175389SQ201110040820
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者孫偉騰, 張學(xué)成 申請人:吉林大學(xué)