CN110411874B - 一种弹簧疲劳检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧疲劳检测装置及检测方法，属于弹簧测试领域。其中，一种弹簧疲劳检测装置包括：工作台，固定安装在工作台上方的测试板，固定安装在测试板一侧的高度调节装置，安装在高度调节装置上方的电动机，以及与电动机转动连接的偏心轮组件，所述偏心轮组件包括：一端与电动机转动连接的转轮，固定安装在转轮的另一端的直线运动机构，固定安装在直线运动机构上的转轴，与转轴滑动连接的移动块，安装在移动块两端的滑动组件，以及安装在滑动组件下方的压板，其中，所述滑动组件与工作台固定连接，所述移动块与工作台滑动连接；本发明，通过改变偏心轮的中心距，和偏心轮至工作台的高度，能够对不同高度和行程的弹簧进行疲劳检测。

Description

一种弹簧疲劳检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于弹簧测试领域，具体是一种弹簧疲劳检测装置及检测方法。

背景技术

弹簧虽小，但其所起到的作用是绝对不可低估的。国家的工业制造业、汽车工业要加快发展，而作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期，才能适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要，因此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。

而弹簧产品的想要更深度发展，则疲劳检测工序至关重要，而现有疲劳检测装置的只能对单一型号的弹簧进行检测，在日常生产中进行抽查还能够完成任务，但是，在研发过程中需要对高度和行程不同的弹簧进行检测，而现有疲劳检测装置无法对高度和行程不同的弹簧进行检测，因此需要提供一种能够对高度和行程不同的弹簧进行疲劳检测的装置。

发明内容

发明目的：一种弹簧疲劳检测装置及检测方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种弹簧疲劳检测装置包括：工作台，固定安装在工作台上方的测试板，固定安装在测试板一侧的高度调节装置，安装在高度调节装置上方的电动机，以及与电动机转动连接的偏心轮组件；

其中，所述偏心轮组件包括：一端与电动机转动连接的转轮，固定安装在转轮的另一端的直线运动机构，固定安装在直线运动机构上的转轴，与转轴滑动连接的移动块，安装在移动块两端的滑动组件，以及安装在滑动组件下方的压板；

其中，所述滑动组件与移动块垂直，所述滑动组件与工作台滑动连接，所述压板与测试板相配合。

在进一步的实施例中，所述直线运动机构为滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构的丝杆与转轮固定连接，所述转轴与滚珠丝杠机构的滚珠螺母固定连接。

通过滚珠丝杠机构能够调节转轴至转轮的中间轴的距离，通过滚珠丝杠机构能够调节转轴的运动轨迹的直径，从而适应不同弹簧的行程，并且滚珠丝杠机构自身具有自锁功能能够防止转轴在工作过程中出现位移。

在进一步的实施例中，所述移动块的中间位置开有与转轴滑动连接的腰型槽，所述腰型槽的长度大于滚珠丝杠机构的行程，所述滑动组件之间的间距大于腰型槽的长度。

通过在移动块中间开腰型槽，并通过腰型槽与转轴滑动连接，使转轴在腰型槽内平行于地面的力不会施加在移动块上，移动块只受到转轴垂直于地面的力，在竖直方向做直线往复运动，从而达到将偏心轮的周向运动转化为直线往复运动的效果。

在进一步的实施例中，所述滑动组件包括：固定安装在移动板和测试板之间的光轴，以及与光轴滑动连接的直线轴承，其中，所述直线轴承通过支架与工作台固定连接。

为了防止移动块发生偏转，通过将直线轴承与工作台固定连接，限制光轴和移动块的移动范围，使光轴和移动块只能在直线轴承的限制下做竖直方向的直线运动。

在进一步的实施例中，所述滑动组件包括：固定安装在移动板和测试板之间的导轨，以及与导轨滑动连接的滑块，其中，所述滑块通过支架与工作台固定连接。

为了防止移动块发生偏转，所以通过将滑块与工作台固定连接，限制导轨和移动块的移动范围，使导轨和移动块只能在滑块的限制下做竖直方向的直线运动。

其中，使用滑块和导轨配合方案与直线轴承和光轴配合方案相比，直线轴承和光轴配合的方案生产成本低，而使用滑块和导轨配合的方案具有强度更大，可以承受的力范围更大，以及工作更稳定的优点。

在进一步的实施例中，所述高度调节装置包括：与工作台固定连接的螺杆，与螺杆固定连接的支撑板，以及与螺杆螺接的若干螺母，其中，所述螺母分别与工作台和支撑板抵接，所述电动机与支撑板固定连接。

为了适应不同高度的弹簧，以及为电动机提供稳定的工作平台，所以通过螺杆和螺母的螺接对支撑板提供支撑力，在需要调节电动机的工作高度时，使用扳手扳动螺母即可对支撑板的高度进行调节。

在进一步的实施例中，所述压板上还安装有压力传感器，其中，所述压力传感器与电动机电连接。

为了使测试结果更准确，在压板的上方安装有压力传感器，由于在工作过程中压板始终与待测弹簧抵接，所以压力传感器能够检测到待测弹簧的弹力，在待测弹簧到达极限发生断裂时，则压板与待测弹簧不再抵接，压力传感器检测不到弹力，则判定待测弹簧发生断裂，此时压力传感器像电动机发送电信号，电动机停止工作，并向工作人员显示测试结果。

一种弹簧疲劳检测装置的检测方法包括:第一步，根据待测弹簧的行程调节转轴至转轮中心轴的距离，将待测弹簧放置在测试板上，将偏心轮上的转轴转动至偏心轮的最上方；

第二步，通过调节高度调节装置使压板与待测弹簧抵接；

第三步，启动电动机，使压板在待测弹簧的上方做直线往复运动，直至待测弹簧断裂，工作人员记录电动机的旋转圈数。

有益效果：本发明公开了一种弹簧疲劳检测装置及检测方法，高度调节装置适应不同高度的弹簧，通过滚珠丝杠机构能够调节转轴和转轮之间的中心距，从而调节转轴的运动轨迹的直径，并且滚珠丝杠机构自身具有自锁功能能够防止转轴在工作过程中出现位移，从而达到了适应不同行程的弹簧，并通过滑动组件与移动块之间的配合将偏心轮的周向运动转化为直线往复运动，带动压板进行直线往复运动对弹簧进行检测，解决了现有疲劳检测装置无法对高度和行程不同的弹簧进行检测的问题。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图。

图2是本发明的局部结构示意图。

图3是本发明的压力传感器使用示意图。

图1至图3所示附图标记为：工作台1、高度调节装置2、电动机3、偏心轮组件4、测试板11、螺杆21、支撑板22、螺母23、转轮41、直线运动机构42、转轴43、移动块44、滑动组件45、压板46、丝杆421、滚珠螺母422、手轮423、滑杆424、压力传感器461。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在申请人研究弹簧时发现，现有弹簧疲劳检测装置的只能对单一型号的弹簧进行检测，在日常生产中进行抽查能够完成任务，但是，在研发过程中需要对高度和行程不同的弹簧进行检测，而现有疲劳检测装置无法对高度和行程不同的弹簧进行检测，为此申请人研发了一种能够对高度和行程不同的弹簧进行疲劳检测的装置。

一种弹簧疲劳检测装置包括：工作台1、高度调节装置2、电动机3、偏心轮组件4、测试板11、螺杆21、支撑板22、螺母23、转轮41、直线运动机构42、转轴43、移动块44、滑动组件45、压板46、丝杆421、滚珠螺母422、手轮423、滑杆424、压力传感器461。

其中，工作台1的下方为方形管焊接而成的支架，上方为一平台，平台上开有用于安装高度调节装置2和测试板11的螺纹孔。

测试板11上开有若干与弹簧相对应的环形槽，防止弹簧在测试的过程中打滑。

高度调节装置2包括：螺杆21、支撑板22和螺母23，其中，螺杆21螺接在工作台1上，并使螺母23与工作台1抵接对螺杆21进行固定，然后每个螺杆21的上方再螺接一个螺母23并将该螺母23调节至工作所需的高度，然后将支撑板22套接在螺杆21上，使支撑杆与螺杆21上方的螺母23抵接，最后再使用螺母23与螺杆21螺接并将该螺母23与支撑板22抵接。为了适应不同高度的弹簧，以及对电动机3通过稳定的工作平台，所以通过螺杆21和螺母23的螺接对支撑板22提供支撑力，在需要调节电动机3的工作高度时，使用扳手扳动螺母23即可对支撑板22的高度进行调节。

偏心轮组件4包括：转轮41、直线运动机构42、转轴43、移动块44、滑动组件45和压板46，其中，转轮41通过键连接与电动机3转动连接，直线运动机构42与转轮41固定连接，转轴43固定在直线运动机构42上，并跟随直线运动机构42做直线运动，移动块44与转轴43滑动连接将转轮41的周向运动转化为相对于工作台1做直线往复运动，滑动组件45与移动块44和压板46固定连接，将移动块44相对于工作台1做的直线往复运动传递给压块，使压块执行弹簧疲劳的测试工作。并且为了方便安装，所以滑动组件45与移动块44垂直。为了防止移动块44自转，使滑动组件45还与工作台1滑动连接，这样可以滑动组件45只能相对于工作台1做直线往复运动，也限制了移动块44自转。

在本实施例中，为了避免压板46与转轮41发生碰撞，滑动组件45的长度大于转轮41的直径。

压板46安装在测试板11的上方，与测试板11相配合，在压板46上也开有若干与弹簧相对应的环形槽，防止弹簧在测试的过程中打滑。

装配过程：首先将测试板11和高度调节装置2螺接在工作台1的上方，然后通过螺钉将电动机3固定在高度调节装置2的支撑板22上，然后通过键连接将转轮41安装在电动机3上，然后通过螺钉将直线运动机构42固定在转轴43上，然后通过螺钉将转轴43安装在直线运动机构42上，使转轴43跟随直线运动机构42相对于转轮41的中心轴做直线运动，然后使用螺母23将移动块44安装在转轴43上，使移动块44与转轴43滑动连接，最后将滑动组件45安装在移动块44的两侧下方，在将压板46安装在滑动组件45的下方。

工作原理：首先根据待测弹簧的行程调节转轴43至转轮41中心轴的距离，将待测弹簧放置在测试板11上，将偏心轮上的转轴43转动至偏心轮的最上方，然后通过调节高度调节装置2使压板46与待测弹簧抵接，最后启动电动机3，使压板46在待测弹簧的上方做直线往复运动，直至待测弹簧断裂，工作人员记录电动机3的旋转圈数。

综上所述，本发明的工作原理是通过将转轴43安装在直线运动机构42上，调节转轴43至转轮41的中间轴的距离，改变转轴43的运动轨迹的直径，从而达到适应不同弹簧的行程的效果，通过高度调节装置2调节偏心轮组件4至工作台1的工作高度，从而达到适应不同弹簧的高度的效果。

在进一步的实施例中，使用滚珠丝杠机构作为直线运动机构42，使滚珠丝杠机构的丝杆421与转轮41固定连接，转轴43与滚珠丝杠机构的滚珠螺母422固定连接。通过滚珠丝杠机构能够调节转轴43至转轮41的中间轴的距离，通过滚珠丝杠机构能够调节转轴43的运动轨迹的直径，从而适应不同弹簧的行程，并且滚珠丝杠机构自身具有自锁功能能够防止转轴43在工作过程中出现位移。

在本实施例中，为了对转轴43进行进一步的限位，丝杆421的两侧还安装有滑杆424，通过滑杆424防止滚珠螺母422自转。

在本实施例中，为了方便调节滚珠螺母422的位置，在丝杠的一端还安装有手轮423。

在进一步的实施例中，在移动块44的中间位置开有腰型槽，并且腰型槽的长度方向与工作台1平行，腰型槽与转轴43滑动连接，腰型槽的长度大于滚珠丝杠机构的行程，滑动组件45之间的间距大于腰型槽的长度。

通过在移动块44中间开腰型槽，并通过腰型槽与转轴43滑动连接，使转轴43在腰型槽内平行于地面的力不会施加在移动块44上，移动块44只受到转轴43垂直于地面的力，在竖直方向做直线往复运动，从而达到将偏心轮的周向运动转化为直线往复运动的效果。

在进一步的实施例中，滑动组件45由直线支撑和光轴组成，光轴安装在移动板和测试板11之间，直线轴承与光轴滑动连接，并且直线轴承安装在支架上并通过支架与工作台1固定连接。为了防止移动块44发生偏转，通过将直线轴承与工作台1固定连接，限制光轴和移动块44的移动范围，使光轴和移动块44只能在直线轴承的限制下做竖直方向的直线运动。

在另一实施例中，滑动组件45由导轨和滑块组成，导轨安装在移动板和测试板11之间，滑块与导轨滑动连接，并且滑块安装在支架上并通过支架与工作台1固定连接。为了防止移动块44发生偏转，所以通过将滑块与工作台1固定连接，限制导轨和移动块44的移动范围，使导轨和移动块44只能在滑块的限制下做竖直方向的直线运动。

其中，使用滑块和导轨配合方案与直线轴承和光轴配合方案相比，直线轴承和光轴配合的方案生产成本低，而使用滑块和导轨配合的方案具有强度更大，可以承受的力范围更大，以及工作更稳定的优点。

在进一步的实施例中，为了使测试结果更准确，在压板46的上方安装有压力传感器461。

在此实施例中，工作过程中压板46始终与待测弹簧抵接，压力传感器461检测到待测弹簧的弹力，在待测弹簧到达极限发生断裂时，则压板46与待测弹簧不再抵接，压力传感器461检测不到弹力，则判定待测弹簧发生断裂，此时压力传感器461像电动机3发送电信号，电动机3停止工作，并向工作人员显示测试结果。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种弹簧疲劳检测装置，其特征在于，包括：工作台(1)，固定安装在工作台(1)上方的测试板(11)，固定安装在测试板(11)一侧的高度调节装置(2)，安装在高度调节装置(2)上方的电动机(3)，以及与电动机(3)转动连接的偏心轮组件(4)；

其中，所述偏心轮组件(4)包括：一端与电动机(3)转动连接的转轮(41)，固定安装在转轮(41)的另一端的直线运动机构(42)，固定安装在直线运动机构(42)上的转轴(43)，与转轴(43)滑动连接的移动块(44)，安装在移动块(44)两端的滑动组件(45)，以及安装在滑动组件(45)下方的压板(46)；

其中，所述滑动组件(45)与移动块(44)垂直，所述滑动组件(45)与工作台(1)滑动连接，所述压板(46)与测试板(11)相配合；

所述直线运动机构(42)为滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构的丝杆(421)与转轮(41)固定连接，所述转轴(43)与滚珠丝杠机构的滚珠螺母(422)固定连接；

所述移动块(44)的中间位置开有与转轴(43)滑动连接的腰型槽，所述腰型槽的长度大于滚珠丝杠机构的行程，所述滑动组件(45)之间的间距大于腰型槽的长度；

所述高度调节装置(2)包括：与工作台(1)固定连接的螺杆(21)，与螺杆(21)固定连接的支撑板(22)，以及与螺杆(21)螺接的若干螺母(23)，其中，所述螺母(23)分别与工作台(1)和支撑板(22)抵接，所述电动机(3)与支撑板(22)固定连接；

其中，所述滑动组件(45)由支架、直线轴承和光轴组成，光轴的两端分别与移动块(44)和压板(46)固定连接，支架与工作台(1)固定连接，直线轴承与支架固定连接，直线轴承与光轴滑动连接。

2.根据权利要求1所述一种弹簧疲劳检测装置，其特征在于，所述压板(46)上还安装有压力传感器(461)，其中，所述压力传感器(461)与电动机(3)电连接。

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