CN113465912B - 用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，包括下模板、上模板、动模板、滑柱、手柄、螺杆、轴承座、第一滚动轴承、螺杆套、斜滑块、第二滚动轴承、转轴、压簧、安装板、数显测力计和直线尺，下模板、上模板、动模板和滑柱组成支撑架，手柄、螺杆、轴承座、第一滚动轴承、螺杆套、斜滑块、第二滚动轴承、转轴、压簧和安装板组成传动装置，数显测力计和直线尺为测量装置。本发明能够实现对压簧的位移变化和压力变化的精确检测的目的，而且在传动过程中可以根据手柄的旋转圈数和动模板的高度位移量之间的对应关系实现对簧片位移量的高精度控制，最终实现压簧压力的高精度测量且不会损伤簧片的目的。

Description

用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置

技术领域

本发明涉及一种电位器簧片压力测试装置，尤其涉及一种用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置。

背景技术

簧片组件是接触式电位器的重要部件之一，簧片组件包括相互连接的簧片和电刷组件，电刷组件与电阻体的接触压力直接影响电位器的输出稳定性和使用寿命，压力过大会造成电位器使用寿命缩短，压力过小会造成电位器输出不稳定，而电刷组件与电阻体的接触压力就是通过簧片来决定的，所以簧片在加工后到使用前的期间内需要对其压力大小进行尽可能精确的测量，以便将簧片压力控制在一定的范围内，满足电位器在输出稳定性和使用寿命这两方面的综合需求。

电位器簧片压力的传统测试方式，是采用螺杆和卡尺结合的方式直接调节簧片位移量，再用测力计测量簧片压力，这种传统方式存在如下缺陷：

因被测簧片的位移量很小，螺杆调节位移量时精度不高，因此很难精确控制簧片的位移量，故测量难度大、效率低，测量精度不高，严重时还会对簧片造成不可逆的损伤。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种便于高精度调节簧片位移量的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，包括下模板、上模板、动模板、滑柱、手柄、螺杆、轴承座、第一滚动轴承、螺杆套、斜滑块、第二滚动轴承、转轴、压簧、安装板、数显测力计和直线尺，竖向的所述滑柱的下端与横向的所述下模板连接，所述滑柱的上端与横向的所述上模板连接，横向的所述动模板置于所述上模板与所述下模板之间，所述动模板上设有与所述滑柱一一对应的竖向的动模板通孔，所述滑柱穿过对应的所述动模板通孔，所述轴承座安装在所述下模板上，所述螺杆通过所述第一滚动轴承安装在所述轴承座上并与所述手柄连接，所述斜滑块设有横向的斜滑块通孔，所述螺杆套安装在所述斜滑块通孔内，所述螺杆穿过所述螺杆套的螺孔，所述斜滑块的上端设有斜平面且该斜平面与水平方向之间的夹角为10-45°，所述第二滚动轴承通过所述转轴安装在所述动模板的下端并能够在所述斜滑块的斜平面上滚动，竖向的所述压簧安装在所述上模板与所述动模板之间，所述安装板安装在所述动模板上，所述直线尺包括竖向固定杆和滑动件，所述滑动件安装在所述竖向固定杆上并能够滑动且能够测量滑动距离，所述数显测力计和所述直线尺的滑动件分别安装在所述安装板上，所述直线尺的竖向固定杆的下端安装在所述下模板上，所述数显测力计的接触端向下且其与所述下模板之间的空间用于放置被测试的簧片。

上述结构中，下模板用作整个装置的支撑板；上模板通过滑柱与下模板连接，形成支撑架；动模板在滑柱的导向作用下能够竖向滑动，同时用作数显测力计和直线尺的支撑基础；手柄用于手动旋转操作，以带动螺杆旋转；螺杆与螺杆套配合，将螺杆的旋转运动转换为螺杆套的直线运动，本发明的螺杆和螺杆套的螺纹均采用细牙螺纹，以实现簧片位移的高精度调节，改变螺杆和螺杆套的螺纹粗细度，也可以改变簧片位移的调节精度；轴承座和第一滚动轴承用于稳定安装螺杆且使螺杆具有自由旋转的功能；斜滑块在螺杆套的带动下作横向运动，其顶部的斜平面与第二滚动轴承接触，从而将斜滑块的横向运动转换为第二滚动轴承的竖向运动，而且通过改变第二滚动轴承的斜平面的斜度可以改变两者之间的传动比，即能够改变簧片位移的调节精度；第二滚动轴承通过转轴安装在动模板上，在自由旋转的同时带动动模板竖向运动；压簧用于为动模板提供向下的预压力，与斜滑块的横向运动配合实现对动模板的竖向运动的控制；安装板用于将数显测力计和直线尺安装在动模板上；数显测力计是一种具有数字化显示功能的测力计，能够精确检测簧片压力；直线尺是一种能够测量直线位移量的部件，根据需要可以选择不同形式的直线尺，比如由具有刻度线的竖向固定杆和安装在竖向固定杆上可以滑动的滑动件组成的机械式直线尺，也可以是由竖向固定杆、滑动件和电子检测部件组成的数显直线尺；上述各部件之间的连接结构根据需要而定，一般采用螺钉连接，根据实际需要也可以在连接位置设置凹槽等局部结构。

作为优选，为了对斜滑块进行支撑且不影响斜滑块的横向移动功能，所述下模板上位于所述斜滑块下方的位置安装有横向的支撑件，所述斜滑块的下端设有横向的连接槽，所述支撑件的上部置于所述连接槽内。

作为优选，为了对斜滑块进行更好的限位和导向，所述支撑件的上部和所述连接槽均为上宽下窄的燕尾形。

作为优选，为了便于安装支撑件并节省占用空间，所述支撑件的下部置于所述下模板上对应的凹槽内。

作为优选，为了便于稳定安装螺杆并便于调节操作，所述手柄、所述轴承座和所述第一滚动轴承均为两个，所述螺杆的两端分别穿过两个所述第一滚动轴承的通孔后与两个所述手柄连接；或者，两个所述手柄的内端分别穿过两个所述第一滚动轴承的通孔后与所述螺杆的两端连接。

作为优选，为了便于安装第二滚动轴承并节省占用空间，所述动模板的下部设有凹槽且轴承支架的上端安装于该凹槽内，所述轴承支架的下部设有两个竖向的连接板且所述第二滚动轴承置于两个所述连接板之间，所述转轴穿过两个所述连接板上的横向通孔和所述第二滚动轴承的中心通孔，所述转轴的两端设有外螺纹并分别与两个螺母连接。

作为优选，为了对压簧进行更好的导向以确保其对动模板产生竖向的预压力，所述动模板的上部与竖向的压簧导向柱的下端连接，所述上模板上设有与所述压簧导向柱对应的导向通孔，所述压簧导向柱的上端穿过所述上模板的导向通孔，所述压簧套装在所述压簧导向柱外。

作为优选，为了稳定安装动模板且尽量减小动模板竖向运动的阻力，所述滑柱为两个且分别位于所述斜滑块的相对两侧，所述滑柱与所述动模板之间安装有直线轴承。

作为优选，为了尽量提高测试精度并稳定可靠地安装直线尺，所述直线尺为数显直线尺，所述直线尺的滑动件安装在卡座内，所述卡座安装在所述安装板上；所述下模板上安装有两个固定压板，所述固定压板的两侧分别设有轴承凹槽和压舌凹槽，同一个所述固定压板的所述轴承凹槽和所述压舌凹槽之间通过压板通孔相通连接，两个第三滚动轴承分别安装在两个所述固定压板的轴承凹槽内，两个压舌分别安装在两个所述固定压板的压舌凹槽内，所述压舌上设有压舌螺纹孔，两个导杆的一端设有外螺纹且分别与两个所述压舌螺纹孔通过螺纹连接，两个所述导杆的另一端分别穿过对应的所述压板通孔和所述第三滚动轴承的中心通孔后与两个手轮连接，所述直线尺的竖向固定杆的下端置于两个所述压舌之间实现与所述下模板的连接。

作为优选，为了使整个装置更加平稳且便于测试操作，所述下模板的下面四角位置安装有支撑脚，所述下模板上位于所述数显测力计的接触端正下方的位置设有用于放置所述簧片的垫座。

本发明的有益效果在于：

本发明通过螺杆和螺杆套将手柄的旋转运动转换为斜滑块的横向直线运动，再通过斜平面与第二滚动轴承的传动机构将斜滑块的横向直线运动转换为动模板的竖向直线运动，从而实现通过旋转手柄改变数显测力计和直线尺的滑动件的高度位置的目的，即实现对压簧的位移变化和压力变化的精确检测的目的，而且在传动过程中可以根据手柄的旋转圈数和动模板的高度位移量之间的对应关系实现对簧片位移量的高精度控制，最终实现压簧压力的高精度测量且不会损伤簧片的目的。

附图说明

图1是本发明所述用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置的主视结构示意图；

图2是本发明所述用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置的左视结构示意图，图中去掉了手柄、直线尺等部件；

图3是本发明所述用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置的局剖俯视结构示意图。

图中，1-手柄，2-轴承座，3-支撑脚，4-螺杆，5-支撑件，6-下模板，7-斜滑块，8-数显测力计，9-接触端，10-垫座，11-安装板，12-直线尺，13-卡座，14-手轮，15-固定压板，16-滑柱，17-上模板，18-动模板，19-压簧导向柱，20-压簧，21-轴承支架，22-第二滚动轴承，23-螺母，24-转轴，25-螺杆套，26-第一滚动轴承，27-压舌，28-导杆，29-第三滚动轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图3所示，本发明所述用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置包括下模板6、上模板17、动模板18、滑柱16、手柄1、螺杆4、轴承座2、第一滚动轴承26、螺杆套25、斜滑块7、第二滚动轴承22、转轴24、压簧20、安装板11、数显测力计8和直线尺12，竖向的滑柱16的下端与横向的下模板6连接，滑柱16的上端与横向的上模板17连接，横向的动模板18置于上模板17与下模板6之间，动模板18上设有与滑柱16一一对应的竖向的动模板通孔(图中未标记)，滑柱16穿过对应的所述动模板通孔，轴承座2安装在下模板6上，螺杆4通过第一滚动轴承26安装在轴承座2上并与手柄1连接，斜滑块7上设有横向的斜滑块通孔(图中未标记)，螺杆套25安装在所述斜滑块通孔内，螺杆4穿过螺杆套25的螺孔，斜滑块7的上端设有斜平面(图中未标记)且该斜平面与水平方向之间的夹角为10-45°，优选25-30°，第二滚动轴承22通过转轴24安装在动模板18的下端并能够在斜滑块7的斜平面上滚动，竖向的压簧20安装在上模板17与动模板18之间，安装板11安装在动模板18上，直线尺12包括竖向固定杆(图中未标记)和滑动件(图中未标记)，所述滑动件安装在所述竖向固定杆上并能够滑动且能够测量滑动距离，数显测力计8和直线尺12的滑动件分别安装在安装板11上，直线尺12的竖向固定杆的下端安装在下模板6上，数显测力计8的接触端9向下且其与下模板18之间的空间用于放置被测试的簧片(图中未示出)。上述结构中，下模板6、上模板17、动模板18和滑柱16组成支撑架，手柄1、螺杆4、轴承座2、第一滚动轴承26、螺杆套25、斜滑块7、第二滚动轴承22、转轴24、压簧20和安装板11组成传动装置，数显测力计8和直线尺12为测量装置。

如图1-图3所示，本发明还公开了以下多种更加优化的具体结构，根据实际需要可以将上述结构与下述一种或多种具体结构进行叠加组合形成更加优化的技术方案。

为了对斜滑块7进行支撑且不影响斜滑块7的横向移动功能，下模板6上位于斜滑块7下方的位置安装有横向的支撑件5，斜滑块7的下端设有横向的连接槽，支撑件5的上部置于所述连接槽内。

为了对斜滑块7进行更好的限位和导向，支撑件5的上部和所述连接槽均为上宽下窄的燕尾形。

为了便于安装支撑件5并节省占用空间，支撑件5的下部置于下模板6上对应的凹槽内。

为了便于稳定安装螺杆4并便于调节操作，手柄1、轴承座2和第一滚动轴承26均为两个，螺杆4的两端分别穿过两个第一滚动轴承26的通孔后与两个手柄1连接；或者，两个手柄1的内端分别穿过两个第一滚动轴承26的通孔后与螺杆4的两端连接。

为了便于安装第二滚动轴承22并节省占用空间，动模板18的下部设有凹槽且轴承支架21的上端安装于该凹槽内，轴承支架21的下部设有两个竖向的连接板(图中未标记)且第二滚动轴承22置于两个所述连接板之间，转轴24穿过两个所述连接板上的横向通孔和第二滚动轴承22的中心通孔，转轴24的两端设有外螺纹并分别与两个螺母23连接。

为了对压簧20进行更好的导向以确保其对动模板18产生竖向的预压力，动模板18的上部与竖向的压簧导向柱19的下端连接，上模板17上设有与压簧导向柱19对应的导向通孔，压簧导向柱19的上端穿过上模板17的导向通孔，压簧20套装在压簧导向柱19外。

为了稳定安装动模板18且尽量减小动模板18竖向运动的阻力，滑柱16为两个且分别位于斜滑块7的相对两侧，滑柱16与动模板18之间安装有直线轴承(图中未示出)。

为了尽量提高测试精度并稳定可靠地安装直线尺12，直线尺12为数显直线尺，直线尺12的滑动件安装在卡座13内，卡座13安装在安装板11上；下模板6上安装有两个固定压板15，固定压板15的两侧分别设有轴承凹槽(图中未标记)和压舌凹槽(图中未标记)，同一个固定压板15的所述轴承凹槽和所述压舌凹槽之间通过压板通孔(图中未标记)相通连接，两个第三滚动轴承29分别安装在两个固定压板15的轴承凹槽内，两个压舌27分别安装在两个固定压板15的压舌凹槽内，压舌27上设有压舌螺纹孔(图中未标记)，两个导杆28的一端设有外螺纹且分别与两个所述压舌螺纹孔通过螺纹连接，两个导杆28的另一端分别穿过对应的所述压板通孔和第三滚动轴承29的中心通孔后与两个手轮14连接，直线尺12的竖向固定杆的下端置于两个压舌27之间实现与下模板6的连接。

为了使整个装置更加平稳且便于测试操作，下模板6的下面四角位置安装有支撑脚3，下模板6上位于数显测力计8的接触端9正下方的位置设有用于放置所述簧片的垫座10。

如图1-图3所示，使用时，先确定斜滑块7与第二滚动轴承22之间接触良好并产生一定应力，将待测试的簧片放置在垫座10上，然后转动手柄1使得数显测力计8的接触端9与簧片接触，当数显测力计8的读数为0.01时(此时数显测力计8的接触端9刚与簧片接触，且簧片位移量极小)，将直线尺12的参数归零，即将此状态设定为零位状态；继续转动手柄1，动模板18在压簧20的作用下向下移动，带动数显测力计8和直线尺12的滑动件同步向下移动，当直线尺12显示的位移量符合要求时停止旋转手柄1，此时对数显测力计8进行读数，即完成压簧在对应位移量条件下的压力测试。整个过程中，将簧片的竖直位移量通过第二滚动轴承22、斜滑块7、螺杆套25、螺杆4、支撑件5组成的传动结构转化并放大为手柄1的转动角位移量，操作时转动手柄1形成较大角位移量时，簧片才会形成较小的竖直位移量，因此可更加方便精确地控制簧片的竖直位移量，避免误操作；将手柄1转动到任意位置，松手后数显测力计8和直线尺12的滑动件不会自主往下移动，测试人员将簧片竖直位移量控制到规定值后可以放心记录测试值，而不用担心数显测力计8失控往下滑动对簧片造成不可逆损伤或者对数显测力计8造成损伤；同时，可以快速精确地找准测量零位，即数显测力计8的读数为0.01时的位置，操作便捷，而不用花费大量时间找测量零位。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：包括下模板、上模板、动模板、滑柱、手柄、螺杆、轴承座、第一滚动轴承、螺杆套、斜滑块、第二滚动轴承、转轴、压簧、安装板、数显测力计和直线尺，竖向的所述滑柱的下端与横向的所述下模板连接，所述滑柱的上端与横向的所述上模板连接，横向的所述动模板置于所述上模板与所述下模板之间，所述动模板上设有与所述滑柱一一对应的竖向的动模板通孔，所述滑柱穿过对应的所述动模板通孔，所述轴承座安装在所述下模板上，所述螺杆通过所述第一滚动轴承安装在所述轴承座上并与所述手柄连接，所述斜滑块设有横向的斜滑块通孔，所述螺杆套安装在所述斜滑块通孔内，所述螺杆穿过所述螺杆套的螺孔，所述斜滑块的上端设有斜平面且该斜平面与水平方向之间的夹角为10-45°，所述第二滚动轴承通过所述转轴安装在所述动模板的下端并能够在所述斜滑块的斜平面上滚动，竖向的所述压簧安装在所述上模板与所述动模板之间，所述安装板安装在所述动模板上，所述直线尺包括竖向固定杆和滑动件，所述滑动件安装在所述竖向固定杆上并能够滑动且能够测量滑动距离，所述数显测力计和所述直线尺的滑动件分别安装在所述安装板上，所述直线尺的竖向固定杆的下端安装在所述下模板上，所述数显测力计的接触端向下且其与所述下模板之间的空间用于放置被测试的簧片。

2.根据权利要求1所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述下模板上位于所述斜滑块下方的位置安装有横向的支撑件，所述斜滑块的下端设有横向的连接槽，所述支撑件的上部置于所述连接槽内。

3.根据权利要求2所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述支撑件的上部和所述连接槽均为上宽下窄的燕尾形。

4.根据权利要求2所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述支撑件的下部置于所述下模板上对应的凹槽内。

5.根据权利要求1、2或3任一所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述手柄、所述轴承座和所述第一滚动轴承均为两个，所述螺杆的两端分别穿过两个所述第一滚动轴承的通孔后与两个所述手柄连接；或者，两个所述手柄的内端分别穿过两个所述第一滚动轴承的通孔后与所述螺杆的两端连接。

6.根据权利要求1、2或3任一所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述动模板的下部设有凹槽且轴承支架的上端安装于该凹槽内，所述轴承支架的下部设有两个竖向的连接板且所述第二滚动轴承置于两个所述连接板之间，所述转轴穿过两个所述连接板上的横向通孔和所述第二滚动轴承的中心通孔，所述转轴的两端设有外螺纹并分别与两个螺母连接。

7.根据权利要求1、2或3任一所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述动模板的上部与竖向的压簧导向柱的下端连接，所述上模板上设有与所述压簧导向柱对应的导向通孔，所述压簧导向柱的上端穿过所述上模板的导向通孔，所述压簧套装在所述压簧导向柱外。

8.根据权利要求1、2或3任一所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述滑柱为两个且分别位于所述斜滑块的相对两侧，所述滑柱与所述动模板之间安装有直线轴承。

9.根据权利要求1、2或3任一所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述直线尺为数显直线尺，所述直线尺的滑动件安装在卡座内，所述卡座安装在所述安装板上；所述下模板上安装有两个固定压板，所述固定压板的两侧分别设有轴承凹槽和压舌凹槽，同一个所述固定压板的所述轴承凹槽和所述压舌凹槽之间通过压板通孔相通连接，两个第三滚动轴承分别安装在两个所述固定压板的轴承凹槽内，两个压舌分别安装在两个所述固定压板的压舌凹槽内，所述压舌上设有压舌螺纹孔，两个导杆的一端设有外螺纹且分别与两个所述压舌螺纹孔通过螺纹连接，两个所述导杆的另一端分别穿过对应的所述压板通孔和所述第三滚动轴承的中心通孔后与两个手轮连接，所述直线尺的竖向固定杆的下端置于两个所述压舌之间实现与所述下模板的连接。

10.根据权利要求1、2或3任一所述的用于电位器簧片压力测试的高精度测试装置，其特征在于：所述下模板的下面四角位置安装有支撑脚，所述下模板上位于所述数显测力计的接触端正下方的位置设有用于放置所述簧片的垫座。

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