高精度试验力加载缓冲装置的制作方法

本技术涉及硬度计，具体是涉及一种高精度试验力加载缓冲装置。

背景技术：

1、金属材料硬度试验常采用砝码或电子施加试验力，对于试验力的施加过程要求垂直、精准、全程无冲击与振动。一般施加试验力缓冲装置是缓冲油缸托举试验力加载装置，通过改变加载速度来实现，它对于整个试验力的施加过程起到一定的缓冲作用，但是避免不了机械机构接触件之间瞬间刚性接触而引起的微小冲击与振动，这些微小的冲击与振动势必会对测试精度产生影响。对于试验精度要求更高的标准机，为保证其更高的测试精度，必须使试验力更精确平稳施加到测试件上，施力方向必须和主轴上下移动方向严格同轴并铅锤，否则侧向分力会对试验测试精度产生不利的影响。

2、容易产生冲击与振动的环节主要包括：试验力（砝码）开始下落的瞬间；硬度测试压头接触测试件的瞬间；洛氏初试验力加载结束与主试验力开始加载的瞬间。上述容易产生冲击与振动的环节，导致试验力不能更精确平稳施加到测试件上，会对测试精度产生不利影响，不能保证更高的测试精度，也不能满足试验精度要求更高的标准机要求。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够克服上述不足的高精度试验力加载缓冲装置，其在洛氏施加试验力过程中，能够使力的施加方向与主轴轴线高度重合并且处于铅锤状态，最大程度地避免了侧向分力对于试验力精度的影响；初试验力与主试验力的施加、转换及卸载过程，最大限度地减小了初试验力施加整个阶段和主试验力结束阶段的接触和脱离瞬间的冲击与振动，确保试验力能更精确平稳施加到测试件上；在不改变加载速度以及保持较高加载速度的情况下，确保试验力精准施加，保证测试结果更加精准。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，

4、球头轴固定在导向梁的上端面上；主球窝与支撑套固定在初试验力下梁上；初试验力球窝过盈在支撑套的内孔上，初试验力弹簧顶在初试验力球窝与主球窝之间；

5、定位轴位于球头轴的上方，并固定在主试验力上梁上；在定位轴的中间台阶上顶有接触盘，在定位轴下端通过直线轴承安装有内套；球窝通过螺旋挡圈固定在内套上；主试验力弹簧设置在定位轴与定位套之间；主试验力副弹簧顶在内套与接触盘之间；球头通过推力球轴承固定在定位套内孔中；

6、所述球头下端的球凸与主球窝上端的球凹对应设置，形成接触或者分离；所述球窝下端的球凹与球头轴上端的球凸对应设置，形成接触或者分离；所述初试验力球窝下端的球凹与球头轴下端的球凸对应设置，形成接触或者分离。

7、所述球头下端的球凸与主球窝上端的球凹分离，所述球窝下端的球凹与球头轴上端的球凸接触，所述初试验力球窝下端的球凹与球头轴下端的球凸接触，此时处于复位状态。

8、所述球头下端的球凸与主球窝上端的球凹分离，所述球窝下端的球凹与球头轴上端的球凸接触，所述初试验力球窝下端的球凹与球头轴下端的球凸分离，此时处于初试验力加载结束状态。

9、所述球头下端的球凸与主球窝上端的球凹接触，所述球窝下端的球凹与球头轴上端的球凸分离，所述初试验力球窝下端的球凹与球头轴下端的球凸分离，此时处于主试验力加载结束状态。

10、所述定位轴与球头轴的中心轴线共线。

11、所述丝杠固定盘将丝杠固定在导向梁的下端。

12、所述接触盘的下端外沿与定位套的上端内沿搭接在一起。

13、所述定位轴的下端面通过螺钉固定有止退垫。

14、所述球凸为凸球面结构，所述球凹为凹球面结构。

15、所述初试验力弹簧、主试验力弹簧及主试验力副弹簧为压簧。

16、本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和积极效果：

17、本实用新型是一种用于高精度硬度测试加载试验力过程中的一种缓冲装置。在洛氏施加试验力过程中，力的施加方向与主轴轴线高度重合并且处于铅锤状态，最大程度避免了侧向分力对于试验力精度的影响。初试验力与主试验力的施加、转换及卸载过程，机械结构件采用弹簧缓冲方式使其变成柔性接触。最大限度减小了初试验力施加整个阶段和主试验力结束阶段的接触和脱离瞬间的冲击与振动。在不改变加载速度的情况下，确保试验力精准施加。

18、本实用新型虽然结构比较复杂，但是试验精度非常高，可以在较高的加载速度情况下，保证测试结果更加精准，更适合于标准硬度计等要求高精度试验力下使用。

1.高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，

2.根据权利要求1所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述球头（407）下端的球凸与主球窝（404）上端的球凹分离，所述球窝（406）下端的球凹与球头轴（402）上端的球凸接触，所述初试验力球窝（422）下端的球凹与球头轴（402）下端的球凸接触，此时处于复位状态。

3.根据权利要求1所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述球头（407）下端的球凸与主球窝（404）上端的球凹分离，所述球窝（406）下端的球凹与球头轴（402）上端的球凸接触，所述初试验力球窝（422）下端的球凹与球头轴（402）下端的球凸分离，此时处于初试验力加载结束状态。

4.根据权利要求1所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述球头（407）下端的球凸与主球窝（404）上端的球凹接触，所述球窝（406）下端的球凹与球头轴（402）上端的球凸分离，所述初试验力球窝（422）下端的球凹与球头轴（402）下端的球凸分离，此时处于主试验力加载结束状态。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述定位轴（414）与球头轴（402）的中心轴线共线。

6.根据权利要求5所述高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述丝杠固定盘（401）将丝杠（502）固定在导向梁（501）下端。

7.根据权利要求6所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述接触盘（415）的下端外沿与定位套（409）的上端内沿搭接在一起。

8.根据权利要求7所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述定位轴（414）的下端面通过螺钉（405）固定有止退垫（420）。

9.根据权利要求8所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述球凸为凸球面结构，所述球凹为凹球面结构。

10.根据权利要求9所述的高精度试验力加载缓冲装置，其特征是，所述初试验力弹簧（421）、主试验力弹簧（412）及主试验力副弹簧（416）为压簧。