[发明专利]用于弹簧垫圈弹性试验的测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧垫圈用的测量装置及其测量方法，具体是指用于弹簧垫圈弹性试验的测量装置及其测量方法。

背景技术

弹簧垫圈是一种广泛应用在一般机械产品的承力和非承力结构中的垫圈，用在螺母下面用来防止螺母松动，其特点是成本低廉、安装方便，适用于装拆频繁的部位。国标对弹簧垫圈的尺寸均有要求，特别是弹簧垫圈的弹性试验后的自由高度。弹簧垫圈的自由高度包括弹簧垫圈刚生产出来的初始状态的自由高度以及弹簧垫圈经试验加载测试后的加载后的自由高度，两种自由高度的高度测量值均是通过测量弹簧垫圈下表面的高度值与弹簧垫圈最高点的高度值后，两个高度值之间的差值即为弹簧的自由高度值，所不同的只是，一个是对初始状态的弹簧垫圈的自由高度进行测量，另一个是对加载后的弹簧垫圈的自由高度进行测量。目前测量弹簧线圈自由高度值的设备结构复杂，通常只能在实验室才能检测，情节繁冗。

发明内容

本发明的目的之一是提供用于弹簧垫圈弹性试验的测量装置，该测量装置不但能够测量初始状态的弹簧垫圈的自由高度，而且还可以测量加载后的弹簧垫圈的自由高度，并且检测速度快，测量数据准确。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现的：用于弹簧垫圈弹性试验的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括底座、加载单元、压力测量单元和高度测量单元，所述的加载单元包括油缸、油杆、连接套和顶板，油缸竖向安装在底座上，油缸的进油口通过接头与液压油泵相连接，连接套安装在油缸的顶端，连接套为上、下均具有开口，且侧面开有缺口的筒体，顶板安装在连接套的顶端，盖住连接套的上开口，顶板中间开有中心孔，所述油杆竖向安装在油缸内，在油缸驱动下能够上下移动，并能能够伸进连接套的筒内，所述油杆的上顶面用于放置待测的弹簧垫圈；所述的压力测量单元包括压力表和连接油管，压力表安装在底座上，连接油管的两端分别与压力表和油缸相连通；所述的高度测量单元包括长度测量仪、导电片和绝缘块，绝缘块嵌装在顶板上，绝缘块的中间也开有中心孔，导电片内置在绝缘块上，导电片的中间也开有中心孔，导电片、绝缘块和顶板三者的中心孔自上而下相连通，所述长度测量仪具有能够旋进旋出的顶杆，长度测量仪插装在导电片的中心孔上，长度测量仪的顶杆能够穿过导电片、绝缘块和顶板三者的中心孔后进入连接套的筒内，触碰置于油杆上顶面的弹簧垫圈，进而得出弹簧垫圈的自由高度。

本发明中，所述的导电片、绝缘块和顶板三者中心孔的中心线相重合。

本发明中，所述连接套侧面开设的缺口为两个，两个缺口呈左右对称状分布。

本发明中，所述连接套通过螺钉安装在油缸的顶端。

本发明中，所述顶板通过螺钉安装在连接套的顶端。

本发明中，所述底座包括上顶板、下底板以及回形的座体，座体具有内腔，上顶板和下底板分别通过螺钉安装在座体的上端和下端，盖封座体的内腔，所述的油缸和压力表均安装在上顶板上，所述连接油管内置在封座体的内腔内。

本发明的目的之二是提供采用上述的用于弹簧垫圈弹性试验的测量装置的测量方法，该方法操作简单，精确度高。

采用上述的用于弹簧垫圈弹性试验的测量装置的测量方法，该方法包括如下步骤：

1、将上述的测量装置安装完毕，测量装置的油缸通过接头与液压泵相连接；

2、向下旋出长度测量仪的顶杆直至顶杆触碰到油杆的上表面，测量油杆的上表面在无载荷作用下的高度值M，此高度值M为弹簧垫圈自由高度的基准值；

3、向上旋进收回长度测量仪的顶杆，直至顶杆升起的高度高于顶板的下表面，确保当弹簧垫圈与顶板接触时弹簧垫圈不会碰到顶杆；

4、将待测的弹簧垫圈置于油杆的中心，油杆位于连接套内，此时油杆处于初始位置，根据相关规定，操作液压泵对油缸进行加载，油缸内的油杆在油压作用下向上移动，带动弹簧垫圈也向上移动，最终弹簧垫圈挤压在油杆和顶板之间，并且受油杆向上的顶压力进行加载；

5、弹簧垫圈在加载过程中观察压力表的数值，当压力表显示的数值达到相关标准规定的要求时，停止加载并卸载，卸载后油杆向下移动；

6、按照相关要求，重复步骤4、5，连续对弹簧垫圈进行三次加载和卸载操作；

7、对弹簧垫圈进行加载和卸载完毕后，油杆向下移动至初始位置，此初始位置即为步骤4中所述的初始位置，然后向下旋出长度测量仪的顶杆直至顶杆触碰到弹簧垫圈的最高点，测量弹簧垫圈最高点的高度值N，此高度值N为加载后的弹簧垫圈自由高度的测量值；

8、计算测量值和基准值两个高度值之间的差值，P=N—M，获得的P值为加载后的弹簧垫圈的自由高度值。