CN110763384B - 一种弹簧预紧力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置及方法技术领域，具体涉及一种弹簧预紧力检测装置及方法，包括底座、立柱、横杆、压力组件、压紧组件，压力组件的输出端可以给横杆一个垂直横杆的压力，在所述压力的作用下压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，并且所述压力使横杆可以恢复与立柱垂直，利用杠杆原理，压力组件施加所述压力的力矩等于压紧组件施加给横杆的力的力矩，通过测量两个力的力臂，即可计算得出弹簧预紧力值，可准确、快速检测出弹簧预紧力是否符合技术要求，使用方便，并且结构简单、制造成本低廉。

Description

一种弹簧预紧力检测装置及方法

技术领域

本申请涉及检测装置及方法技术领域，具体涉及一种弹簧预紧力检测装置及方法。

背景技术

弹簧其作用是减震、缓冲，为机械部件提供预紧力等，弹簧装到机械构件上后，一般都需要提供一个预紧力，其目的是压缩弹簧的虚行程，使得弹簧发挥最大的机械特性，例如,汽车底盘悬挂机构的减震弹簧。

发明内容

本申请实施例提供了一种弹簧预紧力检测装置及方法，可准确、快速检测出弹簧预紧力是否符合技术要求，使用方便，并且结构简单、制造成本低廉。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

第一方面，提供一种弹簧预紧力检测装置，包括底座、立柱、横杆、压力组件、压紧组件，立柱垂直固定在底座上，横杆的一端活动连接到立柱的上端，压紧组件的上端活动连接到横杆上，压力组件的输出端可以给横杆一个垂直横杆的压力，在所述压力的作用下所述横杆与立柱垂直，并且压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，压紧组件给横杆一个与预紧力大小相等的力。在本实施例中利用杠杆原理，压力组件施加所述压力的力矩等于压紧组件施加给横杆的力的力矩，通过测量两个力的力臂，即可计算得出弹簧预紧力值，可准确、快速检测出弹簧预紧力是否符合技术要求，使用方便，并且结构简单、制造成本低廉。

在一些实施例中，所述压力组件的输出端可以持续输出所述压力。本实施例中压力组件可以持续提供弹簧预紧所需要的力，使压力组件提供的力值稳定，便于读取力的数值。

在一些实施例中，所述压力组件包括第一螺杆、力值传感器、第二螺杆、调节螺母，第一螺杆的下端可拆卸的固定在底座上，第一螺杆的上端可拆卸的固定在力值传感器的底部，第二螺杆的下端可拆卸的固定在力值传感器的顶部，第二螺杆的上端穿过横杆上开设的第一通孔并通过调节螺母固定在横杆上，调节螺母和第二螺杆上的螺纹相配合，旋转调节螺母能够给横杆一个垂直横杆的压力。本实施例中提供了一种压力组件，具有力值传感器可以显示提供的压力的大小，并且压力的大小是可调的，使用方便，并且结构简单、制造成本低廉。

在一些实施例中，所述力值传感器的底部和顶部均设置第一锁紧螺母，第一螺杆和第二螺杆通过第一锁紧螺母固定在力值传感器上。本实施例中通过锁紧螺母固定第一螺杆、第二螺杆和力值传感器，使整个压力组件的高低是可调的，可以根据横杆的高低调整压力组件的高低，使用方便。

在一些实施例中，所述压紧组件可以固定所述弹簧的形变，保证所述弹簧上的力值不变。本实施例中压紧组件可以固定所述弹簧的形变，保持作用在弹簧上的锁紧力，实现弹簧上预紧力的加载。

在一些实施例中，所述压紧组件包括第三螺杆、第二锁紧螺母、套筒、支撑座，支撑座固定在底座上，第三螺杆活动连接在横杆上，第二锁紧螺母和套筒套设在第三螺杆上，所述弹簧放置在套筒和支撑座之间，旋转第二锁紧螺母可以通过套筒压紧所述弹簧。本实施例中设计第二锁紧螺母和套筒，便于安装弹簧，同时实现固定所述弹簧的形变，保持作用在弹簧上的锁紧力，实现弹簧上预紧力的加载试验，结构简单，使用方便。

在一些实施例中，所述第三螺杆的下端设置有矩形端帽；所述支撑座的上端面开设有第二通孔，所述支撑座具有内腔，内腔的上部开设有凹槽，凹槽的形状和大小与所述矩形端帽相适应；第三螺杆的上端穿过所述内腔、所述第二通孔、套筒、第二锁紧螺母与所述横杆活动连接，旋转第二锁紧螺母可以固定所述弹簧的形变。本实施例中设置第二通孔和凹槽用于限制第三螺杆的自由度，避免通过第二锁紧螺母在第三螺杆上旋转固定弹簧的形变时，螺杆周向转动，影响使用效果。

在一些实施例中，所述第三螺杆穿过横杆上的第三通孔，并通过销轴与横杆铰接。本实施例中采用在横杆上设置通孔并且铰接的方式活动连接第三螺杆和横杆，结构简单，安装方便。

第二方面，本申请实施例提供了一种弹簧预紧力检测方法，用于上述任一实施例中所述的弹簧预紧力检测装置，包括如下步骤：将待检测的弹簧安装在压紧组件上；测量压紧组件与横杆的活动连接处到立柱与横杆的活动连接处的距离L1；压力组件给横杆施加一个垂直横杆的压力F, 在所述压力F的作用下压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，并且所述压力F使横杆与立柱垂直；测量压力组件在横杆上的施加压力处到立柱与横杆的活动连接处的距离L2；获得待检测的弹簧的预紧力值N=（F*L2）/L1。

在一些实施例中，还包括步骤：固定待检测的弹簧的形变，保持弹簧上的预紧力的力值不变，实现对弹簧的预紧力的加载。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种弹簧预紧力检测装置及方法，包括底座、立柱、横杆、压力组件、压紧组件，压力组件的输出端可以给横杆一个垂直横杆的压力，在所述压力的作用下压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，并且所述压力使横杆可以恢复与立柱垂直，利用杠杆原理，压力组件施加所述压力的力矩等于压紧组件施加给横杆的力的力矩，通过测量两个力的力臂，即可计算得出弹簧预紧力值，可准确、快速检测出弹簧预紧力是否符合技术要求，使用方便，并且结构简单、制造成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请一种弹簧预紧力检测装置的结构示意图。

图2是本申请一种弹簧预紧力检测装置的A向示意图。

图3是本申请一种弹簧预紧力检测装置的测量原理示意图。

其中：1-底座、2-第一螺杆、3-力值传感器、4-第一锁紧螺母、5-第二螺杆、6-横杆、7-调节螺母、8-第一销轴、9-立柱、10-螺栓、11-支撑座、12-弹簧、13-套筒、14-第二锁紧螺母、15-第二销轴、16-第三螺杆。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

下面结合说明书附图1-3说明本申请的实施例1，一种弹簧预紧力检测装置，包括底座1、立柱9、横杆6、压力组件、压紧组件。立柱9垂直固定在底座1上，横杆6的一端活动连接到立柱9的上端，压紧组件的上端活动连接到横杆6上，压力组件的输出端可以给横杆6一个垂直横杆6的压力，在所述压力的作用下横杆6与立柱9垂直，并且压紧组件可以压紧待测量的弹簧12至预紧状态，并给横杆6一个与预紧力大小相等的力。

所述压力组件的输出端可以持续输出所述压力，所述压力组件包括第一螺杆2、力值传感器3、第一锁紧螺母4、第二螺杆5、调节螺母7。所述力值传感器3的底部和顶部均设置第一锁紧螺母4，第一螺杆2和第二螺杆5通过第一锁紧螺母4固定在力值传感器3上。第一螺杆2的下端通过螺纹可拆卸的固定在底座1上，第一螺杆2的上端通过螺纹可拆卸的固定在力值传感器3底部的第一锁紧螺母4中。第二螺杆5的下端通过螺纹可拆卸的固定在力值传感器3的顶部的第一锁紧螺母4中，第二螺杆5的上端穿过横杆6上开设的第一通孔并通过调节螺母7固定在横杆6上，调节螺母7和第二螺杆5上的螺纹相配合，旋转调节螺母7能够给横杆6一个垂直横杆6并朝向底座1的压力。本实施例中调节螺母7位于所述第一通孔内，并且可以在所述第一通孔内旋转。

所述压紧组件可以固定所述弹簧12的形变，保证所述弹簧12上的力值不变。所述压紧组件包括第三螺杆16、第二锁紧螺母14、套筒13、支撑座11。支撑座11通过螺栓10固定在底座1上，第三螺杆16活动连接在横杆6上，所述第三螺杆16穿过横杆6上的第三通孔，并通过第一销轴8与横杆6铰接。第二锁紧螺母14和套筒13套设在第三螺杆16上，所述弹簧12放置在套筒13和支撑座11之间，旋转第二锁紧螺母14可以通过套筒13压紧所述弹簧。所述第三螺杆16的下端设置有矩形端帽，所述支撑座11的上端面开设有第二通孔，所述支撑座11具有内腔，内腔的上部开设有凹槽，凹槽的形状和大小与所述矩形端帽相适应，用于限制第三螺杆16的自由度，避免通过第二锁紧螺母14在第三螺杆16上旋转固定弹簧12的形变时，第三螺杆16随第二锁紧螺母14周向转动，影响使用效果。第三螺杆16的上端穿过所述内腔、所述第二通孔、套筒13、第二锁紧螺母14与所述横杆6活动连接，旋转第二锁紧螺母14可以固定所述弹簧12的形变。

如图1中所示，支撑座11上端面和内腔分别开有第二通孔和凹槽，用于固定第三螺杆16的矩形帽端，弹簧12穿过第三螺杆16一端安装在支撑座11外侧的上端面上，另外一端与套筒13的底面接触，套筒13为通孔，用于压紧弹簧12。套筒13中间有第三螺杆16穿过，与安装在第三螺杆16上的第二锁紧螺母14连接。第三螺杆16的螺纹端穿过横杆6的第三通孔（可以为矩形通槽），通过第一销轴8与横杆6铰接。立柱9一端垂直固定于底座1上，另外一端通过第二销轴15铰接与横杆6的一端。底座1上分别直接安装有第一螺杆2、立柱9、和支撑座11，均为螺纹连接。

上述一种弹簧预紧力检测装置的检测方法如下：

向上旋转第二锁紧螺母14，将支撑座11与套筒13松开一定空间，将待检测的弹簧12安装在压紧组件上的套筒13和支撑座11之间；测量压紧组件与横杆的活动连接处到立柱与横杆的活动连接处的距离L1；压力组件给横杆施加一个垂直横杆的压力F, 在所述压力F的作用下压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，并且所述压力F使横杆与立柱垂直。调节调节螺母7，使得横杆6保持水平。调节调节螺母7，迫使第二螺杆5带动力值传感器5受力，并且通过力值传感器5的显示仪表输出力值F。调节螺母7会迫使横杆6受力，横杆6受力后通过第一销轴8将载荷施加第三螺杆16上，第三螺杆16受力会通过第二锁紧螺母14将力通过套筒13传递到弹簧12上，紧待测量的弹簧至预紧状态。测量压力组件在横杆上的施加压力处到立柱与横杆的活动连接处的距离L2；依据杠杆原理，压力F和压紧组件给横杆的与预紧力N大小相等的力的力矩相等，即F*L2=N*L1，从而获得待检测的弹簧的预紧力值N=（F*L2）/L1。当待测量弹簧的预紧力N确定之后，旋转第二锁紧螺母14可以通过套筒13压紧所述弹簧12至预紧状态并固定所述弹簧12的形变，保持弹簧12上力值不变，完成对弹簧12的预紧力加载过程。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种弹簧预紧力检测装置，包括底座、立柱、横杆、压力组件、压紧组件，立柱垂直固定在底座上，横杆的一端活动连接到立柱的上端，压紧组件的上端活动连接到横杆上，压力组件的输出端可以给横杆一个垂直横杆的压力，在所述压力的作用下所述横杆与立柱垂直，并且压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，压紧组件给横杆一个与预紧力大小相等的力，所述压力组件的输出端可以持续输出所述压力，其特征在于，所述压力组件包括第一螺杆、力值传感器、第二螺杆、调节螺母，第一螺杆的下端可拆卸的固定在底座上，第一螺杆的上端可拆卸的固定在力值传感器的底部，第二螺杆的下端可拆卸的固定在力值传感器的顶部，第二螺杆的上端穿过横杆上开设的第一通孔并通过调节螺母固定在横杆上，调节螺母和第二螺杆上的螺纹相配合，旋转调节螺母能够给横杆一个垂直横杆的压力。

2.根据权利要求1中所述的一种弹簧预紧力检测装置，其特征在于，所述力值传感器的底部和顶部均设置第一锁紧螺母，第一螺杆和第二螺杆通过第一锁紧螺母固定在力值传感器上。

3.根据权利要求1-2中任一项中所述的一种弹簧预紧力检测装置，其特征在于，所述压紧组件可以固定所述弹簧的形变，保证所述弹簧上的力值不变。

4.根据权利要求1-2中任一项中所述的一种弹簧预紧力检测装置，其特征在于，所述压紧组件包括第三螺杆、第二锁紧螺母、套筒、支撑座，支撑座固定在底座上，第三螺杆活动连接在横杆上，第二锁紧螺母和套筒套设在第三螺杆上，所述弹簧放置在套筒和支撑座之间，旋转第二锁紧螺母可以通过套筒压紧所述弹簧。

5.根据权利要求4中所述的一种弹簧预紧力检测装置，其特征在于，所述第三螺杆的下端设置有矩形端帽；所述支撑座的上端面开设有第二通孔，所述支撑座具有内腔，内腔的上部开设有凹槽，凹槽的形状和大小与所述矩形端帽相适应；第三螺杆的上端穿过所述内腔、所述第二通孔、套筒、第二锁紧螺母与所述横杆活动连接，旋转第二锁紧螺母可以固定所述弹簧的形变。

6.根据权利要求5中所述的一种弹簧预紧力检测装置，其特征在于，所述第三螺杆穿过横杆上的第三通孔，并通过销轴与横杆铰接。

7.一种弹簧预紧力检测方法，用于权利要求1-6中任一项中所述的弹簧预紧力检测装置，其特征在于，包括如下步骤：

将待检测的弹簧安装在压紧组件上；

测量压紧组件与横杆的活动连接处到立柱与横杆的活动连接处的距离L1；

压力组件给横杆施加一个垂直横杆的压力F, 在所述压力F的作用下压紧组件压紧待测量的弹簧至预紧状态，并且所述压力F使横杆与立柱垂直；

测量压力组件在横杆上的施加压力处到立柱与横杆的活动连接处的距离L2；

获得待检测的弹簧的预紧力值N=（F*L2）/L1。

8.根据权利要求7中所述的一种弹簧预紧力检测方法，其特征在于，还包括步骤：固定待检测的弹簧的形变，保持弹簧上的预紧力的力值不变，实现对弹簧的预紧力的加载。