CN219589914U - 一种工件挠度的测量仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工件挠度的测量仪器，包括底座，其顶端中部限定出一个支撑槽；第一传力件包括三个环向等间距布置的传力爪；三个传力爪底部与支撑槽的槽底抵接；三个传力爪顶部连接形成一个圆环套；第二传力件包括三个环向等间距布置的传力盘，每一个传力盘可上下移动在相邻的两个传力爪之间形成的侧壁槽内，其与底座具有一定间距；圆环套套设于三个传力盘顶部形成的凸台上；顶套支撑于圆环套顶部，其底部位于凸台上方，其顶部能够放置工件；固定连接件，第二传力件、顶套及工件通过固定连接件固定；加载套侧壁上具有多个观察孔，其顶部具有可拆卸的顶盖，其底部抵接于三个传力盘上；千分表通过表架支撑，且位于工件顶端面。

Description

一种工件挠度的测量仪器

技术领域

本实用新型涉及盖类工件的挠度测量技术领域，更具体的说是涉及一种工件挠度的测量仪器。

背景技术

轨道列车车轮的圆锥滚子轴径轴承的前盖的上表面承受轴向力，执行AAR(北美铁路协会)标准当中的M-934C货车圆锥滚子轴颈用标准可互换端盖标准(货车)和推荐制造加工手册。需要针对前盖的上平面加载挠度变形测量，用于前盖工件每批生产的批次抽查检测。根据上述标准的要求，需要对前盖工件上表面进行受力加载，加载载荷按标准要求间隔递增，但是不能超过规定值，以避免对被测工件造成永久性损伤。在对前盖工件每次加载时，要对前盖的中心点加载，对所产生的变形进行位移测量。再对其撤销加载载荷，撤销加载载荷后要对中心点的位移进行永久性变形位移测量。将测量后的数值与标准进行对比，判断该产品的该项技术指标是否合格。小于标准数值为合格，大于标准数值为不合格。

而目前的挠度测量装置不能满足前盖工件动态测量挠度，因为前盖需要在顶部加载重载荷力，测量表就无地方安装，同时也要在顶部进行动态测量挠度产生连续的微小位移数值，而现有的挠度测量装置无法避免加载和测量之间相互干扰的问题。

因此，如何提供一种适合测量前盖类工件挠度的测量仪器，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型的目的在于提出一种工件挠度的测量仪器，解决加载和测量之间相互干扰问题。

本实用新型提供了一种工件挠度的测量仪器，包括：

底座，所述底座顶端中部限定出一个支撑槽；

第一传力件，所述第一传力件包括三个环向等间距布置的传力爪；三个所述传力爪底部与所述支撑槽的槽底抵接；三个所述传力爪顶部连接形成一个圆环套；

第二传力件，所述第二传力件包括三个环向等间距布置的传力盘，每一个所述传力盘可上下移动在相邻的两个所述传力爪之间形成的侧壁槽内，其与所述底座具有一定间距；所述圆环套套设于三个所述传力盘顶部形成的凸台上；

顶套，所述顶套支撑于所述圆环套顶部，其底部位于所述凸台上方，其顶部能够放置工件；

固定连接件，所述第二传力件、所述顶套及所述工件通过所述固定连接件固定；

加载套，所述加载套侧壁上具有多个观察孔，其顶部具有可拆卸的顶盖，其底部抵接于三个所述传力盘上，用于传递加载力；以及

千分表，所述千分表通过表架支撑，且位于所述工件顶端面。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种工件挠度的测量仪器，由工件和加载套承受加载压力，加载套将力传到第二传力件的三个传力盘上，由于固定连接件连接第二传力件、所述顶套及所述工件，作用在三个传力盘上的力经过固定连接件由下方反拉施加在工件上表面，被测工件下方由顶套和第一传力件落在一起承受载荷力，三个传力爪将载荷力传导到底座上，由此腾出工件上方空间来安装测量的千分表，避免了加载力的零件与测量仪表发生干涉而导致无法测量。可以通过观察孔将千分表装在被测工件上，方便对测量仪表进行归零调整，也便于目视观测。

进一步地，所述圆环套中部形成圆形孔，所述顶套底部穿过所述圆形孔、与所述凸台抵接。

进一步地，三个所述传力爪外壁连线构成的圆与所述圆环套的外圆直径相同。

进一步地，每一个所述传力盘的顶面均为平面，用于支撑所述加载套底部，其外侧壁均为圆弧面；所述凸台上具有供所述固定连接件穿过的第一固定孔。

进一步地，每一个所述传力盘外侧壁顶部具有向上凸出的止挡台。

进一步地，所述顶套为柱形，其顶部形状与工件底部形状适配，并开设有与第一固定孔对应的第二固定孔，第一固定孔和第二固定孔均与所述工件上自带孔位置对应；所述顶套的底部为阶梯圆台，内部圆台向下方凸出与所述凸台接触，外部圆台与所述圆环套顶端抵接。

进一步地，所述固定连接件为固定螺钉。

进一步地，所述观察孔为椭圆形或矩形。

进一步地，所述表架包括竖直段，所述竖直段底部固定于所述底座上，其顶部垂直连接有水平段，所述水平段远离所述竖直段一端经所述观察孔进入所述加载套内部，并位于所述工件上方，该端部通过紧固螺钉固定所述千分表。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1和图2附图为本实用新型提供的一种工件挠度的测量仪器的整体剖视图；

图3附图为本实用新型提供的一种工件挠度的测量仪器的压力加载过程的示意图；

图4附图为本实用新型提供的一种工件挠度的测量仪器支撑力传递示意图；

图5附图为本实用新型提供的第一传力件和第二传力件爆炸图；

图6附图为本实用新型提供的第一传力件和第二传力件工作状态示意图；

图7附图为本实用新型提供的一种工件挠度的测量仪器位于液压试验机上施加压力的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

由于现有的挠度测量装置不能满足前盖工件动态测量挠度，因为前盖需要在顶部加载重载荷力，也要在顶部进行动态测量挠度产生连续的微小位移数值，而现有的挠度测量装置无法避免加载和测量之间相互干扰的问题。

因此，本实用新型实施例公开了一种工件挠度的测量仪器，参见附图1-6，包括：

底座1，所述底座1顶端中部限定出一个支撑槽，支撑槽可以为方槽或圆槽；所述支撑槽的槽底抵接有第一传力件2，所述第一传力件2包括三个环向等间距布置的传力爪21；具体三个所述传力爪21底部与所述支撑槽的槽底抵接；三个所述传力爪21顶部连接形成一个圆环套；

有利的是，第二传力件3，其为配合对工件表面施加压力的部件，所述第二传力件3包括三个环向等间距布置的传力盘31，每一个所述传力盘31可上下移动在相邻的两个所述传力爪21之间形成的侧壁槽内，其与所述底座1具有一定间距；所述圆环套套设于三个所述传力盘31顶部形成的凸台上；

顶套4，所述顶套4支撑于所述圆环套顶部，其底部位于所述凸台上方，其顶部能够放置工件5；是支撑工件的结构设置；

固定连接件7，所述第二传力件3、所述顶套4及所述工件5通过多个所述固定连接件7竖直方向固定，固定连接件7、所述第二传力件3、所述顶套4是给工件表面施加反向作用力的结构；优选采用三个固定连接件，等角度布置；

加载套6，是载荷过渡零件，保证载荷传导强度，所述加载套6侧壁上具有多个观察孔61，其顶部具有可拆卸的顶盖62，顶盖与液压机压头接触受力，加载套6底部抵接于三个所述传力盘31上，用于传递加载力；以及

千分表8，精度选择0.001mm，所述千分表8通过表架9支撑，且位于所述工件5顶端面。

由此，工件和加载套承受加载压力，加载套将力传到第二传力件的三个传力盘上，由于多个固定连接件竖直方向连接第二传力件、所述顶套及所述工件，作用在三个传力盘上的力经过固定连接件由下方反拉施加在工件上表面，被测工件下方由顶套和第一传力件落在一起承受载荷力，三个传力爪再将载荷力传导到底座上，由此腾出工件上方空间来安装测量的千分表，避免了加载力的零件与测量仪表发生干涉而导致无法测量。可以通过观察孔将千分表装在被测工件上，方便对测量仪表进行归零调整，也便于目视观测。

本实用新型具体的实施例中，所述圆环套中部形成圆形孔，所述顶套4底部穿过所述圆形孔、与所述凸台抵接。

有利的是，参见附图5和6，三个所述传力爪21外壁连线构成的圆与所述圆环套的外圆直径相同。

每一个所述传力盘31的顶面均为平面，用于支撑所述加载套6底部，其外侧壁均为圆弧面；所述凸台上具有供所述固定连接件7穿过的第一固定孔。

有利的是，每一个所述传力盘31外侧壁顶部具有向上凸出的止挡台32。

具体实施例中，所述顶套4为柱形，其顶部形状与工件5底部形状适配，并开设有与第一固定孔对应的第二固定孔，第一固定孔和第二固定孔均与所述工件5上自带孔位置对应；所述顶套4的底部为阶梯圆台，内部圆台向下方凸出与所述凸台接触，外部圆台与所述圆环套顶端抵接。

具体的实施例中，所述固定连接件7为固定螺钉；固定螺钉采用3个或多个外六方螺丝对工件上表面共同均布施加载荷。

上述实施例中，所述观察孔61为椭圆形或矩形，也可以为U形孔。

上述各实施例中，所述表架9包括竖直段，所述竖直段底部固定于所述底座1上，其顶部垂直连接有水平段，所述水平段远离所述竖直段一端经所述观察孔61进入所述加载套6内部，并位于所述工件5上方，该端部通过紧固螺钉91固定所述千分表8。

参见附图7，底座是承受力的主要部件之一，与液压机工作平台固定连接，顶盖与液压机压头接触受力；参见附图3，载荷加载过程加载力的传递路线为：加载套顶盖、加载套、第二传力件、固定连接件(螺钉)、工件，过程中，固定连接件受力下拉，使固定连接件顶部下拉工件上表面，实现力的反向施加。参见附图4，顶套4与圆环套通过螺栓固定连接，加载过程中，力的支撑传递路线为：液压机试验台工作台向上支撑力、底座、第一传力件、顶套、工件。

其中第一传力件和第二传力件均为三等分的结构，第二传力件是加载力的传导件，第一传力件是支撑力的传导件，通过交叉安装实现加载力和支撑力互不干涉，分别为被测工件提供加载力和支撑力，使之产生挠度变形，实现挠度测量目的。

本实用新型的操作方法为，参见附图7：

1.将工件挠度的测量仪器安装到液压机中心位置，将底座用压板压在液压机的工作平台上。

2.打开顶盖，将工件装在顶套上，工件的三个孔与第二传力件、顶套的3个固定孔对正，将3个M30x100的外六方螺丝用套筒扳手适当拧紧，使第二传力件提起，距底座距离10mm，然后再用小扭力扳手拧紧3个螺丝，将顶盖对正盖上。

注意：3个螺丝的扭矩力要均匀一致，扭力不能超过20牛顿力，防止上盖变形，影响测量结果准确度。

千分表的校对方法：千分表型号：量程：0～1.0mm、精度：0.001mm；将数显千分表预压位移5mm左右，然后用锁紧螺栓将表杆紧定，将表的数值归零，将数显千分尺的输出U口与电脑连接，用来记录测试数值。开启液压机进行加载测量，加载数值分别为：22.5吨、36吨、45吨、49.5吨，加载偏差±20kg。每加载一个数值载荷，要观察采集记录加载挠度数值，然后撤销此载荷，并记录永久性变形数值，从小到大依次进行加载测试，最终由电脑打印输出检测的挠度值，与标准M-934C中的要求进行对比来判定工件是否合格。

本实用新型的测量仪器适用盖类工件的挠度测量，具有通用特性结构，只是对不同尺寸的被测件要选择不同尺寸的测量工装仪器。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)顶端中部限定出一个支撑槽；

第一传力件(2)，所述第一传力件(2)包括三个环向等间距布置的传力爪(21)；三个所述传力爪(21)底部与所述支撑槽的槽底抵接；三个所述传力爪(21)顶部连接形成一个圆环套；

第二传力件(3)，所述第二传力件(3)包括三个环向等间距布置的传力盘(31)，每一个所述传力盘(31)可上下移动在相邻的两个所述传力爪(21)之间形成的侧壁槽内，其与所述底座(1)具有一定间距；所述圆环套套设于三个所述传力盘(31)顶部形成的凸台上；

顶套(4)，所述顶套(4)支撑于所述圆环套顶部，其底部位于所述凸台上方，其顶部能够放置工件(5)；

固定连接件(7)，所述第二传力件(3)、所述顶套(4)及所述工件(5)通过所述固定连接件(7)固定；

加载套(6)，所述加载套(6)侧壁上具有多个观察孔(61)，其顶部具有可拆卸的顶盖(62)，其底部抵接于三个所述传力盘(31)上，用于传递加载力；以及

千分表(8)，所述千分表(8)通过表架(9)支撑，且位于所述工件(5)顶端面。

2.根据权利要求1所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，所述圆环套中部形成圆形孔，所述顶套(4)底部穿过所述圆形孔、与所述凸台抵接。

3.根据权利要求1所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，三个所述传力爪(21)外壁连线构成的圆与所述圆环套的外圆直径相同。

4.根据权利要求1所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，每一个所述传力盘(31)的顶面均为平面，用于支撑所述加载套(6)底部，其外侧壁均为圆弧面；所述凸台上具有供所述固定连接件(7)穿过的第一固定孔。

5.根据权利要求4所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，每一个所述传力盘(31)外侧壁顶部具有向上凸出的止挡台(32)。

6.根据权利要求4所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，所述顶套(4)为柱形，其顶部形状与工件(5)底部形状适配，并开设有与第一固定孔对应的第二固定孔，第一固定孔和第二固定孔均与所述工件(5)上自带孔位置对应；所述顶套(4)的底部为阶梯圆台，内部圆台向下方凸出与所述凸台接触，外部圆台与所述圆环套顶端抵接。

7.根据权利要求6所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，所述固定连接件(7)为固定螺钉。

8.根据权利要求6所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，所述观察孔(61)为椭圆形或矩形。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种工件挠度的测量仪器，其特征在于，所述表架(9)包括竖直段，所述竖直段底部固定于所述底座(1)上，其顶部垂直连接有水平段，所述水平段远离所述竖直段一端经所述观察孔(61)进入所述加载套(6)内部，并位于所述工件(5)上方，所述水平段远离所述竖直段一端的端部通过紧固螺钉(91)固定所述千分表(8)。