CN202974630U

CN202974630U - 先导弹簧刚度的测量装置

Info

Publication number: CN202974630U
Application number: CN 201220583183
Authority: CN
Inventors: 贾文华
Original assignee: Nanjing Institute of Technology
Current assignee: Nanjing Institute of Technology
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-11-06

Abstract

本实用新型公开了一种先导弹簧刚度的测量装置，包括底座以及设置在底座上的止挡板和轴向进给装置，轴向进给装置包括具有内腔的腔体和与该腔体内腔连通的芯杆；在腔体上还设置有与内腔连通的进油口和出油口，进油口与一进油管连接，出油口与一回油管一端连接，回油管的另一端设置在一油箱内，在油箱内还设置有定量泵，进油管连接在该定量泵上；在底座上设置有一行程开关，一位移传感器与该行程开关连接，在芯杆上设置定位板；在芯杆上还设置有一力传感器。本实用新型触发装置的初始位置可以调节，且可使被测弹簧的原始长度可变范围可以比较宽。腔体和底座之间由定位机构固定，拆卸定位比传统螺栓连接方便快捷、安全可靠，且结构简单，成本小。

Description

先导弹簧刚度的测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种确定阀杆先导弹簧刚度的测量装置，特别是一种可以确定不规则先导弹簧刚度的测量装置。

背景技术

多路阀一种广泛用于挖掘机等工程机械中的主控阀，为使多路阀能按预定位置动作，先导弹簧的刚度起至关重要的作用。挖掘机动作复杂，先导弹簧的直径有不确定性，需要一种可以确定不规则阀杆先导弹簧刚度的装置。

发明内容

发明目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种快速安装固定并具有测量精度高的可以确定不规则先导弹簧刚度的测量装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种先导弹簧刚度的测量装置，包括底座以及设置在底座上的止挡板和轴向进给装置，其特征在于：所述的轴向进给装置包括具有内腔的腔体和与该腔体内腔连通的芯杆；在所述的腔体上还设置有与内腔连通的进油口和出油口，所述的进油口与一进油管连接，所述的出油口与一回油管一端连接，回油管的另一端设置在一油箱内，在油箱内还设置有定量泵，所述的进油管连接在该定量泵上；在所述的底座上设置有一行程开关，一位移传感器与该行程开关连接，在所述的芯杆上设置有用于触发所述行程开关的定位板；在所述的芯杆上还设置有一力传感器。

本实用新型测量装置的位移传感器与行程开关通过数据线相连，当行程开关开始动作时，位移传感器开始计数。

在所述的行程开关触头上还设置有一挡块，所述的定位板作用在该挡块上，在该挡块的下端通过一定位弹簧连接有一弹簧底板，该弹簧底板用于触发所述的行程开关。

在所述的底座上设置有座连接板，在座连接板上固定有开关座，所述的行程开关固定在所述的开关座上。

所述的腔体通过一定位机构固定在所述的底座上，该定位机构包括上压杆座、下压杆座、曲柄、连杆以及连座杆，所述的上压杆座固定在所述的腔体上，所述的下压杆座固定在所述的底座上，曲柄的一端与所述的下压杆座固定，连接杆的一端与所述的上压杆座连接，所述连杆的两端分别连接曲柄和连接杆的另一端，在所述的曲柄上还设置有一锁紧头，所述曲柄的长度与上压杆座到下压杆座之间长度的和小于连杆的长度与连座杆的长度之和。

在所述的进油管上安装有用于测量进油压力的进油压力表，在所述的回油管上安装有用于测量回油压力的回油压力表，在所述的腔体7上侧安装有用于测量作用在芯杆上的压力的腔体压力表。

在所述的底座上设置有长圆槽，所述的挡块设置在长圆槽内，在所述的挡块上设置有圆柱滑槽，在所述的开关座上设置有导向柱，该导向柱设置在所述的圆柱滑槽内。

挡块可以在底座的长圆槽内滑动；座连接螺钉可以在座连接板的细长圆槽内滑动；挡块内有圆柱滑槽，开关座上焊接着导向柱，导向柱在圆柱滑槽内可以上下移动，可以保证挡块和行程开关之间只有上下的竖直位移而没有横向位移。这使得由挡块、定位弹簧、弹簧底座、连接弹簧组成的触发装置可以在芯杆移动的方向微调位置，同样也使得被测弹簧的长度在一定程度上不受局限；同时，挡块内有圆柱滑槽，开关座上焊接着导向柱，导向柱在圆柱滑槽内可以上下移动，这也使得当芯杆上的定位板触发挡块时，挡块只可以上下竖直移动而不会偏斜，可以保证位移传感器读数的准确度。

本实用新型定位机构中，曲柄的长度与上压杆座到下压杆座之间长度的和小于连杆的长度与连座杆的长度之和。因此，当曲柄与连杆共线时，此定位机构处于死点位置，曲柄的锁紧头将紧紧贴和底座上，定位机构就将腔体和底座固定牢固了。曲柄和连杆之间，连杆和连座杆之间用销轴连接。

如果需要分离腔体和底座，只需要轻轻压连座杆，连杆和曲柄就不在共线的位置上，腔体就可以从底座上分离开了。

本实用新型的测量的目的在于确定作用于芯杆的先导弹簧的刚度，分析原理在于，被测弹簧可以是形状不规则的，通过芯杆的位移和作用在芯杆上的力就可以确定弹簧的刚度。同时可以确定作用在芯杆上的力和阀腔内压力的对应值，根据阀腔内压力可以调整泵的工作摆角。

有益效果：本实用新型所述的确定阀杆先导弹簧刚度的测量装置由定量泵将压力油供给腔体，芯杆在腔体内移动，被测弹簧被压缩，力传感器测定被测弹簧所受的压缩力F，位移传感器确定弹簧的位移X，就可以确定弹簧的刚度K。芯杆上的凸台在底座内的凹槽内直线移动可以保证芯杆直线移动，挡块可以在底座的长圆槽内滑动，触发装置的初始位置可以调节，且可使被测弹簧的原始长度可变范围可以比较宽。所述的腔体和底座之间由定位机构固定，拆卸定位比传统螺栓连接方便快捷、安全可靠，且结构简单，成本小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本实用新型装置的主视图。

图2为本实用新型装置的俯视图。

图3为本实用新型装置A-A剖视图。

图4为本实用新型装置的M向视图。

图5为本实用新型装置的N向视图。

图6位本实用新型装置的定位机构的示意图。

图7位本实用新型中底座的示意图。

图8为本实用新型的挡块安装示意图。

图9为本实用新型芯杆的示意图。

图10为图1的I部放大示意图。

图11是图3的II部放大示意图。

图12是图7的B向示意图。

图13是图12的VI部放大示意图。

图14是曲柄的结构示意图。

具体实施方式：

如图1至图14所示本实用新型装装置公开了一种可以测量不规则先导弹簧刚度的测量装置，包括：

油箱1、定量泵2、进油管3、进油压力表4、回油管5、回油压力表6、腔体7及沟槽28、腔体压力表8、密封圈9、芯杆10以及芯杆10的前端杆头25和尾部26和凸台31、力传感器11、止挡板12、被测弹簧13、底座14和底座14上的凹槽30和长圆槽28、定位板15、挡块16、定位弹簧17、定位螺纹块18、开关座19、弹簧底板20、座连接板21和其上的细长圆槽29、座连接螺钉22、行程开关27、位移传感器32，定位机构23，其中定位机构23包括上压杆座24、下压杆座39、曲柄38、连杆35、连座杆37。

如图1、图10和图2所示，定量泵2从油箱1中抽取液压油，经进油管2进入腔体7，腔体7中的油经回油管5回到油箱。进油管2上安装有进油压力表4，用于测量进油压力，回油管5上安装有回油压力表6，用于测量回油压力，腔体7上侧安装有腔体压力表8，用于测量作用在芯杆10上的压力。

如图1和图5所示，本实用新型中，优先地，腔体7安装在底座14上，腔体7通过定位机构23安装在底座14上，压杆下底座24焊接在底座14上，压杆上底座24焊接在腔体7上。

图5所示的定位机构23中，曲柄38的长度与上压杆座24到下压杆座39之间长度的和小于连杆35的长度与连座杆37的长度之和。因此，当曲柄38与连杆35共线时，此定位机构23处于死点位置，曲柄38的锁紧头40将紧紧贴和在底座14上，定位机构23就将腔体7和底座14固定牢固了。曲柄的结构如图14所示。曲柄38和连杆35之间，连杆35和连座杆37之间用销轴36连接。

如图1和图10所示，芯杆10的前端杆头25伸入腔体7中，芯杆10的杆头31可以在腔体7内移动，腔体7上加工有可以安装密封圈9的沟槽28，密封圈9可以阻止腔体7中的压力油泄露。芯杆10上安装有力传感器11。

如图1所示，被测弹簧13放置在芯杆10的尾部26和止挡板12之间。

如图3、图11和图7所示，芯杆10上有凸台31，底座14上有凹槽30，凸台31在凹槽30内滑动，可以保证芯杆10直线运动。

如图3、图11和图8所示，定位弹簧17一端焊接在弹簧底板20上，另一端焊接在定位螺栓18上，挡块16上加工有螺纹，定位螺栓18通过螺纹与挡块16连接。连接弹簧33焊接在弹簧底板20的下端，连接弹簧33放置在行程开关27上，挡块16、定位弹簧17、定位螺栓18、弹簧底板20通过连接弹簧33支撑在行程开关27上，连接弹簧33在这里充当了支架的作用。

挡块16内加工了圆柱滑槽35，导向柱34焊接在开关座19上，导向柱34可以在圆柱滑槽35内滑动。挡块16上下移动时可以起定位作用。

行程开关27（比如常安电器集团的1X25行程开关）的开关座19通过座连接螺钉22将行程开关27固定在座连接板21上。座连接板21焊接在底座14上。座连接螺钉22可以在座连接板21的细长圆槽29内滑动，用于微小调节行程开关。

位移传感器32与行程开关27相连，当行程开关27开始动作时，位移传感器32开始计数。

当腔体7内无压力油时，被测弹簧13处于仅有一定的预紧力，此时定位板15没有碰到挡块16，挡块16也没有压缩定位弹簧17，行程开关27也就没有触发，位移传感器32没有开始计数。

当腔体7内有压力油时，定位板15触动挡块16，挡块16压缩定位弹簧17，当弹簧底板20碰触行程开关时，行程开关动作触发位移传感器开始计数。芯杆10开始移动，被测弹簧13被压缩。

如图7、图12和图13所示，座连接板21固定在底座14上，挡块16可以在底座14的长圆槽28内滑动。

本实用新型的不规则弹簧刚度测量步骤及原理：

（1）将腔体7装置在底座14上，拨动定位机构23，使曲柄38和连杆35共线，将腔体7固定在底座14上。

（2）将被测弹簧13放置在杆尾26和止档板12之间，标记此时力传感器11的读数，记为F1。F1用于测试被测弹簧13回弹时腔体7中的油是否有泄漏。F1是被测弹簧13的预紧力。

（3）滑动座连接螺钉22，以及挡块16，使挡块16轻轻接触定位板15。

（4）启动定量泵2，注意观察进油压力表4和腔体压力表8，定位板15开始碰触并压下挡块16时，比较腔体压力表8的读数和力传感器11的读数。标记力传感器11的读数，记为F2。比如为F2=20N。

（5）定位板15碰触挡块16后，当定位弹簧底板20碰触到行程开关27后，位移传感器32开始计数，此时被测弹簧13已经被压缩，每移动一定的位移X，记录一次力传感器11的读数F3。比如，每移动2mm，记录一次力传感器11的读数。比如移动的距离记为2mm,4mm,6mm,8mm,10mm，间隔均为2mm。力传感器11的读数分别为100N、200N、350N、500N、650。

（6）确定弹簧的刚度,由F3=F2+KX确定，K就是被测弹簧刚度。

100=20+K1*2，K1=40

200=100+20+K2*2，K2=40

350=200+20+K3*2，K3=65

500=350+20+K4*2，K4=65

650=500+20+K5*2，K5=65

可以确定，此被测弹簧在测试段的刚度有两个，40和65。

本实用新型提供了一种可以确定不规则先导弹簧刚度的测量装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims

1.一种先导弹簧刚度的测量装置，包括底座以及设置在底座上的止挡板和轴向进给装置，其特征在于：所述的轴向进给装置包括具有内腔的腔体和与该腔体内腔连通的芯杆；在所述的腔体上还设置有与内腔连通的进油口和出油口，所述的进油口与一进油管连接，所述的出油口与一回油管一端连接，回油管的另一端设置在一油箱内，在油箱内还设置有定量泵，所述的进油管连接在该定量泵上；在所述的底座上设置有一行程开关，一位移传感器与该行程开关连接，在所述的芯杆上设置有用于触发所述行程开关的定位板；在所述的芯杆上还设置有一力传感器。

2.根据权利要求1所述的先导弹簧刚度的测量装置，其特征在于：在所述的行程开关触头上还设置有一挡块，所述的定位板作用在该挡块上，在该挡块的下端通过一定位弹簧连接有一弹簧底板，该弹簧底板用于触发所述的行程开关。

3.根据权利要求2所述的先导弹簧刚度的测量装置，其特征在于：在所述的底座上设置有座连接板，在座连接板上固定有开关座，所述的行程开关固定在所述的开关座上。

4.根据权利要求3所述的先导弹簧刚度的测量装置，其特征在于：在所述的底座上设置有长圆槽，所述的挡块设置在长圆槽内，在所述的挡块上设置有圆柱滑槽，在所述的开关座上设置有导向柱，该导向柱设置在所述的圆柱滑槽内。

5.根据权利要求1所述的先导弹簧刚度的测量装置，其特征在于：所述的腔体通过一定位机构固定在所述的底座上，该定位机构包括上压杆座、下压杆座、曲柄、连杆以及连座杆，所述的上压杆座固定在所述的腔体上，所述的下压杆座固定在所述的底座上，曲柄的一端与所述的下压杆座固定，连座杆的一端与所述的上压杆座连接，所述连杆的两端分别连接曲柄和连座杆的另一端，在所述的曲柄上还设置有一锁紧头，所述曲柄的长度与上压杆座到下压杆座之间长度的和小于连杆的长度与连座杆的长度之和。

6.根据权利要求1、4或5所述的先导弹簧刚度的测量装置，其特征在于：在所述的进油管上安装有用于测量进油压力的进油压力表，在所述的回油管上安装有用于测量回油压力的回油压力表，在所述的腔体上侧安装有用于测量作用在芯杆上的压力的腔体压力表。