CN107389035B - 一种多功能刀口直角尺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硬度计主轴垂直度检定领域，具体是一种多功能刀口直角尺。包括由横部和垂直设于横部一端上侧的竖部构成的刀口直角尺，所述竖部顶端与硬度计的主轴相连接，且竖部的竖直中心线与硬度计的主轴的轴线位于同一直线上，横部中部上方水平安装有水平仪。本发明所述的多功能刀口直角尺，是一种可直接连接于硬度计的主轴上的刀口直角尺，其横部上的水平仪可直接将横部的倾斜角度直接读出，使得现有技术需要通过硬度计校验棒、刀口直角尺、塞尺三件设备完成仪器一个指标的判断简化为只需要一个本发明所述的多功能刀口直角尺完成检测工作，并且可以将主轴的垂直度大小显示出来，极大的提供了检测的效率和准确性。

Description

一种多功能刀口直角尺
技术领域
本发明涉及硬度计主轴垂直度检定领域，具体是一种多功能刀口直角尺。
背景技术
在目前现行有效的硬度计量检定规程JJG150-2005《金属布氏硬度计》、JJG112-2013《金属洛氏硬度计》和JJG151-2006《金属维氏硬度计》中，对硬度计主轴1和硬度计的试台台面4垂直度的要求为不大于0.2/100，单位为mm。具体的检测方法为将硬度计校验棒2牢固地安装在主轴1上，用刀口直角尺3和塞尺在硬度计校验棒2相互垂直的两个方向上进行测量，具体检测方法参见图1，将有效长度为100mm的硬度计校验棒2牢固地固定于硬度计的主轴1上，然后将侧边长度同样为100mm的Ⅰ级刀口直角尺3紧靠硬度计校验棒2上，如果硬度计主轴1与硬度计试台台面4没有任何倾斜角度而是完全垂直的话，那么在硬度计校验棒2和刀口直角尺3之间应没有间隙，但硬度计主轴1与试台台面4有不是完全垂直的状态的话，那么在硬度计校验棒2和刀口直角尺3侧边的最大间隙应不超过0.2mm。是否超过0.2mm通过塞尺来判断，如果厚度为0.2mm的塞尺能够通过该间隙，则证明硬度计主轴1与试台台面4的垂直度不符合要求。
通过对硬度计相关规程和操作方法的仔细研究之后发现，按照0.2/100这一技术参数，如果硬度计校验棒2的有效长度变为1000mm(即100mm的10倍)，刀口直角尺3的测量边长度也变为1000mm的话，那么它俩之间相靠的最大间隙则不应超过2mm。从而可以判断该硬度计主轴1与硬度计试台台面4垂直度的要求其实是一倾斜度，而0.2/100mm这一指标，对应可以转化为角度的指标，其几何图形表达如图2，对应数学公式为tanθ＝0.2/100，通过计算得到倾斜角的角度θ≈0.11459°＝6.8754′。
发明人想到利用水平仪5来测定倾斜度，以现有水平仪5中的条式水平仪为例(条式水平仪的结构参见图3)。条式水平仪由作为工作面的V型底平面与工作平面平行的水准器(俗称气泡)两部分组成，底平面的平直度和水准器的平行度都做得很精确。当条式水平仪的底平面放在准确的水平位置时，气泡正好在中间位置(即水平位置)。在水准器玻璃管内气泡两端刻线为零的两边，刻有不少于8格的刻度，刻线间距为2mm。当条式水平仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也就是条式水平仪底平面两端有高低时，水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动，这就是条式水平仪的使用原理。两端高低相差不多时，气泡移动也不多，两端高低相差较大时，气泡移动也比较大，在水准器的刻度上就可读出两端高低的差值。条式水平仪的规格以及分度值的说明参见表1。如分度值为0.03mm/m，即表示气泡移动一格时，被测量长度为1m的两端上，高低相差0.03mm。
表1条式水平仪规格及分度值
Figure BDA0001375971460000011
通过对水平仪5原理和使用方法的了解，若水平仪5应用到硬度计主轴1的垂直度测量方法中时，只能将相互之间为连接关系的硬度计主轴1和硬度计校验棒2以及硬度计试台台面4共同旋转90°后，再将水平仪5放置于硬度计主轴1上，如图4所示，当硬度计主轴1与试台台面4之间不垂直时，水平仪5会因与硬度计主轴1相连的硬度计校验棒2不水平，而将该不垂直显示出来。
但是，上述检定方法需要将硬度计主轴1和硬度计校验棒2以及硬度计试台台面4整体共同旋转90°，给检定造成诸多不便。为此，发明人设计出如图5所示的检定方式：将原先与硬度计主轴1相连接的硬度计校验棒2换做一定尺寸的刀口直角尺3，并且在这个刀口直角尺3的背部处的试台台面4上再放置另外一个刀口直角尺3。如果硬度计主轴1与试台台面4有一定的倾斜角度，那么产生的间隙会出现在两个地方，第一个是两个刀口直角尺3相接触的部位，第二个则是其中一个刀口直角尺3与硬度计试台台面4相接触的部分，通过简单的几何知识可知，这两个间隙的大小是相同的。如果在刀口直角尺3上放置一水平仪5，也同样会因为倾斜而在水平仪5上显示出一定的数值。
但是发明人设计出的该检定方式结构复杂，操作也繁琐。
发明内容
本发明为了解决现有技术以及发明人初期设计出的诸多硬度计主轴检定方式存在的结构复杂、操作繁琐的问题，提供了一种多功能刀口直角尺。
本发明是通过以下技术方案实现的：多功能刀口直角尺，包括由横部和垂直设于横部一端上侧的竖部构成的刀口直角尺，所述竖部顶端与硬度计的主轴相连接，且竖部的竖直中心线与硬度计的主轴的轴线位于同一直线上，横部中部上方水平安装有水平仪。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述竖部顶端竖直设有压头柄，竖部通过压头柄与硬度计的主轴相连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述压头柄顶部竖直开有盲孔，盲孔内壁通过固定片连接有一侧为开口状的环形弹簧紧固片，环形弹簧紧固片的开口处对接闭合形成的环形内径小于硬度计的主轴的直径，环形弹簧紧固片的开口处两端分别向外设有中部开有内螺纹孔的连接片，两连接片的内螺纹孔的螺纹方向相反，两连接片通过内螺纹孔均螺纹连接于螺杆上，螺杆的两端转动安装于压头柄内壁上且螺杆的中部同轴的设有传动齿轮，压头柄外壁上设有与传动齿轮啮合的旋钮齿轮。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述水平仪水平嵌设于横部中部上方，且水平仪的气泡与横部上侧面齐平或高于横部上侧面。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述横部的纵截面为等腰梯形，且等腰梯形的下底朝下，等腰梯形的两边处于横部的长度方向上。
本发明所述的多功能刀口直角尺，是一种可直接连接于硬度计的主轴上的刀口直角尺，其横部上的水平仪可直接将横部的倾斜角度直接读出，使得现有技术需要通过硬度计校验棒、刀口直角尺、塞尺三件设备完成仪器一个指标的判断简化为只需要一个本发明所述的多功能刀口直角尺完成检测工作，并且可以将主轴的垂直度大小显示出来，极大的提供了检测的效率和准确性；而且本发明所述的多功能刀口直角尺避免了以前刀口直角尺在使用中需要检测人员用手稳固尺部的操作，降低了检测人员的劳动强度，简化了检测步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有刀口直角尺用于硬度计主轴垂直度检定的使用示意图。
图2为倾斜度的几何表达图。
图3为条式水平仪的结构示意图。
图4为发明人初期设想的采用水平仪用于硬度计主轴垂直度检定的使用示意图。
图5为发明人初期设想的采用刀口直角尺和水平仪用于硬度计主轴垂直度检定的使用示意图。
图6为本发明所述多功能刀口直角尺的主视图。
图7为图6的左视图。
图8为图6的俯视图。
图9为压头柄的一种快速连接结构。
图10为图9的俯视图。
图中：1-主轴，2-硬度计校验棒，3-刀口直角尺，4-试台台面，5-水平仪，3-1-横部，3-2-竖部，6-压头柄，7-固定片，8-环形弹簧紧固片，9-连接片，10-螺杆，11-传动齿轮，12-旋钮齿轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。
多功能刀口直角尺，包括由横部3-1和垂直设于横部3-1一端上侧的竖部3-2构成的刀口直角尺3，所述竖部3-2顶端与硬度计的主轴1相连接，且竖部3-2的竖直中心线与硬度计的主轴1的轴线位于同一直线上，横部3-1中部上方水平安装有水平仪5。
具体使用时，所述水平仪5可采用如图3所示的条式水平仪，或者采用其他可将横部3-1倾斜度读出的其他类型的水平仪。
为了使刀口直角尺3与硬度计的主轴1方便连接，所述竖部3-2顶端竖直设有压头柄6，竖部3-2通过压头柄6与硬度计的主轴1相连接。
压头柄6使用时，最方便的连接方式是采用硬度计的主轴1与压头原始的连接方式，即所述压头柄6采用硬度计压头与主轴1的连接结构从而使压头柄6直接连接于主轴1上，简化了连接方式。具体的，如硬度计的主轴1与压头原始的连接方式为螺纹连接，那么压头柄6与主轴1的连接方式也为螺纹连接；如硬度计的主轴1与压头原始的连接方式为插接连接，那么压头柄6与主轴1的连接方式也为插接连接。
由于不同的硬度计，其主轴1与硬度计压头的连接结构的尺寸可能不同。为了使得本发明所述刀口直角尺尽可能的更适用于不同尺寸型号的主轴1，本发明具体提供了一种压头柄6的一种快速连接结构，即：所述压头柄6顶部竖直开有盲孔，盲孔内壁通过固定片7连接有一侧为开口状的环形弹簧紧固片8，环形弹簧紧固片8的开口处对接闭合形成的环形内径小于硬度计的主轴1的直径，环形弹簧紧固片8的开口处两端分别向外设有中部开有内螺纹孔的连接片9，两连接片9的内螺纹孔的螺纹方向相反，两连接片9通过内螺纹孔均螺纹连接于螺杆10上，螺杆10的两端转动安装于压头柄6内壁上且螺杆10的中部同轴的设有传动齿轮11，压头柄6外壁上设有与传动齿轮11啮合的旋钮齿轮12。
具体使用时，将压头柄6套在主轴1的外部，转动旋钮齿轮12，旋钮齿轮12带动传动齿轮11沿其轴向旋转，进而带动螺杆10旋转，由于两连接片9的内螺纹孔的螺纹方向相反，因此两连接片9在螺杆10上向螺杆10中部运行，进而带动环形弹簧紧固片8的开口处逐渐对接，直至环形弹簧紧固片8紧固于主轴1外部，即可进行检测。若检测完成，则向相反方向转动旋钮齿轮12。
具体实施时，所述水平仪5水平嵌设于横部3-1中部上方，且水平仪5的气泡与横部3-1上侧面齐平或高于横部3-1上侧面。
在本发明中，优选的，所述横部3-1的纵截面为等腰梯形，且等腰梯形的下底朝下，等腰梯形的两边处于横部3-1的长度方向上。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.多功能刀口直角尺，包括由横部（3-1）和垂直设于横部（3-1）一端上侧的竖部（3-2）构成的刀口直角尺（3），其特征在于，所述竖部（3-2）顶端与硬度计的主轴（1）相连接，且竖部（3-2）的竖直中心线与硬度计的主轴（1）的轴线位于同一直线上，横部（3-1）中部上方水平安装有水平仪（5）；
所述竖部（3-2）顶端竖直设有压头柄（6），竖部（3-2）通过压头柄（6）与硬度计的主轴（1）相连接；
所述压头柄（6）顶部竖直开有盲孔，盲孔内壁通过固定片（7）连接有一侧为开口状的环形弹簧紧固片（8），环形弹簧紧固片（8）的开口处对接闭合形成的环形内径小于硬度计的主轴（1）的直径，环形弹簧紧固片（8）的开口处两端分别向外设有中部开有内螺纹孔的连接片（9），两连接片（9）的内螺纹孔的螺纹方向相反，两连接片（9）通过内螺纹孔均螺纹连接于螺杆（10）上，螺杆（10）的两端转动安装于压头柄（6）内壁上且螺杆（10）的中部同轴的设有传动齿轮（11），压头柄（6）外壁上设有与传动齿轮（11）啮合的旋钮齿轮（12）；所述水平仪（5）水平嵌设于横部（3-1）中部上方，且水平仪（5）的气泡与横部（3-1）上侧面齐平或高于横部（3-1）上侧面。
2.根据权利要求1所述的多功能刀口直角尺，其特征在于，所述横部（3-1）的纵截面为等腰梯形，且等腰梯形的下底朝下，等腰梯形的两边处于横部（3-1）的长度方向上。
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