CN107907416A - 一种弹簧垫圈的脆性检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹簧垫圈的脆性检测装置，针对延迟断裂的弹簧垫圈进行检测，包括动力装置、底座和设置在底座上的压缩装置；所述弹簧垫圈放置在压缩装置中进行检测，所述动力装置驱动压缩装置将弹簧垫圈处于压缩状态，从而检测弹簧垫圈的脆性；本发明可以根据不同的检测标准对延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，本发明可以适用于不同形状弹簧垫圈的脆性检测，本发明可以同时检测多个弹性垫圈，本发明的结构简单，具有测试精度高、制作成本低、测试效率高的特点，具有较好的市场前景。

Description

一种弹簧垫圈的脆性检测装置
技术领域
本发明属于弹簧垫圈脆性检测的技术领域，具体涉及一种弹簧垫圈的脆性检测装置。
背景技术
弹簧垫圈广泛应用在机械产品的承力和非承力结构中，利用弹簧垫圈的弹性变形压紧被连接件。所述弹簧垫圈一般是由65Mn弹簧钢、70#碳钢材料制备而成，弹簧垫圈依次经热处理、电镀锌、镉、化学氧化等表面处理以提高弹簧垫圈的耐腐蚀能力。
在电镀过程中，由于弹簧垫圈处于阴极，在阴极析出的氢原子将渗入到弹簧垫圈的内部，在弹簧垫圈的各种微观缺陷（如位错、空隙等）聚集，形成氢气，产生巨大的压力。在弹簧垫圈材料内部残余应力与外力的作用下，在低于材料屈服强度的情况下会发生脆性断裂，这种断裂通常表现为延迟断裂，除造成本身功能失效外，断裂产生的零件碎片作为多余物也会造成产品故障。
为避免弹簧垫圈电镀脆性断裂造成的危害，一般按HB5067《氢脆试验方法》进行检测，采用专用的一组弹簧垫圈进行平行拉伸试样，弹簧垫圈电镀后分别对每根试样进行200h拉伸试验，但该试验方法为周期性检测，具有试样要求高、检测成本高、检测周期长的缺点；同时在检测后出现试样断裂的时候，需对上次试验到本次试验周期内的零件进行追溯，零件追溯成本高。
目前多采用立式结构对弹簧垫圈进行检测，将弹簧垫圈用平垫隔开穿在试棒上，根据要求选择不同的载荷块对弹簧垫圈进行压缩，放置48h以上不断裂为合格；该检测方法的缺点是需根据不同规格、形状的弹簧垫圈制作专用的脆性检测夹具，并配备不同规格的载荷块，夹具制作材料浪费大，检测效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹簧垫圈的脆性检测装置，针对延迟断裂的弹簧垫圈进行检测，包括动力装置、底座和设置在底座上的压缩装置；所述弹簧垫圈放置在压缩装置中；本发明通过脆性检测装置对弹簧垫圈进行脆性检测，可以实现对不同规格尺寸、形状的弹簧垫圈进行批次检测，可以同时检测多个弹簧垫圈，本发明结构简单、检测过程中定位精度高、制造成本低，检测效率高。
本发明主要通过以下技术方案实现：一种弹簧垫圈的脆性检测装置，针对延迟断裂的弹簧垫圈进行检测，包括动力装置、底座和设置在底座上的压缩装置；所述弹簧垫圈放置在压缩装置中进行检测，所述动力装置驱动压缩装置将弹簧垫圈处于压缩状态，从而检测弹簧垫圈的脆性。
本发明通过工作电源进行供电。所述测试芯轴固定压缩在滑动板与挡板之间，所述测试标尺随着滑动板的移动而移动，所述测试标尺用于测试测试芯轴压缩时的长度。
所述压缩装置包括测试芯轴、测试标尺和从左至右依次设置在底座上的固定板、挡板、滑动板；所述固定板固定设置在底座的一端，所述挡板通过螺纹固定连接固定板；所述固定板和挡板同轴设置有圆孔；所述测试芯轴依次穿过固定板和挡板的圆孔与滑动板固定连接；所述滑动板与底座滑动连接，所述动力装置固定连接滑动板，所述动力装置驱动滑动板在底座上水平运动；所述测试标尺的一端固定连接滑动板；所述弹簧垫圈放置在滑动板与挡板之间的测试芯轴上进行检测。
所述测试标尺上有均布的距离刻度线，可从挡板与标尺垂直交界处可读取压缩后的尺寸。本发明在检测时可以根据弹簧垫圈的尺寸规格，选用不同规格直径的测试芯轴和与之匹配的挡板实现不同直径规格弹簧垫圈的脆性检测。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述固定板设置在底座的一端，且固定板与底座滑动连接；所述底座的一端设置有卡槽，所述固定板的底部对应设置有卡条，所述固定板通过卡条与底座的卡槽滑动连接。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述底座上设置有滑轨，所述滑动板对应设置有滑动块，所述滑动板通过滑动块与底座的滑轨滑动连接。所述滑轨的方向与卡槽的方向垂直。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述固定板上设置有滑动槽，所述测试标尺的自由端穿过滑动槽并与固定板滑动连接，所述测试标尺能够随着滑动板的移动而穿过固定板上的滑动槽。所述测试标尺可以凸出固定板设置，实现测试标尺与固定板无干涉，当测试标尺随着滑动板移动时，所述测试标尺不会触碰到固定板，从而实现方便测量弹性垫圈的压缩长度。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述压缩装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在压缩装置靠近动力装置的一端。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述动力装置还包括操作面板和设置在操作面板上的显示屏；所述操作面板用于控制动力装置，所述显示屏与压力传感器连接。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述动力装置为电动气缸。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述检测装置可以同时检测多个弹簧垫圈，多个弹簧垫圈之间通过平垫圈交替放置。将多个待检测的弹簧垫圈间隔平垫圈装夹在测试芯轴上；所述测试芯轴、挡板、固定块、滑动块的大小可以根据测试的弹性垫圈的大小来设置，所述测试芯轴为可更换方式固定连接滑动板，所述测试芯轴可以通过螺纹连接滑动板；可以根据测试的弹性垫圈的大小更换测试芯轴，设置电动气缸的参数。
本发明的脆性检测装置可以根据GB94.1标准，对电镀氢情况且脆断裂为外力作用下延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，通过脆性检测装置使弹簧垫圈处于压缩或受力状态，将弹簧垫圈压缩到规定装配尺寸或压缩至规定的试验载荷，放置48h时间，如未出现断裂即为合格；根据弹性垫圈在电镀氢脆断裂为外力作用下延迟性断裂的特点，通过脆性检测装置模拟弹簧垫圈工作时压缩或受力状态，实现对不同规格尺寸的弹簧垫圈氢脆性检测，检测成本低，操作方便、检测效率高，同时可用于不同规格、形状弹簧垫圈的脆性检测；能实现对每个批次零件的检测。
本发明在使用过程中，可以通过操作面板启动电动气缸，所述电动汽缸为滑动板移动提供动力，所述电动气缸推动滑动板在滑轨内沿测试芯轴的水平轴向向挡板移动，并带动测试芯轴、测试标尺整体水平轴向移动；在移动过程中，所述测试标尺穿过固定板上的滑槽，所述测试芯轴依次穿过挡板和固定板上的圆孔；所述电动气缸的压力传递到弹簧垫圈上，实现压缩弹性垫圈；所述压力传感器可检测压缩过程中的压力值（即试验载荷）并显示在操作面板的显示屏上；当压缩到装配计算尺寸或操作面板上显示的压力值（即试验载荷）到达规定值时，按下操作面板上的停止按钮，关闭电动气缸，实现自锁功能使弹簧垫圈保持规定的压缩距离或试验载荷置；所述弹簧垫圈在48h时间不断裂为合格；检测完成后，可通过操作面板上的复位按钮启动电动气缸，则电动气缸带动滑动板、测试标尺、测试芯轴回到初始位置，取下检测的弹性垫圈。
本发明的脆性检测装置适用于不同形状弹簧垫圈（如波形垫圈、轻形弹簧垫圈、鞍型垫圈等）的脆性检测。本发明可以根据不同的标准对弹性垫圈进行脆性检测，尤其针对延迟性断裂的弹性垫圈。本发明在使用过程中，所述弹性垫圈放置在测试芯轴上，驱动动力装置将弹性垫圈压缩到规定装配尺寸，所述动力装置推动滑动板在底座上滑动，从而带动测试芯轴依次穿过挡板、固定板上的圆孔将弹簧垫圈压缩放置在滑动板与挡板之间，所述测试标尺随着滑动板的移动而移动，所述测试标尺用于测量弹簧垫圈压缩时的长度。
本发明的有益效果：
（1）所述脆性检测装置不受弹簧垫圈形状、规格的限制，试验简单，试验成本低，无需使用专用的拉伸试样进行电镀和进行拉伸试验，直接对加工的弹簧垫圈进行检测，并且对每批次零件进行抽样检测，可同时检测多个零件检测效率高；
（2）本发明可以采取两种方式模拟装配状态：第一种为模拟弹簧垫圈装配时的压缩量，通过计算弹簧垫圈装配后的尺寸，将弹簧垫圈压缩到计算的距离，通过测试标尺确定压缩距离；第二种为通过压力传感器测量弹簧垫圈压缩后的压力（试验载荷），确定压缩位置；
（3）所述测试芯轴和挡板可根据需要制备不同的规格，以适用于不同规格的弹簧垫圈；测试范围广，应用更加灵活；
（4）所述压力传感器的设置可以实时检测弹簧垫圈的受力强度，提高了弹性垫圈的脆性检测精度；
（5）本发明可以根据不同的检测标准对延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，本发明可以适用于不同形状弹簧垫圈的脆性检测，本发明可以同时检测多个弹性垫圈，本发明的结构简单，具有测试精度高、制作成本低、测试效率高的特点，具有较好的市场前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例3的结构示意图。
其中：1-电动气缸、2-底座、3-测试芯轴、4-测试标尺、5-固定板、6-挡板、7-滑动板、8-操作面板、9-显示屏、10-卡槽。
具体实施方式
实施例1：
一种弹簧垫圈的脆性检测装置，针对延迟断裂的弹簧垫圈进行检测，主要包括动力装置、压缩装置、底座2；所述压缩装置设置在底座2上，所述压缩装置包括测试芯轴3、测试标尺4和从左至右依次设置在底座2上的固定板5、挡板6、滑动板7；所述固定板5固定连接底座2，所述挡板6通过螺纹固定连接固定板5，且固定板5与挡板6同轴设置有圆孔；所述滑动板7的底部设置有滑动块，所述底座2上对应设置有滑轨，所述滑动板7通过滑动块与底座2上的滑轨滑动连接；所述动力装置为电动气缸1，所述电动气缸1固定连接滑动板7；所述测试芯轴3依次穿过固定板5和挡板6上的圆孔固定连接滑动板7；所述测试标尺4的一端固定连接滑动板7，且另一端与固定板5滑动连接，所述固定板5上设置有滑动槽，所述测试标尺4穿过固定板5的滑动槽并与滑动槽滑动连接；所述测试弹簧垫圈设置在测试芯轴3上，所述电动气缸1驱动滑动板7在底座2上水平移动，所述滑动板7带动测试芯轴3和测试标尺4水平移动，所述滑动板7与挡板6相互配合实现压缩弹簧垫圈。
本发明在使用过程中，将测试用弹簧垫圈跟平垫圈交替放置在测试芯轴3上，启动电动气缸1，所述电动气缸1驱动滑动板7在滑轨内沿测试芯轴3的水平轴向向挡板6移动，并带动测试芯轴3、测试标尺4整体水平轴向移动，移动时测试标尺4可穿过固定板5上的滑槽，测试芯轴3可穿过挡板6和固定板5上的圆孔，电动气缸1的压力传递到弹簧垫圈，实现压缩弹性垫圈；当弹簧垫圈压缩到设定的压缩值时关闭电动气缸1，所述电动气缸1实现自锁功能使弹簧垫圈保持在规定的压缩距离，所述弹簧垫圈在设定的测试时间内不断裂为合格。检测完成后，可以启动电动气缸1使得滑动板7、测试标尺4、测试芯轴3回到初始位置，取下检测的弹性垫圈。
本发明可以根据不同的检测标准对延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，本发明可以适用于不同形状弹簧垫圈的脆性检测，本发明可以同时检测多个弹性垫圈，本发明的结构简单，具有测试精度高、制作成本低、测试效率高的特点，具有较好的市场前景。
实施例2：
本实施例是在实施例1的基础上进行改进，如图1所示，所述固定板5的底部设置有卡条，所述底座2上对应设置有卡槽10，所述固定板5通过卡条与底座2的卡槽10滑动连接，所述卡槽10的方向与滑轨的方向相互垂直。
本发明可以根据不同的检测标准对延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，本发明可以适用于不同形状弹簧垫圈的脆性检测，本发明可以同时检测多个弹性垫圈，本发明的结构简单，具有测试精度高、制作成本低、测试效率高的特点，具有较好的市场前景。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例是在实施例2的基础上进一步优化，根据GB94.1标准，对电镀氢情况且脆断裂为外力作用下延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，通过脆性检测装置使弹簧垫圈处于压缩或受力状态，将弹簧垫圈压缩到规定装配尺寸或压缩至规定的试验载荷，放置48h时间，如未出现断裂即为合格。
如图2所示，所述压缩装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在压缩装置靠近动力装置的一端；所述动力装置还包括操作面板8和设置在操作面板8上的显示屏9；所述操作面板8用于控制动力装置，所述显示屏9与压力传感器连接。
本发明在使用过程中，可以通过操作面板8启动电动气缸1，所述电动汽缸为滑动板7移动提供动力，所述电动气缸1推动滑动板7在滑轨内沿测试芯轴3的水平轴向向挡板6移动，并带动测试芯轴3、测试标尺4整体水平轴向移动；在移动过程中，所述测试标尺4穿过固定板5上的滑槽，所述测试芯轴3依次穿过挡板6和固定板5上的圆孔；所述电动气缸1的压力传递到弹簧垫圈上，实现压缩弹性垫圈；所述压力传感器可检测压缩过程中的压力值（即试验载荷）并显示在操作面板8的显示屏9上；当压缩到装配计算尺寸或操作面板8上显示的压力值（即试验载荷）到达规定值时，按下操作面板8上的停止按钮，关闭电动气缸1，实现自锁功能使弹簧垫圈保持规定的压缩距离或试验载荷置；所述弹簧垫圈在48h时间不断裂为合格；检测完成后，可通过操作面板8上的复位按钮启动电动气缸1，则电动气缸1带动滑动板7、测试标尺4、测试芯轴3回到初始位置，取下检测的弹性垫圈。
本发明可以根据不同的检测标准对延迟性断裂的弹性垫圈进行脆性检测，本发明可以适用于不同形状弹簧垫圈的脆性检测，本发明可以同时检测多个弹性垫圈，本发明的结构简单，具有测试精度高、制作成本低、测试效率高的特点，具有较好的市场前景。
本实施例的其他部分与上述实施例2相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种弹簧垫圈的脆性检测装置，针对延迟断裂的弹簧垫圈进行检测，其特征在于，包括动力装置、底座（2）和设置在底座（2）上的压缩装置；所述弹簧垫圈放置在压缩装置中，所述动力装置驱动压缩装置将弹簧垫圈处于压缩状态，从而检测弹簧垫圈的脆性。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述压缩装置包括测试芯轴（3）、测试标尺（4）和从左至右依次设置在底座（2）上的固定板（5）、挡板（6）、滑动板（7）；所述固定板（5）固定设置在底座（2）的一端，所述挡板（6）通过螺纹固定连接固定板（5）；所述固定板（5）和挡板（6）同轴设置有圆孔；所述测试芯轴（3）依次穿过固定板（5）和挡板（6）的圆孔与滑动板（7）固定连接；所述滑动板（7）与底座（2）滑动连接，所述动力装置固定连接滑动板（7），所述动力装置驱动滑动板（7）在底座（2）上水平运动；所述测试标尺（4）的一端固定连接滑动板（7）；所述弹簧垫圈放置在滑动板（7）与挡板（6）之间的测试芯轴（3）上进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述固定板（5）设置在底座（2）的一端，且固定板（5）与底座（2）滑动连接；所述底座（2）的一端设置有卡槽（10），所述固定板（5）的底部对应设置有卡条，所述固定板（5）通过卡条与底座（2）的卡槽（10）滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述底座（2）上设置有滑轨，所述滑动板（7）对应设置有滑动块，所述滑动板（7）通过滑动块与底座（2）的滑轨滑动连接。
5.根据权利要求2所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述固定板（5）上设置有滑动槽，所述测试标尺（4）的自由端穿过滑动槽并与固定板（5）滑动连接；所述测试标尺（4）能够随着滑动板（7）的移动而穿过固定板（5）上的滑动槽。
6.根据权利要求1所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述压缩装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在压缩装置靠近动力装置的一端。
7.根据权利要求6所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述动力装置还包括操作面板（8）和设置在操作面板（8）上的显示屏（9）；所述操作面板（8）用于控制动力装置，所述显示屏（9）与压力传感器连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述动力装置为电动气缸（1）。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种弹簧垫圈的脆性检测装置，其特征在于，所述检测装置可以同时检测多个弹簧垫圈，相邻弹簧垫圈之间通过平垫圈交替放置。
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