CN102564687B - 力标准机的高度调节装置 - Google Patents

Abstract

一种力标准机的高度调节装置，包括一机架、一位于机架顶端的电机、两丝杆、两固定块、两固定于机架顶端的轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块；该机架具有一上梁和四侧梁；所述两丝杆分别位于上梁的两侧面，每该丝杆均位于两侧梁之间，且每该丝杆外表面均设有螺纹；两所述固定块分别设于上梁的两侧面，每所述固定块均套设于一丝杆上并位于两侧梁之间；每所述轴承均套设于一螺帽上；每所述螺帽均套设于一丝杆上，且该螺帽通过一传送带与电机链接；所述承压板位于机架内，且承压板的两侧面对应地分别设有一凹槽；每所述升降滑块均套设于一丝杆的底端，且该升降滑块对应于承压板的一端插入凹槽中。本发明提供了一种全新结构的高度调节装置。

Description

力标准机的高度调节装置

【技术领域】

本发明涉及一种高度调节装置，具体涉及一种力标准机的高度调节装置。 

【背景技术】

力值在工农业生产、国防建设及科学研究中是不可缺少的重要物理量，力标准机的量程大小及计量性能水平的高低，是反映一个国家的工业、国防及科学研究领域战略竞争力的重要标志。目前国内最大的力标准机的量程为30MN，随着国内工业生产和科学技术的发展，对大力值的测量需求日益增多，因此需要建立更大的力值基标准，以满足国家航空航天工业、核电、冶金、机械以及大型桥梁建筑建设发展的需要，因此申请人研发了一种量程为60MN的力标准机。 

力标准机在工作时，当力标准机的油缸向上输出力时，根据力的传递原理，被测工件也会受到一向上的作用力，倘若被测工件与力标准机机架的上梁之间有一段距离，则被测工件会向上运动，导致被测工件不受力或被测工件的重心离地面较高。因而，力标准机在工作时，根据被测工件的高度不同，需要调整试验空间的高度，以使被测工件能在力标准机的机架内被约束住，从而实现测量被测工件的载荷能力。尤其当被测工件为荷载箱或橡胶支座时，荷载箱和橡胶支座的高度都比较低(一般仅约300mm)、重量大，为保证荷载箱或橡胶支座的安全测量，因而在测量时荷载箱或橡胶支座的重心离地面要相对较低。 

现有的力标准机的高度调节装置如图3所示主要包括：一上梁100′、四均穿设于所述上梁100′的侧梁200′和一电机300′，每所述所述侧梁200′的外表面均设有第一螺纹201′。图4为现有的高度调节装置中上梁100′和一侧梁200′的配合图；图5是现有的高度调节装置中链轮3′、第一锥齿轮5′、第二锥齿轮6′、蜗杆7′和蜗轮8′的配合图。如图4-5所示，电机300′通过链条2′与链轮 3′连接，链轮3′通过第一转轴4′与第一锥齿轮5′连接，第一锥齿轮5′与第二锥齿轮6′相互啮合，第二锥齿轮6′与蜗杆7′连接，蜗杆7′和蜗轮8′相互啮合，所述蜗轮8′套设于一侧梁200′上且蜗轮8′通过平面轴承9′与上梁100′连接，蜗轮8′的内壁设有与所述侧梁200′的第一螺纹201′相配合的第二螺纹(未图示)。此高度调节装置的工作原理为：电动机1′带动链条2′转动，链条2′带动链轮3′转动，链轮3′通过第一转轴4′带动第一锥齿轮5′转动，第一锥齿轮5′转动带动第二锥齿轮6′转动，第二锥齿轮6′转动带动蜗杆7′转动，蜗杆7′通过蜗杆蜗轮传动带动蜗轮8′转动，而蜗轮8′与上梁100′通过平面轴承9′连接，蜗轮8′转动带动平面轴承9′的球体91′滚动，平面轴承9′的轴承座92′不转动，蜗轮8′与侧梁200′是螺纹连接，因而蜗轮8′转动时就沿着侧梁200′上下运动，从而带动上梁100′上下移动。 

倘若大力值如60MN的力标准机使用现有的机架和高度调节装置，在力标准机工作时，现有的高度调节装置的受力中心为四侧梁，而四侧梁承受不了如60MN这么大的力，势必导致力标准机的机架损毁。 

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种力标准机的高度调节装置，提供了一种全新结构的高度调节装置。 

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种力标准机的高度调节装置，设置于力标准机的机架上，该机架具有一上梁和四侧梁；所述高度调节装置包括一电机、两丝杆、两固定块、两轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块；所述电机位于上梁的顶端；所述两丝杆分别位于上梁的两侧面，且每所述丝杆均位于两侧梁之间，每所述丝杆外表面均设有螺纹；两所述固定块分别设于上梁的两侧面，且每所述固定块均套设于与该固定块相对应的丝杆上；每所述轴承均套设于一螺帽上，并与上梁的顶端固定连接；每所述螺帽均套设于一丝杆上，且该螺帽通过一传送带与所述电机链接；所述承压板位于机架内，且承压板的两侧面对应地分别设有一凹槽；每所述升降滑块均与一丝杆固紧连接，且该升降滑块对应于承压板的一端插入所述凹槽中。 

较佳地，该装置还包括两动力源，两所述动力源分别位于两丝杆的下方；每所述动力源均含有一第一支撑板、一第二支撑板和一油缸；所述第一支撑板和第二支撑板均固定于两侧梁之间，且该第一支撑板套设于所述油缸上部；所述油缸位于丝杆与第二支撑板之间。 

较佳地，该装置还包括至少一个置于所述承压板上的垫板。 

较佳地，所述机架还包括一底座；所述上梁呈倒T形结构，所述底座呈T形结构；所述四侧梁为两对两两相向设置的凹形框架，每该凹形框架均含两突部；每所述凹形框架的一突部与上梁的横边相卡合，该凹形框架的另一突部与底座的横边相卡合，且所述上梁与底座的横边侧边缘均贴合于凹形框架的内边缘，所述上梁与底座的竖边侧边缘均与突部的顶端贴合；所述底座的竖边长度值等于突部的顶端宽度值。 

本发明的有益效果在于：通过在机架的各方位上设置一电机、两丝杆、两固定块、两轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块，即可组合出一全新的力标准机的高度调节装置。 

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。 

图1为本发明的立体结构示意图。 

图2为本发明中升降滑块与承压板的配合图（其中部分剖视）。 

图3为现有的高度调节装置的整体示意图。 

图4为现有的高度调节装置中一侧梁与上梁的配合图。 

图5是现有的高度调节装置中链轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、蜗杆和蜗轮的配合图。 

【具体实施方式】

如图1所示，一种力标准机的高度调节装置，设置于力标准机的机架2上，所述高度调节装置包括一电机1、两丝杆3、两固定块4、两轴承（未图示）、两螺帽5、一承压板6、两升降滑块7、至少一个置于所述承压板6上的垫板8、两动力源9。 

请再参阅图1，所述机架2具有一上梁21、一底座22和四侧梁；所述上梁21呈倒T形结构，所述底座22呈T形结构；所述四侧梁为两对两两相向设置的凹形框架23，每该凹形框架23均含两突部231；每所述凹形框架23的一突部231与上梁21的横边211相卡合，该凹形框架23的另一突部231与底座22的横边221相卡合，且所述上梁21的横边211、底座22的横边221侧边缘均贴合于凹形框架23的内边缘，所述上梁21的竖边212、底座22的竖边222侧边缘均与突部231的顶端2311贴合；所述底座22的竖边222长度值等于突部231的顶端2311宽度值。 

请再参阅图1，所述电机1位于上梁21的顶端213。所述两丝杆3分别位于上梁21的两侧面，且每所述丝杆3均位于两侧梁之间，每所述丝杆3外表面均设有螺纹(未图示)。两所述固定块4分别设于上梁21的两侧面，且每所述固定块4均位于两侧梁之间，每所述固定块4均套设于与该固定块4相对应的丝杆3上。 

请再参阅图1-2，每所述轴承(未图示)均套设于一螺帽5上，并与上梁21的顶端213固定连接。每所述螺帽5均套设于一丝杆3上，且该螺帽5通过一传送带12与所述电机1链接；两所述螺帽5分别位于两固定块4的上方。所述承压板6位于机架2内，且承压板6的两侧面对应地分别设有一凹槽61。每所述升降滑块7均与一丝杆3固紧连接并套设于该丝杆3的底端，且该升降滑块7对应于承压板6的一端插入所述凹槽61中。 

请再参阅图1，所述垫板8的数量和厚度根据被测工件的高度设置，当被测工件的高度值较大时，则所需垫板8的数量较少，当被测工件的高度值较小时，则所需垫板8的数量较多。所述垫板8的设置，使得力标准机在测量物体时，可以不受被测工件的高度限制，通过垫板8的数量和厚度的自由组合实现被测工件的固定约束。 

两所述动力源9分别位于两丝杆3的下方；每所述动力源9均含有一第一支撑板91、一第二支撑板92和一油缸93。每所述第一支撑板91和第二支撑板92均固定于机架2侧面的两侧梁即两凹形框架23之间，且该第一支撑板91套设于所述油缸93上部；所述第二支撑板92位于第一支撑板91的下方；所述油缸93位于丝杆3与第二支撑板92之间。所述第一支撑板91和第二支撑板92的设置是用于支撑油缸93。油缸93的设置，可为丝杆3等组件 的上升提供动力，也可为丝杆3、承压板6及垫板8提供支撑力，以减小两丝杠3所承受的力。 

当应用本发明工作时，先根据被测工件的高度算出所需垫板8的数量和厚度，然后启动电机1，电机1带动两螺帽5转动。由于电机1具有正转和反转的双转向功能，因而螺帽5也可实现正转和反转的双转向功能，又因为螺帽5上套设有一轴承(未图示)，因而螺帽5在转动的同时可以保持水平位置不变。由两螺帽5转动可实现两丝杆3向上或向下移动，然后两丝杆3分别带动两升降滑块7向上或向下移动，再由两升降滑块7一起带动承压板6以及承压板6上的垫板8向上或向下移动，最后到达预定位置，从而实现调节力标准机的试验空间的高度。当电机1正转引起两丝杆3和升降滑块7等组件向上移动时，可通过控制系统对所述油缸93进油，使油缸93的活塞向上运动，为丝杆3、承压板6及垫板8的上升提供动力和支撑力，以降低两丝杠承受的力。因为两升降滑块7是同步移动，所以两升降滑块7在带动承压板6以及承压板6上的垫板8过程中，承压板6以及承压板6上的垫板8可以保持水平不倾斜，因而不会发生承压板6上的垫板8滑落的现象。由于相互配合的丝杆3与螺帽5具有自锁功能，在本发明工作过程中，当螺帽5停止转动时，丝杆3也会立即停止移动，从而可保护承压板6以及承压板6上的垫板8等组件不会发生坠落。 

当力标准机工作时，被测工件位于所述承压板6之下，对承压板6施加一垂直向上的作用力，根据力的传递原理，机架2的上梁21会受到一垂直向上的力，而上梁21会通过上梁21的横边211将所受到的绝大部分的力作用于凹形框架23的突部231，大大减小了凹形框架23与上梁21的贴合面23a所产生的剪切力。本发明为面受力，因而能够载荷很大的力，可作为大力值力标准机如本申请人自行研发的60MN的力标准机的高度调节装置。 

本发明为一全新结构的高度调节装置，也可作为现有技术中通用的力标准机的高度调节装置。 

Claims (4)

1.一种力标准机的高度调节装置，设置于力标准机的机架上，该机架具有一上梁和四侧梁；其特征在于：所述高度调节装置包括一电机、两丝杆、两固定块、两轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块；所述电机位于上梁的顶端；所述两丝杆分别位于上梁的两侧面，且每所述丝杆均位于两侧梁之间，每所述丝杆外表面均设有螺纹；两所述固定块分别设于上梁的两侧面，且每所述固定块均套设于与该固定块相对应的丝杆上；每所述轴承均套设于一螺帽上，并与上梁的顶端固定连接；每所述螺帽均套设于一丝杆上，且该螺帽通过一传送带与所述电机链接；所述承压板位于机架内，且承压板的两侧面对应地分别设有一凹槽；每所述升降滑块均与一丝杆固紧连接，且该升降滑块对应于承压板的一端插入所述凹槽中。

2.如权利要求1所述的力标准机的高度调节装置，其特征在于：该装置还包括两动力源，两所述动力源分别位于两丝杆的下方；每所述动力源均含有一第一支撑板、一第二支撑板和一油缸；所述第一支撑板和第二支撑板均固定于两侧梁之间，且该第一支撑板套设于所述油缸上部；所述油缸位于丝杆与第二支撑板之间。

3.如权利要求1所述的力标准机的高度调节装置，其特征在于：该装置还包括至少一个置于所述承压板上的垫板。

4.如权利要求1所述的力标准机的高度调节装置，其特征在于：所述机架还包括一底座；所述上梁呈倒T形结构，所述底座呈T形结构；所述四侧梁为两对两两相向设置的凹形框架，每该凹形框架均含两突部；每所述凹形框架的一突部与上梁的横边相卡合，该凹形框架的另一突部与底座的横边相卡合，且所述上梁与底座的横边侧边缘均贴合于凹形框架的内边缘，所述上梁与底座的竖边侧边缘均与突部的顶端贴合；所述底座的竖边长度值等于突部的顶端宽度值。

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