CN111537171A - 一种弹簧压力测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种弹簧压力测试工装，包括：机架，由底座、立柱、悬臂组成；测力计，在悬臂端部，用于测量弹簧的弹力值；测力计预设高度锁定装置，用于将测力计锁定在预设的某一特定高度，即测力计将受试弹簧压缩至测试长度值L1或L2时对应的高度位置；测力计高度微调装置，在测力计与锁定装置的结合部，用于细微调整测力计的高度，即调整受试弹簧在压缩状态下的长度；弹簧支承座，用于放置受试弹簧；弹簧长度检测装置，在弹簧支承座内，用于测量受试弹簧在压缩状态下的长度。

Description

一种弹簧压力测试工装

技术领域

本发明涉及螺旋弹簧测试，具体说是一种弹簧的压力测试工装。

背景技术

射频连接器BMA-KFB2产品中需装配弹簧，如图1所示，此弹簧长度为13.8mm，设计要求将弹簧压缩至8mm长度时弹簧压力大于等于17N，将弹簧压缩至6mm长度时弹簧压力小于等于28N。因此，需设计一台可对弹簧压缩至规定距离时的压力进行测试的工装，以满足生产需求。

发明内容

本发明的目的是设计一台可对弹簧压缩至规定距离时的压力进行测试的工装。该工装将测力计和数显指示表相结合，利用数显指示表测量出弹簧压缩的长度值，待测弹簧套入下测试头中，在测试压缩过程中下测试头会随着弹簧压缩而下移，从而测出待测弹簧压缩的值；再利用测力计测出弹簧压缩至规定距离时的压力；从而满足以上测试要求。

本发明的技术方案是：

一种弹簧压力测试工装，该工装包括：

-机架，由底座、立柱、悬臂组成；

-测力计，布置在悬臂端部，用于测量弹簧的弹力值；

-测力计预设高度锁定装置，用于将测力计锁定在预设的某一特定高度，亦即测力计将受试弹簧压缩至测试长度值L1或L2时所对应的高度位置，称为测力计的初始位置；

测力计高度微调装置，布置在测力计与其高度锁定装置的结合部，用于细微调整测力计的高度，亦即调整受试弹簧在压缩状态下的长度；

弹簧支承座，用于放置受试弹簧；

弹簧长度检测装置，布置在弹簧支承座内，用于测量受试弹簧在压缩状态下的长度。

所述测力计预设高度锁定装置进一步包括：

-测力计升降机构，包括一根齿条立轴，该齿条立轴贯穿悬臂，与布置在悬臂内的齿轮啮合，齿轮轴配有操作手柄和扭力复位弹簧，扳动手柄，可使齿条立轴发生升降运动，在齿条立轴的两端分别设有上、下轴承座，测力计与微调装置连接，微调装置又与上轴承座连接，测力计可随齿条立轴同步升降；

-测力计高度设定及自锁机构，包括一个套在齿条立轴上的滑环，该滑环位于上轴承座与悬臂之间，齿条立轴和滑环的配合面设有轴向导向键，滑环配有紧定螺钉，拧紧螺钉，可将滑环固定在齿条立轴上；拧松螺钉，滑环可沿齿条立轴上下滑动；在滑环外周面有自锁固定块，朝向机架的立柱，该自锁固定块是楔形块，上下左右都是平面，前端面是向下的斜面；与自锁固定块相对应，设有自锁机构，该自锁机构包括固定在机架立柱上的抱箍，与抱箍一体的滑座，在滑座内设有滑块及弹簧，弹簧推动滑块沿滑座伸出，该滑块也是楔形块，上下左右都是平面，前端面是向上的斜面，与自锁固定块的下斜面相适配；在滑座设有滑块复位杠杆，该杠杆铰接在滑座上，推动杠杆，可使滑块克服弹簧的推力，缩回滑座内。

所述测力计高度微调装置包括一竖直布置的丝杆螺母副，所述丝杆贯穿齿条立轴的上轴承座，丝杆颈部的光杆段与上轴承座活动配合，上轴承座上面设有限位板，丝杆贯穿上轴承座，悬挂在限位板上，丝杆顶部有操作旋钮，所述螺母是四方螺母，四方螺母与测力计固定连接，旋动旋钮，丝杆转动，使四方螺母发生升降运动，带动测力计同步升降。

所述测力计包括安装板，测力计固定在安装板上，安装板的背面与四方螺母固定连接，安装板的背面还与齿条立轴的上、下轴承座的底面滑动配合。

所述弹簧支承座包括一对支撑板，一块台面板，一个弹簧定位座，所述支撑板固定在机架底座上，所述台面板搭接在两支撑板的顶端，弹簧定位座布置在台面板上，台面板和弹簧定位座中心均设有弹簧定位孔，台面板和弹簧定位座的弹簧定位孔同心、同径。

所述弹簧长度检测装置是数显百分表，布置在弹簧支承座内，位于台面板之下，并固定在台面板的底面上，数显百分表的尺头向上，贯穿台面板和弹簧定位座的中心孔伸出台面，作为本装置的下测试头，也是受试弹簧的定位芯轴。

所述机架的立柱是螺纹柱，配有螺母，所述悬臂位于螺母之上，旋动螺母，可调节悬臂的高度。

所述弹簧长度为L，设计要其性能须满足如下要求：将弹簧压缩至第一长度L1时测出弹簧压力大小N1，将弹簧压缩至第二长度L2时测出弹簧压力N2。

本发明的有益效果是：

本发明将测力计和数显百分表相结合，通过锁定装置、微调装置的配合，利用数显百分表测量出弹簧压缩状态的长度值，再利用测力计测出弹簧压缩至规定长度时的压力，从而满足了测试要求。

下面结合附图具体说明本发明。

附图说明

图1是弹簧测试要求示意图。

图2是本发明整体的结构示意图。

图3是本发明机架的结构示意图。

图4-1是本发明自锁机构的结构示意图（解锁状态）。

图4-2是本发明自锁机构的结构示意图（锁定状态）。

图4-3是本发明自锁机构内部结构示意图。

图5-1是本发明微调装置结构示意图（背面）。

图5-2是本发明微调装置结构示意图（正面）。

图中代号含义：

1—机架；2—测力计预设高度锁定装置（包括自锁机构）；3—测力计微调装置；4—测力计；5—上测试头；6—下测试头（即数显百分表的尺头）；7—受试弹簧；8—弹簧定位座；9—台面板；10—支撑板；11—数显百分表；101—机架底座；102—机架螺纹立柱；103—悬臂升降（高度）调整螺母；104—悬臂；105—齿轮齿条副操作手柄；106—自锁固定块；107—滑套紧定螺钉；108—滑套；109—齿轮；110—齿条轴；201—抱箍；202—杠杆铰轴螺栓；203—铰轴螺母垫片；204—杠杆；205—滑座；206—自锁滑块；207—自锁滑块复位弹簧；301—微调旋钮；302—丝杆螺母副的限位板；303—齿条轴上轴承座；304—测力计安装板；305—丝杆螺母副；306—齿条轴下轴承座。

具体实施方式

本弹簧压力测试工装，参见图2、图3、图4（图4-1、图4-2、图4-3）及图5（图5-1、图5-2）。

参见图2，本工装主要包括机架1、测力计预设高度锁定装置2、测力计高度微调装置3、测力计4、上测试头5、下测试头6、受试弹簧支承座、数显百分表11。

参见图3，机架1由底座101、螺纹立柱102、悬臂104、悬臂高度调整螺母103组成。

受试弹簧支承座由一对支撑板10、一块台面板9、弹簧定位座8组成，支撑板10固定装在底座101上，台面板9搭接在两支撑板10的顶面，弹簧定位座8布置在台面板9上，台面板9、弹簧定位座8的中央都有孔，两个孔同心、同径。

数显百分表11布置在弹簧支承座的内部空间，固定在台面板9的底面上，数显百分表11的尺头向上贯穿台面板9、弹簧定位座8的中心孔，伸出台面，该尺头就是下测头6，也作为放置受试弹簧7的定位芯轴。

参见图2、图3、图4及图5，测力计预设高度锁定装置2进一步包括：

1）、测力计升降机构（参见图2、图3、图5），包括一副齿轮齿条传动副，齿条即齿条立轴110，该齿条立轴110贯穿悬臂104，与布置在悬臂104内的齿轮109啮合，齿轮109的转轴配有操作手柄105和扭力复位弹簧（图中未示出），扳动手柄105，可使齿条立轴110发生下降运动，扭力复位弹簧储能，释放手柄105，扭力复位弹簧释放能量，使齿轮109反转，传动齿条立轴110上升，在齿条立轴110的两端分别设有上轴承座303、下轴承座306。测力计4与微调装置3连接，微调装置3又与上轴承座303连接（具体连接关系下文有详细说明），测力计4可随齿条立轴110同步升降。

2）测力计高度设定及自锁机构（参见图3、图4），包括一个套在齿条立轴110上的滑环108，该滑环108位于上轴承座303与悬臂104之间，为防止滑环108转动，在齿条立轴110和滑环108的配合面设有轴向导向键（图中未示出），滑环108配有紧定螺钉107，拧紧螺钉107，可将滑环108固定在齿条立轴110上；拧松螺钉107，滑环108可沿齿条立轴110上下滑动；在滑环108外周面有自锁固定块106，朝向自锁机构(亦即朝向机架的立柱102)，该自锁固定块106是楔形块，上下左右都是平面，前端面是向下的斜面；与自锁固定块106相对应，设有自锁机构，该自锁机构包括固定在机架立柱102上的抱箍201，与抱箍201一体的滑座205，在滑座205内设有自锁滑块206及弹簧207，弹簧207推动自锁滑块206沿滑座205伸出，该自锁滑块206也是楔形块，上下左右都是平面，前端面是向上的斜面，与自锁固定块106的下斜面相适配；在滑座205设有自锁滑块复位杠杆204，该杠杆204铰接在滑座205上，铰轴螺栓202配有垫圈203。推动杠杆204，可使自锁滑块206克服弹簧207的推力，缩回滑座205内。

所述测力计高度微调装置3（参见图5），包括一竖直布置的丝杆螺母副305，丝杆螺母副305的丝杆贯穿上轴承座303，丝杆颈部的光杆段与上轴承座303活动配合，上轴承座303上面设有限位板302，丝杆贯穿上轴承座303，悬挂在限位板302上，丝杆顶部有微调旋钮301，丝杆螺母副305的螺母是四方螺母，四方螺母与测力计4固定连接，旋动旋钮301，丝杆转动，使四方螺母发生升降运动，带动测力计4同步升降。

所述测力计4具有安装板304，测力计4固定在安装板304正面上，安装板304的背面与四方螺母固定连接，安装板304的背面还与上轴承座303、下轴承座306的底面滑动配合。

本工装的使用操作过程如下：

准备步骤：

1、根据受试弹簧7的规格、尺寸，调整悬臂104的高度，使其能满足测试所需的高度要求。

2、调整微调装置丝杆螺母副305的螺母位置，使螺母的上下具有足够的升降行程调整空间。

3、首次使用本工装，须将数显百分表11清零，操作方法是：先将紧定螺钉107拧松，使自锁机构不起作用，然后手动转动手柄105使测力计4下移，直到上测试头5与下测试头6（即数显百分表的尺头）接触，继续转动手柄105，直到上测试头5将下测试头6压至与弹簧定位座8的表面齐平，上测试头5与弹簧定位座8的表面接触。按下数显百分表11中的清零按钮，完成清零操作。

4、预设测力计的初始高度，方法是在上述数显百分表11清零状态下，释放手柄105，在扭力复位弹簧作用下，齿条立轴110上升，带动测力计4同步上升，并观察数显百分表11读数，当读数值在受试弹簧7的测试长度值（例如本例受试弹簧压缩至8mm）附近时停止上升，将自锁固定块106与自锁滑块206按锁定状态对齐（如图4-2所示），拧紧紧定螺钉107，进入锁定状态；此时，测力计的初始高度即被设定。然后拨动杠杆204，自锁滑块206缩回，实现解锁，齿条立轴110带动测力计4继续上升（如图4-1所示），当它们的重力与扭力复位弹簧的弹力平衡时，测力计4上升到最高点，也就是测力计4在解锁后的初始位置。然后即可正式进行弹簧测试。

弹簧测试操作：将受试弹簧7套入下测试头6，直至坐落在弹簧定位座8上，转动手柄105让测力计4下压直到自锁机构锁住。观察数显百分表11中的显示值是否为弹簧压缩要求的值。如不是，旋转微调装置3中的微调旋钮301直到数显百分表11中的值为弹簧压缩要求的值（8mm）。此时读取测力计4测试值即为弹簧压缩至规定长度测出的压力值。测试结束后用手拨动杠杆204解锁，测力计4自动回到上面初始位置，完成一个压缩长度（8mm）的压力测试。

若要测试另一个压缩长度（6mm）的压力，则按步骤4重新预设测力计的初始高度，其余步骤相同，不再赘述。

以上实施例是为了说明本发明，并不限制本发明，根据本发明的原理、结构不难看出，本工装也适用于测量其它规格的弹簧。

Claims (8)

1.一种弹簧压力测试工装，其特征在于，该工装包括：

-机架，由底座、立柱、悬臂组成；

-测力计，布置在悬臂端部，用于测量弹簧的弹力值；

-测力计预设高度锁定装置，用于将测力计锁定在预设的某一特定高度，亦即测力计将受试弹簧压缩至测试长度值L1或L2所对应的高度位置，称为测力计的初始位置；

-测力计高度微调装置，布置在测力计与其高度锁定装置的结合部，用于细微调整测力计的高度，亦即调整受试弹簧在压缩状态下的长度；

-弹簧支承座，用于放置受试弹簧；

-弹簧长度检测装置，布置在弹簧支承座内，用于测量受试弹簧在压缩状态下的长度。

2.如权利要求1所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述测力计预设高度锁定装置进一步包括：

-测力计升降机构，包括一根齿条立轴，该齿条立轴贯穿悬臂，与布置在悬臂内的齿轮啮合，齿轮轴配有操作手柄和扭力复位弹簧，扳动手柄，使齿条立轴发生升降运动，在齿条立轴的两端分别设有上、下轴承座，测力计与微调装置连接，微调装置又与上轴承座连接，测力计随齿条立轴同步升降；

-测力计高度设定及自锁机构，包括一个套在齿条立轴上的滑环，该滑环位于上轴承座与悬臂之间，齿条立轴和滑环的配合面设有轴向导向键，滑环配有紧定螺钉，拧紧螺钉，将滑环固定在齿条立轴上；拧松螺钉，滑环沿齿条立轴上下滑动；在滑环外周面有自锁固定块，朝向机架的立柱，该自锁固定块是楔形块，上下左右都是平面，前端面是向下的斜面；与自锁固定块相对应，设有自锁机构，该自锁机构包括固定在机架立柱上的抱箍，与抱箍一体的滑座，在滑座内设有滑块及弹簧，弹簧推动滑块沿滑座伸出，该滑块也是楔形块，上下左右都是平面，前端面是向上的斜面，与自锁固定块的下斜面相适配；在滑座设有滑块复位杠杆，该杠杆铰接在滑座上，推动杠杆，使滑块克服弹簧的推力，缩回滑座内。

3.如权利要求2所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述测力计高度微调装置包括一竖直布置的丝杆螺母副，所述丝杆贯穿齿条立轴的上轴承座，丝杆颈部的光杆段与上轴承座活动配合，上轴承座上面设有限位板，丝杆贯穿上轴承座，悬挂在限位板上，丝杆顶部有操作旋钮，所述螺母是四方螺母，四方螺母与测力计固定连接，旋动旋钮，丝杆转动，使四方螺母发生升降运动，带动测力计同步升降。

4.如权利要求3所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述测力计包括安装板，测力计固定在安装板上，安装板的背面与四方螺母固定连接，安装板的背面还与齿条立轴的上、下轴承座的底面滑动配合。

5.如权利要求1所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述弹簧支承座包括一对支撑板，一块台面板，一个弹簧定位座，所述支撑板固定在机架底座上，所述台面板搭接在两支撑板的顶端，弹簧定位座布置在台面板上，台面板和弹簧定位座中心均设有弹簧定位孔，台面板和弹簧定位座的弹簧定位孔同心、同径。

6.如权利要求1或5所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述弹簧长度检测装置是数显百分表，布置在弹簧支承座内，位于台面板之下，并固定在台面板的底面上，数显百分表的尺头向上，贯穿台面板和弹簧定位座的中心孔伸出台面，作为本装置的下测试头，也是受试弹簧的定位芯轴。

7.如权利要求1所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述机架的立柱是螺纹柱，配有螺母，所述悬臂位于螺母之上，旋动螺母，调节悬臂的高度。

8.如权利要求1所述的弹簧压力测试工装，其特征在于，所述弹簧长度为L，设计要其性能满足如下要求：将弹簧压缩至第一长度L1时测出弹簧压力大小N1，将弹簧压缩至第二长度L2时测出弹簧压力N2。

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