本發(fā)明涉及一種曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及使用該機(jī)構(gòu)的彈簧壽命試驗(yàn)裝置，屬于彈簧檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高壓隔離開關(guān)和高壓接地開關(guān)的靜觸頭部分使用彈簧對觸指進(jìn)行施加壓力，保證動靜觸頭之間的接觸可靠，該隔離開關(guān)用彈簧的結(jié)構(gòu)如圖1所示，彈簧的兩端具有掛鉤。該隔離開關(guān)用彈簧在產(chǎn)品裝配時(shí)通常不會出現(xiàn)問題，但是在產(chǎn)品調(diào)試或運(yùn)行檢修過程中容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，給產(chǎn)品運(yùn)行埋下了隱患，這就需要利用彈簧測試裝置對彈簧的壽命進(jìn)行檢測。

例如授權(quán)公告日為2014.12.03、授權(quán)公告號為CN203981517U的中國實(shí)用新型專利公開的一種彈簧疲勞測試裝置，該裝置包括滑軌，滑軌上沿滑軌的延伸方向間隔設(shè)置有彈簧座和滑塊，彈簧座與滑軌固定連接，滑塊能夠沿滑軌導(dǎo)向移動，滑塊通過連桿與凸輪連接，凸輪轉(zhuǎn)動帶動滑塊沿滑軌往復(fù)運(yùn)動，凸輪、連桿、滑塊和滑軌組成了一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，凸輪構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄。該彈簧疲勞測試裝置在測試時(shí)，將彈簧連接在彈簧座和滑塊之間，凸輪不停轉(zhuǎn)動帶動滑塊往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)而對彈簧進(jìn)行重復(fù)拉伸。

由于上述彈簧疲勞測試裝置的滑塊與滑軌之間為滑動接觸配合，滑動接觸配合在一定運(yùn)動速度下，滑塊容易出現(xiàn)時(shí)快時(shí)慢時(shí)走時(shí)停的運(yùn)動現(xiàn)象，即所謂的爬行現(xiàn)象；滑塊出現(xiàn)爬行現(xiàn)象對滑塊和滑軌的磨損破壞十分嚴(yán)重，對滑塊和滑軌十分不利；另外，連桿的端部鉸接在滑塊的頂部，連桿作用在滑塊上的作用力偏離滑塊的重心位置，拉動滑動時(shí)，滑塊容易發(fā)生傾斜，導(dǎo)致滑塊與滑軌不能夠很好接觸，造成滑塊與滑軌之間靜、動摩擦力差值較大，加重爬行現(xiàn)場的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中彈簧試驗(yàn)裝置容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的技術(shù)問題。本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該曲柄滑塊結(jié)構(gòu)的彈簧壽命試驗(yàn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，包括曲柄、沿前后方向延伸的導(dǎo)軌以及可沿導(dǎo)軌導(dǎo)向移動的滑塊和連接在曲柄和滑塊之間的連桿，所述導(dǎo)軌與所述滑塊之間設(shè)有滾動體，所述導(dǎo)軌與所述滑塊通過所述滾動體實(shí)現(xiàn)滾動配合。

所述導(dǎo)軌由軸線沿前后方向延伸的導(dǎo)套構(gòu)成，滑塊設(shè)于導(dǎo)套內(nèi)，滑塊的與導(dǎo)套相對的側(cè)面上設(shè)有滾動體安裝孔，滾動體安裝于滾動體安裝孔內(nèi)，所述連桿鉸接于滑塊的后端，滑塊的前端設(shè)有用于安裝待測試彈簧的安裝結(jié)構(gòu)。

滑塊的橫截面為方形，導(dǎo)套的導(dǎo)向孔橫截面為方形且與滑塊相適配，滑塊的上下側(cè)面和/或左右側(cè)面上開設(shè)有所述滾動體安裝孔。

滑塊的上下側(cè)面和左右側(cè)面上均開設(shè)有所述滾動體安裝孔，滑塊內(nèi)開設(shè)有貫穿滑塊左右的連通孔，兩個(gè)分別位于左側(cè)面和右側(cè)面的滾動體安裝孔通過所述連通孔連通，連通孔內(nèi)設(shè)有用于對滑塊與導(dǎo)套之間潤滑以減少運(yùn)動阻力的吸油條。

所述曲柄為可繞中心軸線轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上固設(shè)有沿徑向延伸的齒條，齒條上通過可拆連接結(jié)構(gòu)連接有齒板，齒板與齒條嚙合，所述連桿與所述齒板鉸接。

所述可拆連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)于齒條和齒板上的螺栓孔和連接螺栓，齒板上的螺栓孔為沿齒條長度方向延伸的長孔。

一種彈簧壽命試驗(yàn)裝置，包括工作臺，工作臺上設(shè)有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和彈簧座，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括曲柄、沿前后方向延伸的導(dǎo)軌以及可沿導(dǎo)軌導(dǎo)向移動的滑塊和連接在曲柄和滑塊之間的連桿，彈簧座與滑塊之間具有用于供待測試彈簧安裝的安裝空間，所述導(dǎo)軌與所述滑塊之間設(shè)有滾動體，所述導(dǎo)軌與所述滑塊通過所述滾動體實(shí)現(xiàn)滾動配合。

所述導(dǎo)軌由軸線沿前后方向延伸的導(dǎo)套構(gòu)成，滑塊設(shè)于導(dǎo)套內(nèi)，滑塊的與導(dǎo)套相對的側(cè)面上設(shè)有滾動體安裝孔，滾動體安裝于滾動體安裝孔內(nèi)，所述連桿鉸接于滑塊的后端，滑塊的前端設(shè)有用于安裝待測試彈簧的安裝結(jié)構(gòu)。

滑塊的橫截面為方形，導(dǎo)套的導(dǎo)向孔橫截面為方形且與滑塊相適配，滑塊的上下側(cè)面和/或左右側(cè)面上開設(shè)有所述滾動體安裝孔。

滑塊的上下側(cè)面和左右側(cè)面上均開設(shè)有所述滾動體安裝孔，滑塊內(nèi)開設(shè)有貫穿滑塊左右的連通孔，兩個(gè)分別位于左側(cè)面和右側(cè)面的滾動體安裝孔通過所述連通孔連通，連通孔內(nèi)設(shè)有用于對滑塊與導(dǎo)套之間潤滑以減少運(yùn)動阻力的吸油條。

所述曲柄為可繞中心軸線轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上固設(shè)有沿徑向延伸的齒條，齒條上通過可拆連接結(jié)構(gòu)連接有齒板，齒板與齒條嚙合，所述連桿與所述齒板鉸接。

所述可拆連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)于齒條和齒板上的螺栓孔和連接螺栓，齒板上的螺栓孔為沿齒條長度方向延伸的長孔。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中，彈簧壽命試驗(yàn)裝置包括曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括曲柄、滑塊和導(dǎo)軌，滑塊可沿導(dǎo)軌的延伸方向前后導(dǎo)向移動，滑塊與導(dǎo)軌之間由現(xiàn)有的滑動摩擦配合轉(zhuǎn)換為滾動摩擦配合，減少爬行現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而減少滑塊和導(dǎo)軌之間的磨損，該彈簧壽命試驗(yàn)裝置可對彈簧進(jìn)行上萬次拉伸疲勞試驗(yàn)，裝置使用壽命長。

附圖說明

圖1為隔離開關(guān)用彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中彈簧壽命試驗(yàn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為圖3中A-A向剖視圖；

圖5為圖3中B-B向剖視圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1中彈簧安裝架的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例1中滑塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7中滑塊的側(cè)視圖；

圖9為圖8中C-C向剖視圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例1中連桿的截面示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例1中轉(zhuǎn)盤的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖11中轉(zhuǎn)盤的截面示意圖；

圖13為圖12中I部的放大圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例1中齒板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例1中減速器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為圖15中減速器的側(cè)視圖；

圖17為圖16中D-D向剖視圖；

圖18為圖15中箱體39的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19為圖16中蝸桿36的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明一種彈簧壽命試驗(yàn)裝置的具體實(shí)施例1，如圖1至圖19所示，該彈簧壽命試驗(yàn)裝置包括工作臺，工作臺主要由機(jī)構(gòu)箱1和支撐架11組成，機(jī)構(gòu)箱1內(nèi)設(shè)有減速器和電機(jī)，電機(jī)和減速器共同組成該彈簧壽命試驗(yàn)裝置的驅(qū)動裝置。支撐架11包括豎直連接板111和水平支撐板112，豎直連接板111和水平支撐板112一體成型設(shè)置形成L型板結(jié)構(gòu)，豎直連接板111與機(jī)構(gòu)箱1的側(cè)壁固連，機(jī)構(gòu)箱的側(cè)壁上和豎直連接板111上對應(yīng)開設(shè)有安裝孔，豎直連接板111通過緊固螺栓與機(jī)構(gòu)箱的側(cè)壁固連，其中豎直連接板111上的安裝孔為長度沿上下方向延伸的長孔，這樣可以調(diào)節(jié)水平支撐板的高度。水平支撐板112的遠(yuǎn)離豎直連接板111的一端設(shè)有支撐腿12，用于支承水平支撐板112。豎直連接板111和水平支撐板112之間還連接有加強(qiáng)筋板113，提高支撐架強(qiáng)度。

工作臺上設(shè)有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和由彈簧安裝架9和固定板10組成的彈簧座。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤2、連桿4、滑塊15以及導(dǎo)套5，轉(zhuǎn)盤2構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄，導(dǎo)套5構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌。連桿4的兩端分別與轉(zhuǎn)盤2和滑塊15鉸接連接。導(dǎo)套5為橫截面呈方形的筒狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)套5固定在水平支撐板112上，設(shè)導(dǎo)套5的軸線沿前后方向延伸，彈簧座位于導(dǎo)套5的前側(cè)。導(dǎo)套5的底壁上以及水平支撐板上對應(yīng)開設(shè)有螺栓穿孔，位于水平支撐板112上的螺栓穿孔為長孔，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)套5的前后位置來調(diào)節(jié)導(dǎo)套與彈簧座之間的距離?；瑝K15導(dǎo)向裝配于導(dǎo)套5內(nèi)，滑塊15與彈簧座之間具有用于安裝待測彈簧的安裝空間。使用時(shí)，待測彈簧連接在滑塊15與彈簧座之間，滑塊15前后往復(fù)運(yùn)動而周期性拉伸待測彈簧，達(dá)到對彈簧檢測的目的。本實(shí)施例中，彈簧座的固定板10為角板結(jié)構(gòu)，包括水平板部分和立板部分，水平板部分和立板部分上均設(shè)有螺栓穿孔，水平板部分與水平支撐板112通過螺栓固連；彈簧安裝架9固定在立板部分的后側(cè)，彈簧安裝架9包括連接板91和位簧板92，連接板91和位簧板92一體成型設(shè)置，且連接板91垂直于位簧板92，連接板91上設(shè)有穿孔，連接板91通過緊固螺栓與固定板10的立板部分固連。位簧板92的遠(yuǎn)離連接板91的一端設(shè)有供待測彈簧8的掛鉤進(jìn)入的開口槽93，開口槽93的兩側(cè)壁上對應(yīng)開設(shè)有銷孔94，安裝時(shí)，將彈簧8的掛鉤插入開口槽93內(nèi)，然后在銷孔94內(nèi)安裝銷釘7使待測彈簧8與位簧板92固連?；瑝K15的前端對應(yīng)固設(shè)有彈簧安裝架，彈簧安裝架構(gòu)成用于安裝待測彈簧的安裝結(jié)構(gòu)。使用時(shí)待測彈簧8的兩端分別與兩彈簧安裝架連接，滑塊15沿導(dǎo)套5往復(fù)運(yùn)動進(jìn)而周期性拉伸待測彈簧8。

滑塊15為與導(dǎo)套5相適配的立方體結(jié)構(gòu)，滑塊的橫截面呈方形，滑塊15的各條棱均作圓角處理。本發(fā)明中的滑塊15截面為方形，與截面為圓形相比，滑塊為方形運(yùn)行穩(wěn)定可靠，不會繞軸線轉(zhuǎn)動，避免其它聯(lián)接部位受力。導(dǎo)套5的與滑塊15相對的側(cè)面上開設(shè)有滾動體安裝孔151，滾動體安裝孔151中嵌設(shè)滾動體16，滾動體16為滾珠。滾珠為表面粗糙度要求很高的鋼球，滾動時(shí)效果可以達(dá)到軸承的作用。本實(shí)施例中，滑塊15的頂面和底面上各開設(shè)有四個(gè)滾動體安裝孔，左、右兩側(cè)面上各開設(shè)有六個(gè)滾動體安裝孔，位于滑塊頂面和底面上的滾動體安裝孔為盲孔。滑塊15內(nèi)開設(shè)有貫穿滑塊左右的連通孔152，兩個(gè)分別位于左側(cè)面和右兩側(cè)面上的滾動體安裝孔通過所述連通孔152連通，連通孔152內(nèi)設(shè)有吸油條17，吸油條17帶有潤滑油，能夠?yàn)闈L珠提供充足的潤滑油；使用時(shí)，在頂面上的盲孔中澆注潤滑油，在導(dǎo)套的底壁上涂覆潤滑油，達(dá)到潤滑作用。

滑塊15的后端開設(shè)有插槽153，用于供連桿4插入，插槽153的上下兩側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)有銷軸孔154，連桿4插裝在插槽153中并通過銷軸14與滑塊15鉸接，銷軸孔154側(cè)壁上開設(shè)有徑向孔155，徑向孔155中設(shè)有頂絲13，用于頂緊銷軸14。

轉(zhuǎn)盤2包括圓形的盤體21以及同軸設(shè)于盤體21一側(cè)的軸套體22，軸套體22與減速器的輸出軸連接，軸套體22的側(cè)壁上設(shè)有徑向孔，當(dāng)減速器1的輸出軸穿裝在軸套體22內(nèi)以后，在徑向孔內(nèi)安裝螺栓，實(shí)現(xiàn)輸出軸與轉(zhuǎn)盤2止轉(zhuǎn)。盤體21上設(shè)有沿徑向延伸的齒條23，本實(shí)施例中，盤體21上開設(shè)有沿徑向延伸的缺口，缺口的寬度和長度與齒條23的寬度和長度相適應(yīng)，將齒條23嵌入缺口內(nèi)，然后將齒條23與盤體21焊接固定。齒條23寬度方向兩側(cè)設(shè)有倒角，方便齒條嵌入缺口內(nèi)。齒條23上通過可拆連接結(jié)構(gòu)連接有齒板3，齒板3的長度方向與齒條長度方向一致，連桿4通過齒板3與轉(zhuǎn)盤2鉸接連接。齒條23上沿長度方向間隔開設(shè)有多個(gè)螺栓孔，齒板3上對應(yīng)開設(shè)有螺栓孔，齒板3上的螺栓孔位沿長度方向延伸的長孔31，長孔31為臺階孔，通過在螺栓孔中安裝連接螺栓將齒板3固定在齒條23上，所述可拆連接結(jié)構(gòu)包括所述螺栓孔和連接螺栓。齒板3的齒與齒條23的齒相對設(shè)置且相互匹配，當(dāng)齒板3固定在齒條23上后，齒板3與齒條23嚙合能夠避免齒板3沿齒板3長度方向滑動。齒板3上還開設(shè)有安裝孔32，安裝孔32內(nèi)安裝有鉸接軸18，連桿4通過鉸接軸18與齒板3鉸接。使用時(shí)，可通過調(diào)整齒板3的位置來調(diào)整安裝孔32偏離轉(zhuǎn)盤中心的距離，進(jìn)而調(diào)整滑塊15往復(fù)運(yùn)動的行程。

本實(shí)施例中，減速器包括三級減速，三級減速分別為兩級齒輪減速和一級渦輪蝸桿減速。減速器包括箱體39，箱體39內(nèi)轉(zhuǎn)動裝配有傳動軸40、蝸桿36和輸出軸38，輸出軸38與轉(zhuǎn)盤2連接，渦輪37固定在輸出軸38上。電機(jī)31通過電機(jī)固定架41固定在箱體39內(nèi)，電機(jī)軸、傳動軸40和蝸桿36相互平行，輸出軸38垂直于蝸桿36。電機(jī)軸上固設(shè)有電機(jī)軸齒輪32，傳動軸40上固設(shè)有第一傳動齒輪33和第二傳動齒輪34，第一傳動齒輪33大于電機(jī)軸齒輪32、第二傳動齒輪34，電機(jī)軸齒輪32與第一傳動齒輪33嚙合配合，蝸桿36上固設(shè)有第三傳動齒輪35，第三傳動齒輪35大于第二傳動齒輪且兩者嚙合配合，蝸桿36與渦輪37嚙合配合。電機(jī)31轉(zhuǎn)動經(jīng)過三級減速，最終由輸出軸38將動力傳遞給轉(zhuǎn)盤2，轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動帶動滑塊15沿前后方向做周期性往復(fù)運(yùn)動，最后一級渦輪蝸桿減速，具有自鎖功能，蝸桿能夠帶動渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪不能帶動蝸桿轉(zhuǎn)動。該彈簧壽命試驗(yàn)裝置還包括計(jì)數(shù)器19，計(jì)數(shù)器19用于記錄待測彈簧被拉伸的次數(shù)。

該彈簧壽命試驗(yàn)裝置在對待測彈簧進(jìn)行檢測時(shí)，已知待測彈簧的原始長度L1，工作長度L2，工作時(shí)拉力N，在試驗(yàn)時(shí)，將待測彈簧8的兩端分別與兩彈簧安裝架連接，根據(jù)L1與L2的差值（L2-L1），調(diào)整齒板3的位置，使安裝孔32與轉(zhuǎn)盤2之間的中心距為（L2-L1）/2，此時(shí)，滑塊15前極限位置、后極限位置之間的距離為（L2-L1），即滑塊15往復(fù)運(yùn)動的形成為（L2-L1）。調(diào)整固定板10的位置，保證滑塊15移動至前極限位置時(shí)，待測彈簧8的長度為原始長度。調(diào)整完畢后，啟動電機(jī)開始對待測彈簧8進(jìn)行試驗(yàn)。該彈簧壽命試驗(yàn)裝置可以對彈簧進(jìn)行1萬次的壽命試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧在制造過程中存在的質(zhì)量缺陷。

其他實(shí)施例中，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄還可以替換為搖桿，連桿端部與搖桿端部鉸接。導(dǎo)軌還可以為開口朝上的U型導(dǎo)槽，滑塊位于導(dǎo)槽內(nèi)，滾珠設(shè)在導(dǎo)槽與滑塊之間，導(dǎo)軌還可以為開口朝下的U型導(dǎo)槽，導(dǎo)槽與水平支撐板固連且兩者之間形成封閉通道，滑塊位于通道內(nèi)。滾珠還可以替換為滾子或滾輪，滾子或者滾珠還可以安裝在導(dǎo)套上?？芍辉诨瑝K的頂面和底面設(shè)置滾動體安裝孔，或者只在左右側(cè)面設(shè)置滾動體安裝孔。

本發(fā)明的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如上述，為避免重復(fù)，在此不做贅述。