CN113503792A - 弹簧拉伸极限长度的测量检具和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了弹簧拉伸极限长度的测量检具和测量方法，包括驱动器、第一固定器和第二固定器，驱动器驱动第二固定器向第一固定器靠近和远离，第二固定器包括固定爪和旋转电机，旋转电机驱动固定爪收拢和扩张，固定爪设有爪心，固定爪由若干夹件组合而成，夹件设有夹槽，弹簧体的两端分别具有第二环体，固定爪从第二环体的内侧扩张，施力于第二环体，使第二环体置于夹槽内，第一固定器与第二固定器的结构相同，且第一固定器和第二固定器镜像设置，第一固定器和第二固定器的相对面相互平行，在弹簧体伸缩过程中，较稳地固定住弹簧体的两端，使测量弹簧拉伸极限更为准确。

Description

弹簧拉伸极限长度的测量检具和测量方法

技术领域

本发明涉及弹簧，具体为弹簧拉伸极限长度的测量检具和测量方法。

背景技术

弹簧试验机是专门测试弹簧的仪器。弹簧生产出来后，在使用以前，要通过严格的测试才能投入使用，因为弹簧多数是使用在机械、车辆上面的主要部件，如车辆上的弹簧，如果装在车上的弹簧没有经过严格的测试，随变装在车辆上面使用，性能没有达到要求，那就容易造成非常严重的后果；而再如用于避震的弹簧，因为性能的衰退，使得车辆失去平衡，容易造成交通事故。由此可见弹簧的测试有多重要。而弹簧试验机的作用也就体现出来。主要用于测试各种螺旋弹簧力学性能及指标。

弹簧试验机主要分三类:1、弹簧拉压试验机；2、弹簧扭转试验机；3、弹簧疲劳试验机。

弹簧拉压试验机主要是对各种螺旋弹簧做拉伸及压缩试验。在一定的位移量下测定弹簧的试验力，或在一定的试验力下测定弹簧的变形量，也可用于其它弹性元件及小型力学性能试验。

目前弹簧拉压试验机很难固定住弹簧的两端，在拉伸弹簧时，弹簧的端部容易松动，造成弹簧拉伸极限长度测量出现误差。

因此，如何较稳地固定住弹簧的两端，成为弹簧拉伸极限长度的测量检具亟待解决的问题。

同时，由于部分弹簧的适用场合(如钢厂轧制、浇筑)的环境温度极高，在100-250℃之间，此时弹簧的拉伸极限长度与常温的也不相同，因此如何模拟高温状况下弹簧的拉伸极限，也是本案所要解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的是为了提供弹簧拉伸极限长度的测量检具和测量方法，在弹簧体伸缩过程中，较稳地固定住弹簧体的两端，使测量弹簧拉伸极限更为准确，同时，模拟高温状况下弹簧拉伸极限长度。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下2个技术方案：

方案1：

弹簧拉伸极限长度的测量检具，包括驱动器、第一固定器和第二固定器，驱动器与第一固定器相对固定，驱动器驱动第二固定器向第一固定器靠近和远离，第二固定器包括壳体、旋转电机和固定爪，壳体内设有壳腔。

固定爪设于第一固定器朝向第二固定器的面，固定爪设有爪心，固定爪由若干夹件组合而成，若干夹件围绕爪心周向等距排列，壳体的两侧分别设有滑槽和轴孔，轴孔、滑槽与壳腔相通，夹件在滑槽内移动，旋转电机设有转轴，旋转电机驱动转轴在轴孔内旋转，转轴的端部位于壳腔内。

夹件包括夹块、滑杆和滑块，夹块和滑块分别设于滑杆的两端，滑块位于壳腔内，滑杆位于滑槽内，夹块暴露在壳体外，夹块背向背向爪心的面设有夹槽，夹件还设有第一弹簧，第一弹簧的一端背向爪心且固定在滑杆的侧面上，第一弹簧的另一端朝向爪心且固定在滑槽的侧壁上，当夹件朝向爪心移动时，第一弹簧复位，固定爪向内收拢。

每两个夹件的中间均设有推板，若干推板周向等距排列在转轴的外周面上，推板位于壳腔内，推板朝向夹件的一侧设有导向面，导向面向推板的另一侧倾斜，当转轴旋转带动推板朝向导向面的一侧周向转动时，滑块沿着导向面背向爪心移动，固定爪向外扩张。

第一固定器与第二固定器的结构相同，且第一固定器和第二固定器镜像设置，第一固定器和第二固定器的相对面相互平行，弹簧体的两端分别具有第一环体和第二环体，第一环体固定在第一固定器上，第二环体固定在第二固定器上，当第二固定器背向第一固定器移动时，弹簧体被拉伸。

一种弹簧拉伸极限长度的测量方法，该方法基于方案1的弹簧拉伸极限长度的测量检具，包括以下步骤：

1)固定第一环体：

1.0)第一环体的环面贴合在第一固定器上，此时第一固定器的固定爪位于第一环体的内侧，

1.1)第一固定器的旋转电机驱动推板围绕爪心周向转动，推板带动夹件背向爪心移动，第一固定器的固定爪向外扩张，直至第一环体置于夹槽内，使第一环体夹固在第一固定器上，设此时第一环体的位置为原点，

2)获取弹簧体初始的自然长度：

2.0)水平横置弹簧体，测量第一环体离第二环体的距离，设此时弹簧体的自然长度为X，

3)固定第二环体：

3.0)第二环体的环面贴合在第二固定器上，此时第二固定器的固定爪位于第二环体的内侧，

3.1)第二固定器的旋转电机驱动推板围绕爪心周向转动，推板带动夹件背向爪心移动，第二固定器的固定爪向外扩张，直至第二环体置于夹槽内，使第二环体夹固在第二固定器上，设此时第二环体的位置为起点，

4)拉伸弹簧体：

4.0)驱动器驱动第二固定器背向第一固定器移动，设移动的距离为Z，弹簧体被拉伸，设此时第二环体的位置为终点，

5)松开第二环体：

5.0)驱动器驱动第二固定器朝向第一固定器移动，直至第二环体距离起点1-5cm处停止；

5.1)第二固定器的旋转电机驱动推板反向转动，第一弹簧复位，夹件向爪心移动，固定爪向内收拢，直至第二环体从夹槽内移出；

5.2)等待弹簧体复位并静止；

6)获取弹簧体复位后的自然长度：

6.0)弹簧体复位后，设此时弹簧体的自然长度为Y，

7)拉伸极限长度的检测：

7.0)若X＝Y，则弹簧体未达到拉伸极限长度，

7.1)重复3)至6)的步骤，弹簧体拉伸长度逐渐增加，即Z的值由Z1逐渐增大Zn，直至X<Y，

7.2)当X<Y，表明弹簧体已达到拉伸极限长度，弹簧体的最终拉伸量为Zn，即弹簧体拉伸极限长度为Zn+X。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的弹簧拉伸极限长度的测量检具，具有如下有益效果：

一、第二固定器的固定爪置于第二环体的内侧后，旋转电机驱动固定爪向外扩张，直至第二环体置于夹件的夹槽内，在弹簧体被拉伸时，由于第二环体会向内收缩，因此夹件会从内向外施压于第二环体，而且夹槽对第二环体具有限位作用，使第二环体能够稳定地固定在第二固定器上。

二、第一环体固定在第一固定器，第二环体固定在第二固定器上，使弹簧体保持横置，在驱动器驱动第二固定器向第一固定器靠近和远离时，弹簧体保持水平伸缩，当弹簧体复位时，驱动器驱动第二固定器向第一固定器靠近，辅助弹簧体复位，直至第二环体距离起点1-5cm处第二固定器停止移动，旋转电机驱动固定爪向内收拢，使第二环体从夹槽内脱出，弹簧体自然复位，使弹簧拉伸极限长度的测量更为准确。

优选的，弹簧拉伸极限长度的测量检具还包括底座，第一固定器和驱动器固定在底座上，第二固定器在第一固定器和驱动器的中间移动，第一固定器、第二固定器和驱动器在同个水平线上，驱动器直线驱动第二固定器向第一固定器靠近不仅节约成本，而且更稳固。

优选的，第二固定器的底面设有移动块，底座的顶面设有移动槽，移动块在移动槽内移动，限制第二固定器向侧方晃动，使旋转电机驱动固定爪的收拢和扩张更稳定。

优选的，壳体朝向滑槽的一侧设有定位壁，定位壁围绕在固定爪的外侧，当固定爪向外扩张时，第二环体夹固在夹槽和定位壁的中间，使第二环体更难从夹槽内脱出。

优选的，推板的导向面设有卡槽，卡槽位于远离爪心的位置，滑块沿着导向面移动至卡槽内，卡槽对滑块起到限位作用，避免弹簧体施力于夹件导致固定爪向内收拢。

优选的，推板内设有板腔，板腔内设有第一齿条，第一齿条从板腔贯穿至卡槽，板腔内还设有第二弹簧，第二弹簧的一端背向爪心且固定在第一齿条的端部，第二弹簧的另一端朝向爪心且固定在板腔的内壁，第一齿条背向板腔的一端设有导向块，导向块朝向导向面的面为斜面，斜面向导向块的另一侧倾斜，导向块位于卡槽内，当滑块移入卡槽内时，滑块沿着斜面带动导向块朝向板腔内移动，第二弹簧被压缩，当滑块移出卡槽时，第二弹簧复位，导向块朝向卡槽内移动，导向块施压于滑块，增加了滑块移动的阻力，从而滑块较难移出卡槽，进一步防止固定爪向内收拢。

优选的，板腔内还设有第二齿条和齿轮，第一齿条和第二齿条分别啮合在齿轮的两侧，第一齿条比第二齿条距离导向面较远，第二齿条从板腔贯穿至卡槽，第二齿条背向板腔的一端设有压块，压块位于板腔内，压块的材质采用橡胶，橡胶具有弹性，当导向块朝向板腔内移动时，第一齿条带动齿轮转动，齿轮带动第二齿条朝向卡槽内移动，压块移出板腔，压块受到滑块的反作用力发生形变，使压块与滑块的接触面积变大，从而滑块更难移出卡槽，进一步防止固定爪向内收拢。

方案2：

本方案的弹簧拉伸极限长度的测量检具基于方案1，本方案相较于方案1的不同之处在于：底座上还设有刻度尺和可活动的感应加热器，感应加热器包括感应线圈、伸缩杆和基座，伸缩杆连接基座和感应线圈，伸缩杆可伸长或缩短用于调整感应线圈的高度，基座于刻度尺上形成加热段，加热段用于表示弹簧体的加热宽度。

一种弹簧拉伸极限长度的测量方法，该方法基于方案2的弹簧拉伸极限长度的测量检具，包括以下步骤：

1)固定第一环体：

1.0)第一环体的环面贴合在第一固定器上，此时第一固定器的固定爪位于第一环体的内侧，

1.1)第一固定器的旋转电机驱动推板围绕爪心周向转动，推板带动夹件背向爪心移动，第一固定器的固定爪向外扩张，直至第一环体置于夹槽内，使第一环体夹固在第一固定器上，设此时第一环体的位置为原点，

2)获取弹簧体初始的自然长度：

2.0)水平横置弹簧体，测量第一环体离第二环体的距离，设此时弹簧体的自然长度为X，

2.1)将感应加热器的感应线圈从第二环体端部套入，并使感应线圈套在弹簧体最低处，调整伸缩杆长度保持弹簧体与感应线圈之间留有间隙；

3)固定第二环体：

3.0)第二环体的环面贴合在第二固定器上，此时第二固定器的固定爪位于第二环体的内侧，

3.1)第二固定器的旋转电机驱动推板围绕爪心周向转动，推板带动夹件背向爪心移动，第二固定器的固定爪向外扩张，直至第二环体置于夹槽内，使第二环体夹固在第二固定器上，设此时第二环体的位置为起点，

4)局部加热弹簧体：

4.0)使用底座上的感应加热器的感应线圈，将弹簧体局部加热至100-250℃之间，基座在刻度尺上的区域为加热段，在弹簧体未拉伸前，记录基座在刻度尺上加热段区域为原热段；

5)拉伸弹簧体：

5.0)停止感应加热器加热，缩短伸缩杆长度，使弹簧体将基座带起远离底座，使弹簧体的伸缩可以带动基座活动，驱动器驱动第二固定器背向第一固定器移动，设移动的距离为Z，弹簧体被拉伸，设此时第二环体的位置为终点，

6)松开第二环体：

6.0)驱动器驱动第二固定器朝向第一固定器移动，直至第二环体距离起点1-5cm处停止；

6.1)第二固定器的旋转电机驱动推板反向转动，第一弹簧复位，夹件向爪心移动，固定爪向内收拢，直至第二环体从夹槽内移出；

6.2)等待弹簧体复位并静止；

7)获取弹簧体复位后的自然长度和加热段位置：

7.0)弹簧体复位后，设此时弹簧体的自然长度为Y；

7.1)记录加热段的长度以及两端位置；

8)拉伸极限长度的检测：

8.0)若X＝Y且加热段与原热段完全重合，则弹簧体未达到拉伸极限长度，

8.1)重复3)至7)的步骤，弹簧体拉伸长度逐渐增加，即Z的值由Z1逐渐增大Zn，直至X<Y或加热段与原热段不完全重合，

8.2)当X<Y或加热段与原热段不完全重合，则弹簧体已达到热拉伸时的极限长度，弹簧体的最终拉伸量为Zn，即弹簧体拉伸极限长度为Zn+X。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的弹簧拉伸极限长度的测量方法，具有如下有益效果：

一、利用局部加热模拟整根弹簧体处于高温的状况，整个检测检具无需放置在高温环境内，因此更为节能。

二、利用局部加热取代整体加热，通过观察局部加热的形变状态，推导整体弹簧体的形变状态，可在常温车间内进行模拟高温拉伸极限长度的检测，使得检测更为便捷。

三、通过原热段和加热段之间的比对，对弹簧体上加热后的部件复位情况进行评比，若复位后的加热段和原热段不完全重合，或加热段和原热段长度不等，则均表示感应加热后的弹簧体经拉伸后有所形变，判断更为容易。

四、感应加热器从第二环体端部套入，并且使感应线圈套在弹簧体最低处，感应加热器由于基座的重力影响而自然下垂，在弹簧体拉伸的过程中，感应加热器与弹簧体是相对固定的，感应加热器的位置会保持在弹簧体的最低处，在弹簧体复位后，避免复位后与拉伸前的感应加热器位置发生移动而产生弹簧拉伸极限长度的误差。

五、感应加热器的伸缩杆，可以伸长或缩短，主要有以下两个用处：在加热弹簧体时，将伸缩杆的长度伸长，直至基座底面置于底座上且弹簧体与感应线圈之间留有间隙，避免感应线圈在弹簧体上晃动而导致位移，防止弹簧体受热部位发生改变，而且透过感应线圈之间的间隙便于观察弹簧体的受热情况，在不加热弹簧体时，将伸缩杆的长度缩短，直至感应线圈悬挂在弹簧体上且基座与底座之间留有间隙，在弹簧体伸缩过程中感应加热器能够随弹簧体伸缩方向水平移动，由于感应加热器与底座无接触，因此减小了弹簧体复位过程中受到的阻力，从而减小弹簧拉伸极限长度的测量误差。

附图说明

图1为本发明弹簧拉伸极限长度的测量检具实施例1的结构示意图。

图2为实施例1中弹簧体的结构示意图。

图3为实施例1中弹簧拉伸极限长度的测量检具的结构示意图。

图4为实施例1中夹件的结构示意图。

图5为实施例1中第二固定器的结构示意图。

图6为实施例1中夹件在滑槽内的剖面图。

图7为实施例1中夹件在滑槽内的剖面图。

图8为实施例1中壳体的正视图。

图9为实施例1中壳体的正视图。

图10为实施例1中壳腔内的结构示意图。

图11为实施例1中壳腔内的结构示意图。

图12为实施例1中壳腔内的结构示意图。

图13为实施例1中板腔内的结构示意图。

图14为实施例1中弹簧拉伸极限长度的测量方法的示意图。

图15为实施例2中弹簧拉伸极限长度的测量检具的结构示意图。

图16为实施例2中弹簧拉伸极限长度的测量方法的示意图。

附图标记：1、壳体；10、壳腔；11、第一固定器；12、第二固定器；13、滑槽；14、定位壁；2、弹簧体；21、第一环体；22、第二环体；3、夹件；30、爪心；31、夹块；32、滑杆；33、滑块；34、第一弹簧；4、旋转电机；41、转轴；42、卡槽；43、推板；50、板腔；51、第一齿条；52、第二齿条；53、齿轮；54、导向块；55、压块；56、第二弹簧；6、底座；61、移动槽；62、移动块；7、驱动器；81、导向面；82、斜面；9、感应加热器；90、刻度尺；91、感应线圈；92、伸缩杆；93、基座；94、加热段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

如图1至图11所示的弹簧拉伸极限长度的测量检具，包括底座6、驱动器7、第一固定器11和第二固定器12，第一固定器11和驱动器7固定在底座6上，第二固定器12在第一固定器11和驱动器7的中间移动，第一固定器11、第二固定器12和驱动器7在同个水平线上，驱动器7驱动第二固定器12向第一固定器11靠近和远离，第二固定器12包括壳体1、旋转电机4和固定爪，壳体1内设有壳腔10，固定爪设于第一固定器11朝向第二固定器12的面，固定爪设有爪心30，固定爪由若干夹件3组合而成，若干夹件3围绕爪心30周向等距排列，壳体1的两侧分别设有滑槽13和轴孔，轴孔、滑槽13与壳腔10相通，夹件3在滑槽13内移动，旋转电机4设有转轴41，旋转电机4驱动转轴41在轴孔内旋转，转轴41的端部位于壳腔10内，夹件3包括夹块31、滑杆32和滑块33，夹块31和滑块33分别设于滑杆32的两端，滑块33位于壳腔10内，滑杆32位于滑槽13内，夹块31暴露在壳体1外，夹块31背向背向爪心30的面设有夹槽，夹件3还设有第一弹簧34，第一弹簧34的一端背向爪心30且固定在滑杆32的侧面上，第一弹簧34的另一端朝向爪心30且固定在滑槽13的侧壁上，当夹件3朝向爪心30移动时，第一弹簧34复位，固定爪向内收拢，每两个夹件3的中间均设有推板43，若干推板43周向等距排列在转轴41的外周面上，推板43位于壳腔10内，推板43朝向夹件3的一侧设有导向面81，导向面81向推板43的另一侧倾斜，当转轴41旋转带动推板43朝向导向面81的一侧周向转动时，滑块33沿着导向面81背向爪心30移动，固定爪向外扩张，第一固定器11与第二固定器12的结构相同，且第一固定器11和第二固定器12镜像设置，第一固定器11和第二固定器12的相对面相互平行，弹簧体2的两端分别具有第一环体21和第二环体22，第一环体21固定在第一固定器11上，第二环体22固定在第二固定器12上，当第二固定器12背向第一固定器11移动时，弹簧体2被拉伸，第二固定器12的固定爪置于第二环体22的内侧后，旋转电机4驱动固定爪向外扩张，直至第二环体22置于夹件3的夹槽内，在弹簧体2被拉伸时，由于第二环体22会向内收缩，因此夹件3会从内向外施压于第二环体22，而且夹槽对第二环体22具有限位作用，使第二环体22能够稳定地固定在第二固定器12上。

其中，第二固定器12的底面设有移动块62，底座6的顶面设有移动槽61，移动块62在移动槽61内移动，限制第二固定器12向侧方晃动，使旋转电机4驱动固定爪的收拢和扩张更稳定。

其中，壳体1朝向滑槽13的一侧设有定位壁14，定位壁14围绕在固定爪的外侧，当固定爪向外扩张时，第二环体22夹固在夹槽和定位壁14的中间，使第二环体22更难从夹槽内脱出。

如图12至图13所示的弹簧拉伸极限长度的测量检具，推板43的导向面81设有卡槽42，卡槽42位于远离爪心30的位置，滑块33沿着导向面81移动至卡槽42内，卡槽42对滑块33起到限位作用，推板43内设有板腔50，板腔50内设有第二齿条52和齿轮53、第一齿条51，第一齿条51和第二齿条52分别啮合在齿轮53的两侧，第一齿条51比第二齿条52距离导向面81较远，第一齿条51从板腔50贯穿至卡槽42，板腔50内还设有第二弹簧56，第二弹簧56的一端背向爪心30且固定在第一齿条51的端部，第二弹簧56的另一端朝向爪心30且固定在板腔50的内壁，第一齿条51背向板腔50的一端设有导向块54，导向块54朝向导向面81的面为斜面82，斜面82向导向块54的另一侧倾斜，导向块54位于卡槽42内，第二齿条52从板腔50贯穿至卡槽42，第二齿条52背向板腔50的一端设有压块55，压块55位于板腔50内，压块55的材质采用橡胶，橡胶具有弹性，当旋转电机4驱动推板43将滑块33移入卡槽42内时，滑块33沿着斜面82带动导向块54朝向板腔50内移动，第二弹簧56被压缩，第一齿条51带动齿轮53转动，齿轮53带动第二齿条52朝向卡槽42内移动，压块55移出板腔50，压块55受到滑块33的反作用力发生形变，使压块55与滑块33的接触面积变大，当旋转电机4驱动推板43将滑块33移出卡槽42时，第二弹簧56复位，导向块54朝向卡槽42内移动，第一齿条51带动齿轮53转动，齿轮53带动第二齿条52朝向板腔50内移动，压块55移入板腔50，压块55失去滑块33的反作用力，压块55的形状复原，导向块54和压块55施压于滑块33，增加了滑块33移动的阻力，从而滑块33难以移出卡槽42，避免弹簧体2施力于夹件3导致固定爪向内收拢。

如图14所示的弹簧拉伸极限长度的测量方法，该方法基于实施例1的弹簧拉伸极限长度的测量检具，包括以下步骤：

1)固定第一环体21：

1.0)第一环体21的环面贴合在第一固定器11上，此时第一固定器11的固定爪位于第一环体21的内侧，

1.1)第一固定器11的旋转电机4驱动推板43围绕爪心30周向转动，推板43带动夹件3背向爪心30移动，第一固定器11的固定爪向外扩张，直至第一环体21置于夹槽内，使第一环体21夹固在第一固定器11上，设此时第一环体21的位置为原点，

2)获取弹簧体2初始的自然长度：

2.0)水平横置弹簧体2，测量第一环体21离第二环体22的距离，设此时弹簧体2的自然长度为X，

3)固定第二环体22：

3.0)第二环体22的环面贴合在第二固定器12上，此时第二固定器12的固定爪位于第二环体22的内侧，

3.1)第二固定器12的旋转电机4驱动推板43围绕爪心30周向转动，推板43带动夹件3背向爪心30移动，第二固定器12的固定爪向外扩张，直至第二环体22置于夹槽内，使第二环体22夹固在第二固定器12上，设此时第二环体22的位置为起点，

4)拉伸弹簧体2：

4.0)驱动器7驱动第二固定器12背向第一固定器11移动，设移动的距离为Z，弹簧体2被拉伸，设此时第二环体22的位置为终点，

5)松开第二环体22：

5.0)驱动器7驱动第二固定器12朝向第一固定器11移动，直至第二环体22距离起点1-5cm处停止；

5.1)第二固定器12的旋转电机4驱动推板43反向转动，第一弹簧34复位，夹件3向爪心30移动，固定爪向内收拢，直至第二环体22从夹槽内移出；

5.2)等待弹簧体2复位并静止；

6)获取弹簧体2复位后的自然长度：

6.0)弹簧体2复位后，设此时弹簧体2的自然长度为Y，

7)拉伸极限长度的检测：

7.0)若X＝Y，则弹簧体2未达到拉伸极限长度，

7.1)重复3)至6)的步骤，弹簧体2拉伸长度逐渐增加，即Z的值由Z1逐渐增大Zn，直至X<Y，

7.2)当X<Y，表明弹簧体2已达到拉伸极限长度，弹簧体2的最终拉伸量为Zn，即弹簧体2拉伸极限长度为Zn+X。

其中，第一环体21固定在第一固定器11，第二环体22固定在第二固定器12上，使弹簧体2保持横置，在驱动器7驱动第二固定器12向第一固定器11靠近和远离时，弹簧体2保持水平伸缩，当弹簧体2复位时，驱动器7驱动第二固定器12向第一固定器11靠近，辅助弹簧体2复位，直至第二环体22距离起点1-5cm处第二固定器12停止移动，旋转电机4驱动固定爪向内收拢，使第二环体22从夹槽内脱出，弹簧体2自然复位，使弹簧拉伸极限长度的测量更为准确。

实施例2：

如图15所示的弹簧拉伸极限长度的测量检具，本实施例基于实施例1，本方案相较于实施例1的不同之处在于：底座6上还设有刻度尺90和可活动的感应加热器9，感应加热器9包括感应线圈91、伸缩杆92和基座93，伸缩杆92连接基座93和感应线圈91，伸缩杆92可伸长或缩短用于调整感应线圈91的高度，基座93于刻度尺90上形成加热段94，加热段94用于表示弹簧体2的加热宽度，利用局部加热模拟整根弹簧体2处于高温的状况，整个检测检具无需放置在高温环境内，因此更为节能，利用局部加热取代整体加热，通过观察局部加热的形变状态，推导整体弹簧体2的形变状态，可在常温车间内进行模拟高温拉伸极限长度的检测，使得检测更为便捷。

如图16所示的弹簧拉伸极限长度的测量方法，该方法基于实施例2的弹簧拉伸极限长度的测量检具，包括以下步骤：

1)固定第一环体21：

1.0)第一环体21的环面贴合在第一固定器11上，此时第一固定器11的固定爪位于第一环体21的内侧，

1.1)第一固定器11的旋转电机4驱动推板43围绕爪心30周向转动，推板43带动夹件3背向爪心30移动，第一固定器11的固定爪向外扩张，直至第一环体21置于夹槽内，使第一环体21夹固在第一固定器11上，设此时第一环体21的位置为原点，

2)获取弹簧体2初始的自然长度：

2.0)水平横置弹簧体2，测量第一环体21离第二环体22的距离，设此时弹簧体2的自然长度为X，

2.1)将感应加热器9的感应线圈91从第二环体22端部套入，并使感应线圈91套在弹簧体2最低处，调整伸缩杆92长度保持弹簧体2与感应线圈91之间留有间隙；

3)固定第二环体22：

3.0)第二环体22的环面贴合在第二固定器12上，此时第二固定器12的固定爪位于第二环体22的内侧，

3.1)第二固定器12的旋转电机4驱动推板43围绕爪心30周向转动，推板43带动夹件3背向爪心30移动，第二固定器12的固定爪向外扩张，直至第二环体22置于夹槽内，使第二环体22夹固在第二固定器12上，设此时第二环体22的位置为起点，

4)局部加热弹簧体2：

4.0)使用底座6上的感应加热器9的感应线圈91，将弹簧体2局部加热至100-250℃之间，基座93在刻度尺90上的区域为加热段94，在弹簧体2未拉伸前，记录基座93在刻度尺90上加热段94区域为原热段；

5)拉伸弹簧体2：

5.0)停止感应加热器9加热，缩短伸缩杆92长度，使弹簧体2将基座93带起远离底座6，使弹簧体2的伸缩可以带动基座93活动，驱动器7驱动第二固定器12背向第一固定器11移动，设移动的距离为Z，弹簧体2被拉伸，设此时第二环体22的位置为终点，

6)松开第二环体22：

6.0)驱动器7驱动第二固定器12朝向第一固定器11移动，直至第二环体22距离起点1-5cm处停止；

6.1)第二固定器12的旋转电机4驱动推板43反向转动，第一弹簧34复位，夹件3向爪心30移动，固定爪向内收拢，直至第二环体22从夹槽内移出；

6.2)等待弹簧体2复位并静止；

7)获取弹簧体2复位后的自然长度和加热段94位置：

7.0)弹簧体2复位后，设此时弹簧体2的自然长度为Y；

7.1)记录加热段94的长度以及两端位置；

8)拉伸极限长度的检测：

8.0)若X＝Y且加热段94与原热段完全重合，则弹簧体2未达到拉伸极限长度，

8.1)重复3)至7)的步骤，弹簧体2拉伸长度逐渐增加，即Z的值由Z1逐渐增大Zn，直至X<Y或加热段94与原热段不完全重合，

8.2)当X<Y或加热段94与原热段不完全重合，则弹簧体2已达到热拉伸时的极限长度，弹簧体2的最终拉伸量为Zn，即弹簧体2拉伸极限长度为Zn+X。

其中，通过原热段和加热段94之间的比对，对弹簧体2上加热后的部件复位情况进行评比，若复位后的加热段94和原热段不完全重合，或加热段94和原热段长度不等，则均表示感应加热后的弹簧体2经拉伸后有所形变，判断更为容易。

其中，感应加热器9从第二环体22端部套入，并且使感应线圈91套在弹簧体2最低处，感应加热器9由于基座93的重力影响而自然下垂，在弹簧体2拉伸的过程中，感应加热器9与弹簧体2是相对固定的，感应加热器9的位置会保持在弹簧体2的最低处，在弹簧体2复位后，避免复位后与拉伸前的感应加热器9位置发生移动而产生弹簧拉伸极限长度的误差。

其中，感应加热器9的伸缩杆92，可以伸长或缩短，主要有以下两个用处：在加热弹簧体2时，将伸缩杆92的长度伸长，直至基座93底面置于底座6上且弹簧体2与感应线圈91之间留有间隙，避免感应线圈91在弹簧体2上晃动而导致位移，防止弹簧体2受热部位发生改变，而且透过感应线圈91之间的间隙便于观察弹簧体2的受热情况，在不加热弹簧体2时，将伸缩杆92的长度缩短，直至感应线圈91悬挂在弹簧体2上且基座93与底座6之间留有间隙，在弹簧体2伸缩过程中感应加热器9能够随弹簧体2伸缩方向水平移动，由于感应加热器9与底座6无接触，因此减小了弹簧体2复位过程中受到的阻力，从而减小弹簧拉伸极限长度的测量误差。

以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：包括驱动器(7)、第一固定器(11)和第二固定器(12)，驱动器(7)与第一固定器(11)相对固定，驱动器(7)驱动第二固定器(12)向第一固定器(11)靠近和远离，所述第二固定器(12)包括壳体(1)、旋转电机(4)和固定爪，所述壳体(1)内设有壳腔(10)，

-所述固定爪设于第一固定器(11)朝向第二固定器(12)的面，固定爪设有爪心(30)，固定爪由若干夹件(3)组合而成，若干夹件(3)围绕爪心(30)周向等距排列，所述壳体(1)的两侧分别设有滑槽(13)和轴孔，所述轴孔、滑槽(13)与壳腔(10)相通，所述夹件(3)在滑槽(13)内移动，所述旋转电机(4)设有转轴(41)，旋转电机(4)驱动转轴(41)在轴孔内旋转，转轴(41)的端部位于壳腔(10)内，

-所述夹件(3)包括夹块(31)、滑杆(32)和滑块(33)，所述夹块(31)和滑块(33)分别设于滑杆(32)的两端，所述滑块(33)位于壳腔(10)内，所述滑杆(32)位于滑槽(13)内，所述夹块(31)暴露在壳体(1)外，所述夹块(31)背向背向爪心(30)的面设有夹槽，

-所述夹件(3)还设有用于将固定爪收拢的第一弹簧(34)，所述第一弹簧(34)的一端背向爪心(30)且固定在滑杆(32)的侧面上，第一弹簧(34)的另一端朝向爪心(30)且固定在滑槽(13)的侧壁上，当夹件(3)朝向爪心(30)移动时，第一弹簧(34)复位，固定爪向内收拢，

-每两个夹件(3)的中间均设有用于将固定爪扩张的推板(43)，若干推板(43)周向等距排列在转轴(41)的外周面上，推板(43)位于壳腔(10)内，推板(43)朝向夹件(3)的一侧设有导向面(81)，导向面(81)向推板(43)的另一侧倾斜，当转轴(41)旋转带动推板(43)朝向导向面(81)的一侧周向转动时，滑块(33)沿着导向面(81)背向爪心(30)移动，固定爪向外扩张，

-所述第一固定器(11)与第二固定器(12)的结构相同，且第一固定器(11)和第二固定器(12)镜像设置，第一固定器(11)和第二固定器(12)的相对面相互平行，所述弹簧体(2)的两端分别具有第一环体(21)和第二环体(22)，第一环体(21)固定在第一固定器(11)上，第二环体(22)固定在第二固定器(12)上，当第二固定器(12)背向第一固定器(11)移动时，弹簧体(2)被拉伸。

2.根据权利要求1所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：还包括底座(6)，所述第一固定器(11)和驱动器(7)固定在底座(6)上，第二固定器(12)在第一固定器(11)和驱动器(7)的中间移动，第一固定器(11)、第二固定器(12)和驱动器(7)在同个水平线上。

3.根据权利要求2所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：所述第二固定器(12)的底面设有移动块(62)，所述底座(6)的顶面设有移动槽(61)，所述移动块(62)在移动槽(61)内移动。

4.根据权利要求1所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：所述壳体(1)朝向滑槽(13)的一侧设有定位壁(14)，所述定位壁(14)围绕在固定爪的外侧，当固定爪向外扩张时，所述第二环体(22)夹固在夹槽和定位壁(14)的中间。

5.根据权利要求1所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：所述推板(43)的导向面(81)设有卡槽(42)，所述卡槽(42)位于远离爪心(30)的位置，所述滑块(33)沿着导向面(81)移动至卡槽(42)内。

6.根据权利要求5所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：所述推板(43)内设有板腔(50)，所述板腔(50)内设有第一齿条(51)，所述第一齿条(51)从板腔(50)贯穿至卡槽(42)，所述板腔(50)内还设有第二弹簧(56)，所述第二弹簧(56)的一端背向爪心(30)且固定在第一齿条(51)的端部，第二弹簧(56)的另一端朝向爪心(30)且固定在板腔(50)的内壁，所述第一齿条(51)背向板腔(50)的一端设有导向块(54)，导向块(54)朝向导向面(81)的面为斜面(82)，斜面(82)向导向块(54)的另一侧倾斜，所述导向块(54)位于卡槽(42)内，当滑块(33)移入卡槽(42)内时，滑块(33)沿着斜面(82)带动导向块(54)朝向板腔(50)内移动，第二弹簧(56)被压缩，当滑块(33)移出卡槽(42)时，第二弹簧(56)复位，导向块(54)朝向卡槽(42)内移动。

7.根据权利要求6所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：所述板腔(50)内还设有第二齿条(52)和齿轮(53)，所述第一齿条(51)和第二齿条(52)分别啮合在齿轮(53)的两侧，所述第一齿条(51)比第二齿条(52)距离导向面(81)较远，所述第二齿条(52)从板腔(50)贯穿至卡槽(42)，第二齿条(52)背向板腔(50)的一端设有压块(55)，所述压块(55)位于板腔(50)内，压块(55)具有弹性，当导向块(54)朝向板腔(50)内移动时，第一齿条(51)带动齿轮(53)转动，齿轮(53)带动第二齿条(52)朝向卡槽(42)内移动，压块(55)移出板腔(50)，压块(55)受到滑块(33)的反作用力发生形变。

8.根据权利要求2所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于：所述底座(6)上设有刻度尺(90)和可活动的感应加热器(9)，所述感应加热器(9)包括感应线圈(91)、伸缩杆(92)和基座(93)，伸缩杆(92)连接基座(93)和感应线圈(91)，伸缩杆(92)可伸长或缩短用于调整感应线圈(91)的高度，所述基座(93)于刻度尺(90)上形成加热段(94)，加热段(94)用于表示弹簧体(2)的加热宽度。

9.一种弹簧拉伸极限长度的测量方法，该方法基于上述权利要求1所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于，包括以下步骤：

1)固定第一环体(21)：

1.0)第一环体(21)的环面贴合在第一固定器(11)上，此时第一固定器(11)的固定爪位于第一环体(21)的内侧，

1.1)第一固定器(11)的旋转电机(4)驱动推板(43)围绕爪心(30)周向转动，推板(43)带动夹件(3)背向爪心(30)移动，第一固定器(11)的固定爪向外扩张，直至第一环体(21)置于夹槽内，使第一环体(21)夹固在第一固定器(11)上，设此时第一环体(21)的位置为原点，

2)获取弹簧体(2)初始的自然长度：

2.0)水平横置弹簧体(2)，测量第一环体(21)离第二环体(22)的距离，设此时弹簧体(2)的自然长度为X，

3)固定第二环体(22)：

3.0)第二环体(22)的环面贴合在第二固定器(12)上，此时第二固定器(12)的固定爪位于第二环体(22)的内侧，

3.1)第二固定器(12)的旋转电机(4)驱动推板(43)围绕爪心(30)周向转动，推板(43)带动夹件(3)背向爪心(30)移动，第二固定器(12)的固定爪向外扩张，直至第二环体(22)置于夹槽内，使第二环体(22)夹固在第二固定器(12)上，设此时第二环体(22)的位置为起点，

4)拉伸弹簧体(2)：

4.0)驱动器(7)驱动第二固定器(12)背向第一固定器(11)移动，设移动的距离为Z，弹簧体(2)被拉伸，设此时第二环体(22)的位置为终点，

5)松开第二环体(22)：

5.0)驱动器(7)驱动第二固定器(12)朝向第一固定器(11)移动，直至第二环体(22)距离起点1-5cm处停止；

5.1)第二固定器(12)的旋转电机(4)驱动推板(43)反向转动，第一弹簧(34)复位，夹件(3)向爪心(30)移动，固定爪向内收拢，直至第二环体(22)从夹槽内移出；

5.2)等待弹簧体(2)复位并静止；

6)获取弹簧体(2)复位后的自然长度：

6.0)弹簧体(2)复位后，设此时弹簧体(2)的自然长度为Y，

7)拉伸极限长度的检测：

7.0)若X＝Y，则弹簧体(2)未达到拉伸极限长度，

7.1)重复3)至6)的步骤，弹簧体(2)拉伸长度逐渐增加，即Z的值由Z₁逐渐增大Zn，直至X<Y，

7.2)当X<Y，表明弹簧体(2)已达到拉伸极限长度，弹簧体(2)的最终拉伸量为Zn，即弹簧体(2)拉伸极限长度为Zn+X。

10.一种弹簧拉伸极限长度的测量方法，该方法基于上述权利要求8所述的弹簧拉伸极限长度的测量检具，其特征在于，包括以下步骤：

1)固定第一环体(21)：

1.0)第一环体(21)的环面贴合在第一固定器(11)上，此时第一固定器(11)的固定爪位于第一环体(21)的内侧，

1.1)第一固定器(11)的旋转电机(4)驱动推板(43)围绕爪心(30)周向转动，推板(43)带动夹件(3)背向爪心(30)移动，第一固定器(11)的固定爪向外扩张，直至第一环体(21)置于夹槽内，使第一环体(21)夹固在第一固定器(11)上，设此时第一环体(21)的位置为原点，

2)获取弹簧体(2)初始的自然长度：

2.0)水平横置弹簧体(2)，测量第一环体(21)离第二环体(22)的距离，设此时弹簧体(2)的自然长度为X，

2.1)将感应加热器(9)的感应线圈(91)从第二环体(22)端部套入，并使感应线圈(91)套在弹簧体(2)最低处，调整伸缩杆(92)长度保持弹簧体(2)与感应线圈(91)之间留有间隙；

3)固定第二环体(22)：

3.0)第二环体(22)的环面贴合在第二固定器(12)上，此时第二固定器(12)的固定爪位于第二环体(22)的内侧，

3.1)第二固定器(12)的旋转电机(4)驱动推板(43)围绕爪心(30)周向转动，推板(43)带动夹件(3)背向爪心(30)移动，第二固定器(12)的固定爪向外扩张，直至第二环体(22)置于夹槽内，使第二环体(22)夹固在第二固定器(12)上，设此时第二环体(22)的位置为起点，

4)局部加热弹簧体(2)：

4.0)使用底座(6)上的感应加热器(9)的感应线圈(91)，将弹簧体(2)局部加热至100-250℃之间，基座(93)在刻度尺(90)上的区域为加热段(94)，在弹簧体(2)未拉伸前，记录基座(93)在刻度尺(90)上加热段(94)区域为原热段；

5)拉伸弹簧体(2)：

5.0)停止感应加热器(9)加热，缩短伸缩杆(92)长度，使弹簧体(2)将基座(93)带起远离底座(6)，使弹簧体(2)的伸缩可以带动基座(93)活动，驱动器(7)驱动第二固定器(12)背向第一固定器(11)移动，设移动的距离为Z，弹簧体(2)被拉伸，设此时第二环体(22)的位置为终点，

6)松开第二环体(22)：

6.0)驱动器(7)驱动第二固定器(12)朝向第一固定器(11)移动，直至第二环体(22)距离起点1-5cm处停止；

6.1)第二固定器(12)的旋转电机(4)驱动推板(43)反向转动，第一弹簧(34)复位，夹件(3)向爪心(30)移动，固定爪向内收拢，直至第二环体(22)从夹槽内移出；

6.2)等待弹簧体(2)复位并静止；

7)获取弹簧体(2)复位后的自然长度和加热段(94)位置：

7.0)弹簧体(2)复位后，设此时弹簧体(2)的自然长度为Y；

7.1)记录加热段(94)的长度以及两端位置；

8)拉伸极限长度的检测：

8.0)若X＝Y且加热段(94)与原热段完全重合，则弹簧体(2)未达到拉伸极限长度，

8.1)重复3)至7)的步骤，弹簧体(2)拉伸长度逐渐增加，即Z的值由Z₁逐渐增大Zn，直至X<Y或加热段(94)与原热段不完全重合，

8.2)当X<Y或加热段(94)与原热段不完全重合，则弹簧体(2)已达到热拉伸时的极限长度，弹簧体(2)的最终拉伸量为Zn，即弹簧体(2)拉伸极限长度为Zn+X。

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