CN220751539U - 测量片型弹簧弹性系数的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及弹簧弹性系数检测的技术领域，提供一种测量片型弹簧弹性系数的工装，包括直线往复驱动机构、上压组件、连接件和限位组件；上压组件与直线往复驱动机构连接；连接件具有第一端部和第二端部，连接件的第二端部与上压组件连接，连接件的第一端部能够由片型弹簧的中心孔自由伸出；直线往复驱动机构驱动上压组件移动以使连接件能够对片型弹簧施加预设的压力。本实用新型通过连接件的设置，使得在进行测量时连接件与片型弹簧接触施加压力，实现了对于片型弹簧弹性系数的测量；且连接件的第一端部能够穿过片型弹簧的中心孔，使得片型弹簧具有更加精确的位置和更加均匀的受力，进而提高了片型弹簧的测量精度。

Description

测量片型弹簧弹性系数的工装

技术领域

本实用新型涉及弹簧弹性系数检测的技术领域，尤其涉及一种测量片型弹簧弹性系数的工装。

背景技术

片型弹簧由于其体积小且具有良好的综合性能被广泛应用于各领域中，其中在电磁阀中的应用尤为广泛。

在片型弹簧参数设计中，弹性系数是其关键的参数之一，目前对片型弹簧的弹性系数的检测主要通过分析软件在线进行分析检测，而由于分析软件的材料库有限，且由于实际加工工艺的区别使得分析软件分析得出的弹性系数存在较大的误差，因此需要通过对实际的成品进行检测，以得到实际的弹性系数。

该类型的片型弹簧具体为片状结构，在片状结构的中心具有中心孔，片状结构的本体上加工有若干的沟槽以形成弹性支撑区域，使其具有一定的弹性系数。这种片型弹簧位移量小，应用常规的工装难以实现对该类型片型弹簧进行测量。故，提供一种应用于片型弹簧实际检测的弹性系数检测装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种测量片型弹簧弹性系数的工装，用以解决现有技术中难以对片型弹簧难以实现精确测量的缺陷。

本实用新型提供一种测量片型弹簧弹性系数的工装，包括：直线往复驱动机构、上压组件、连接件和用于对片型弹簧限位的限位组件；

所述上压组件与所述直线往复驱动机构连接，所述限位组件设于所述上压组件的下方；

所述连接件具有第一端部和第二端部，所述连接件的第二端部与所述上压组件连接，所述连接件的第一端部能够由片型弹簧的中心孔自由伸出；

其中，所述直线往复驱动机构驱动所述上压组件移动以使所述连接件与片型弹簧并能够施加预设的压力。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，还包括配重组件，所述配重组件与所述连接件的第一端部连接。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述配重组件包括配重块，所述配重块与所述连接件的第一端部可拆卸连接。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述上压组件包括连接套筒和移动支撑平台，所述移动支撑平台与所述直线往复驱动机构连接，所述连接套筒的一端与所述移动支撑平台连接，所述连接套筒的另一端与所述连接件的第二端部连接。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述移动支撑平台上设有固定杆，所述连接套筒与所述固定杆连接。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述连接套筒与所述固定杆通过紧固销钉可拆卸连接。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述限位组件包括支撑套筒和底座，所述底座设于所述支撑套筒内，所述底座上构造有用于放置片型弹簧的限位台阶。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述底座、所述支撑套筒以及所述连接件位于同一轴心线上。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述连接件为杆状结构，在连接件的第一端部和第二端部之间具有卡接头。

根据本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装，所述连接件的第一端部具有限位轴肩，所述限位轴肩直径大于片型弹簧的中心孔直径，以使限位轴肩能够与片型弹簧接触并施加压力。

本实用新型至少具有下述的有益效果：

本实用新型提供的一种测量片型弹簧弹性系数的工装，通过连接件的设置，使得在进行测量时连接件与片型弹簧接触施加压力，实现了对于片型弹簧弹性系数的测量；且连接件的第一端部能够穿过片型弹簧的中心孔，使得片型弹簧具有更加精确的位置和更加均匀的受力，进而提高了片型弹簧的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装的立体结构示意图；

图2是本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装的结构剖视图；

图3是本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装的部分放大结构示意图

图4是本实用新型提供的连接件的具体结构示意图；

图5是本实用新型提供的支撑套筒的具体结构示意图；

图6是本实用新型提供的连接套筒的具体结构示意图；

图7是本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装所检测的片型弹簧的具体结构图；

图8是采用本实用新型提供的测量片型弹簧弹性系数的工装测量的具体实例结果示意图。

附图标记：

100、万能试验机；110、操作平台；

200、上压组件；210、移动支撑平台；2101、固定杆；220、连接套筒；2201、穿孔；230、紧固销钉；2301、紧固件；

300、限位组件；310、支撑套筒；3101、螺钉孔；320、底座；

400、配重组件；

500、连接件；510、第一端部；520、第二端部；530、限位轴肩；540、卡接头；

600、片型弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

电磁阀是质量流量控制器重要的执行元件。由于质量流量控制器一般要求尽量压缩体积，电磁阀的体积通常也受到限制，因此电磁阀内的弹簧不使用普通的圆柱弹簧，而是使用体积较小的片型弹簧600。较小的片型弹簧600难以利用现有的工装进行装夹检测，故设计了如下的工装用于对片型弹簧的弹性系数进行检测。

下面结合图1-图2描述本实用新型的一种测量片型弹簧弹性系数的工装，该工装构造为适于与万能试验机100相适配。包括直线往复驱动机构、上压组件200、连接件500和用于对片型弹簧600限位的限位组件300；上压组件200与直线往复驱动机构连接，限位组件300设于上压组件200的下方；连接件500具有第一端部510和第二端部520，连接件500的第二端部520与上压组件200连接，连接件500的第一端部510能够由片型弹簧600的中心孔自由伸出；其中，直线往复驱动机构驱动上压组件200移动以使连接件500能够对片型弹簧600施加预设的压力。

上压组件200与直线往复驱动机构(图中未示出)连接，使得上压组件200能够在往复驱动机构的驱动下往复运动，连接件500连接于上压组件200上，上压组件200的往复运动进而带动连接件500进行运动，从而使得连接件500能够与片型弹簧600实现抵接或脱离，在达到抵接时继续移动连接件500就能够对片型弹簧600施加一定的压力，能够得出压力与位移量的关系，进而实现了弹性系数的检测。

连接件500的第一端部510能够由片型弹簧600的中心孔穿过，而片型弹簧600的中心孔位于整体的中心位置，使得通过连接件500的第一端部510穿过片型弹簧600的限定能够使得对于片型弹簧600定位更加精准。

上述实施例中，上压组件200可以是与直线往复驱动机构连接，直线往复驱动机构能够在直线上进行往复运动操作。具体，如图1所示，主体设备为万能试验机100，万能试验机上具有液压缸装置或气缸装置作为直线往复驱动机构。

一些实施例中，还包括配重组件400，配重组件400与连接件500的第一端部510连接。

上述实施例中，通过对连接件500施加作用力，如图2、图3所示，配重组件400能够对连接件500施加拉力，通过施加的拉力来模拟片型弹簧600的实际运行工况。例如，通过在连接件500的第一端部510设置拉动机构，通过拉动机构来对于实际运行工况时情况的模拟。通过以上的方式解决了现有的检测工装难以实现实际工况模拟而导致测试误差较大的问题。

具体的示例，配重组件400包括配重块，配重块与连接件500的第一端部510可拆卸连接。配重块的设置简化了整个工装的结构，使其通过确定质量的配重块进行配重，省去了类似拉动机构的布置，提升了整体的可靠性和稳定性。

上述实施例中，配重件配置的重量大致与实际工作中与弹簧片共同运动的衔铁的重量相同。

可以理解的是，通过配重块的设置能够使得在进行检测时可以根据片型弹簧600具体地工作工况进行测量。也就是，本实用新型的工装能够模拟具体的工况进行检测，进而能够提升检测数据的精准度。

进一步地，配重块与连接件500之间的连接为可拆卸连接。通过可拆卸式连接的方式能够便于对配重块进行更换匹配。例如，在针对不同型号的片型弹簧600进行测量时，需要应用到不同大小配重的配重块，通过可拆卸连接的方式能够使得配重块的调节快速高效。

配重块的具体结构可以是通过层叠配重片的方式实现，这种方式能够快速实现配重块重量的调节，达到与共同运动衔铁重量相匹配。

一些示例中，上压组件200包括连接套筒220和移动支撑平台210，移动支撑平台210与直线往复驱动机构连接，连接套筒220的一端与移动支撑平台210连接，连接套筒220的另一端与连接件500的第二端部520连接。

继续如图2、图3所示，上压组件200位于限位组件300的正上方，上压组件200通过移动支撑平台210与直线往复驱动机构连接。也就是，移动支撑平台210直接与直线往复驱动机构连接，而上压组件200设于移动支撑平台210上，这种设置方式便于工装的即时匹配和适用。例如，在不同型号大小的万能试验机内具有不同的尺寸的直线往复驱动机构，而通过支撑移动平台使得工装具有统一的连接尺寸，使其便于与各型号的设备进行适配，提升了工装的适用性。

进一步的示例，移动支撑平台210上设有固定杆2101，连接套筒220与固定杆2101连接。

固定具有统一的尺寸规格，而连接套筒220与固定杆2101连接的方式使其在各个不同型号的设备上均能够有统一的连接端口，以使得本实用新型的工装能够快速适配不同的设备型号，进一步提升了工装的适配性。

具体的示例，连接套筒220与固定杆2101通过紧固销钉230可拆卸连接。紧固销钉230可拆卸的连接方式能够使得连接套筒220易于拆卸，使得更换更加便捷。

更具体的示例，如图3、图6所示，连接套筒220的具有贯穿套筒壁的穿孔2201，连接套筒220套接于固定杆2101上，在固定杆2101上设有与穿孔2201配合的孔洞，使得紧固销钉230能够贯穿连接套筒220上的穿孔2201将连接套筒220限定于固定杆2101上，在紧固销钉230的一端上设有紧固件2301，通过紧固件2301的设置限定了紧固销钉230的轴向运动，使得连接套筒220能够稳定于固定杆2101上。

一些示例中，如图3所示，限位组件300包括支撑套筒310和底座320，底座320设于支撑套筒310内，底座320上构造有用于放置片型弹簧600的限位台阶。

继续如图2所示，万能试验机100具有操作平台110，支撑套筒310设于操作平台110上，在支撑套筒310内设有内腔，底座320置于内腔中。具体地，如图5所示，在支撑套筒310壁上设有螺钉孔3101，底座320置于支撑套筒310的内腔中并通过螺钉实现底座320的周向限定，使得底座320在支撑套筒310内具有相对稳定的结构位置。

具体的示例中，继续如图2所示，底座320、支撑套筒310以及连接件500位于同一轴心线上。支撑套筒310构造为圆柱形套筒结构，其内部具有能够容纳底座320的内腔，底座320与支撑套筒310的同轴心设置能够便于支撑套筒310内腔的加工成型，并能够通过对支撑套筒310位置的限定进而达到对于底座320位置的限定。例如，在工装安装完成时需要底座320与测量头保持同一轴心线，那么，可以通过与支撑套筒310同轴心线的方式实现校验。通过这种方式能够使得位置的校验更加便捷。同理的，对于底座320、支撑套筒310以及连接件500位于同一轴心线的位置限定也能够在对其中一个部件的位置校验完成后，其他部件的位置关系就能够确认，进而能够使得校验更加便捷。

具体的示例，如图3、图4所示，连接件500整体大致为杆状结构，在连接件500的第一端部510和第二端部520之间具有卡接头540。连接件500的第二端部520通过螺纹连接的方式与上压组件200的连接套筒220连接。

如图6所示，连接套筒220的底端具有内螺纹通道，连接件500的第二端部520具有外螺纹结构，连接件500第二端部520的外螺纹结构与连接套筒220底端的内螺纹通道配合螺纹连接，而卡接头540的设置，能够使得在连接件500进行螺纹连接时能够更加便捷。

更具体的示例，如图3所示，卡接头540为六方的螺钉头结构，通过螺钉头结构能够便捷与扳手等工具实现卡接，以便于对连接件500进行转动进而实现连接件500与连接套筒220的螺纹连接。

进一步地，连接件500的第一端部510具有限位轴肩530，限位轴肩530直径大于片型弹簧600的中心孔直径，以使限位轴肩530能够与片型弹簧600接触并施加压力。

杆状结构的连接件500由片型弹簧600的中心孔穿过，而限位轴肩530的设置使得连接件500与片型弹簧600抵接，连接件500在直线往复驱动机构的作用下能够对片型弹簧600施加压力，以使得片型弹簧600发生形变，进而通过施加的作用力与形变量的关系计算出片型弹簧600的弹性系数。

可以理解的是，通过轴肩的方式，使得连接件500上轴肩的端面能够与片型弹簧600的表面均匀接触。也就是，连接件500的作用力能够更加均匀地作用于片型弹簧600上，进一步提升了片型弹簧600的测量精准度。

具体地，利用以上实施例中万能试验机100进行测量的具体参数设置为：

测试方向设置为：压缩；

控制模式设置为：定速度0.01mm/min，通过尽可能小的测试速度能够具有更加准确的位移量；

对形变量的设置：当变形≥0.5mm时压缩停止，通过对于形变量的设置使其能够尽量测试出弹簧片可能运动的范围内弹簧力的变化情况；

对作用力的设置：当作用力≥2％量程时开始计变形；通过对于作用力的设置能够排除连接件500下降过程中摩擦力的影响。需要注意的是，不能从0％量程开始，因为0％到2％量程之间通常是连接件500刚开始运动时克服的摩擦力，不应该在测试弹簧弹力时被触发。

具体的测试步骤：

S1、对齐被测片型弹簧600的中心和连接件500的中心；

S2、使用万能试验机100的寸动下降功能，使得力的示数刚好显示为0，此时片型弹簧600和配重组件400的重力之和恰好等于底座320上台阶的支撑力，并且片型弹簧600刚刚与连接件500接触；

S3、控制万能试验机100执行清零处理，清除此时的位移和作用力的示数；

S4、控制万能试验机100启动，直线往复驱动机构开启并驱动移动支撑平台210致动下降，在下降过程中万能试验机能够记录作用力与形变的变化关系并输出图表，如图8所示，通过对形变关系的计算得出片型弹簧600的弹性系数。

可以理解的是，上述对于各参数的设置可以通过万能试验机100上的控制系统进行设置，在控制系统中配置有能够用于执行检测方法的相关配套软件，通过在配套软件自定义数值的方式实现参数的配置。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式通过连接件500的设置，使得在进行测量时连接件500与片型弹簧600接触施加压力，实现了对于片型弹簧600弹性系数的测量；在连接件500的第一端部510能够穿过片型弹簧600的中心孔，并通过第一端部510连接配重组件400，通过配重组件400的设置使得测试时能够模拟实际的运行工况，提升了测量的精度；进一步地，连接件500上设有限位轴肩530，限位轴肩530与片型弹簧600接触并能够通过限位轴间施加作用力至片型弹簧600上，使得片型弹簧600具有更加均匀的受力，进一步提高了片型弹簧600的测量精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，包括：直线往复驱动机构、上压组件、连接件和用于对片型弹簧限位的限位组件；

所述上压组件与所述直线往复驱动机构连接，所述限位组件设于所述上压组件的下方，所述直线往复驱动机构驱动所述上压组件移动以使所述连接件与片型弹簧接触并能够施加预设的压力；

所述连接件具有第一端部和第二端部，所述连接件的第二端部与所述上压组件连接，所述连接件的第一端部能够由片型弹簧的中心孔自由伸出。

2.根据权利要求1所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，还包括配重组件，所述配重组件与所述连接件的第一端部连接。

3.根据权利要求2所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述配重组件包括配重块，所述配重块与所述连接件的第一端部可拆卸连接。

4.根据权利要求1或2所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述上压组件包括连接套筒和移动支撑平台，所述移动支撑平台与所述直线往复驱动机构连接，所述连接套筒的一端与所述移动支撑平台连接，所述连接套筒的另一端与所述连接件的第二端部连接。

5.根据权利要求4所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述移动支撑平台上设有固定杆，所述连接套筒与所述固定杆连接。

6.根据权利要求5所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述连接套筒与所述固定杆通过紧固销钉可拆卸连接。

7.根据权利要求1或2所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述限位组件包括支撑套筒和底座，所述底座设于所述支撑套筒内，所述底座上构造有用于放置片型弹簧的限位台阶。

8.根据权利要求7所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述底座、所述支撑套筒以及所述连接件位于同一轴心线上。

9.根据权利要求1所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述连接件为杆状结构，在连接件的第一端部和第二端部之间具有卡接头。

10.根据权利要求1所述的测量片型弹簧弹性系数的工装，其特征在于，所述连接件的第一端部具有限位轴肩，所述限位轴肩直径大于片型弹簧的中心孔直径，以使限位轴肩能够与片型弹簧接触并施加压力。