专利名称：带缓冲功能的硬度计加卸荷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及硬度计，更详细地讲是硬度计上使用的带缓冲功能的加卸 荷装置。
背景技术：
已有的洛氏硬度计加卸荷装置包括齿轮齿条啮合机构、凸轮机构、控制机 构、缓冲机构等，其中
(1) 齿轮齿条啮合机构、凸轮机构和控制机构的结构复杂，要求零部件加 工精度高，制造成本高，而且加荷、卸荷动作各由一个手柄来操纵控制；在操
作加荷手柄时容易产生阻卡现象，操作麻烦。
(2) 缓冲机构与齿轮齿条啮合机构之间的连接是通过设置在齿条上的拨叉 与活塞杆上设有的环形凹槽相配合来实现的。其主要不足是由于二者之间的 配合有间隙，因而活塞杆向下运动时就会出现空行程、有冲击、运动不平稳。 而且上述部件的加工工艺要求很高， 一次难以加工到位，需要人工进行研磨、 配做。
(3) 缓冲机构中的活塞上设有轴向通油孔，由套装在活塞杆上的回油盖密 封住上述通油孔，而回油盖则由设在活塞杆上的弹簧和螺帽固定住位置；油缸 体下端盖设置在油缸底座上，而油缸底座又固装在缓冲机构的底座上。其主要 不足是缓冲机构的密封性差，轴向尺寸太大，有效运动行程小，加工、装配 费时、麻烦。

实用新型内容
本实用新型的目的就是要提供一种能够克服上述不足的带缓冲功能的硬度 计加卸荷装置，本实用新型通过加卸荷杠杆的转动以及其与活塞杆之间位置的
4调整来实现加卸荷杠杆匀速顺畅地下移、平稳准确地加荷，本装置加工、装配 工艺简单，易于调试，加卸荷准确，体积小，制造成本低，使用寿命长。
为了达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是带缓冲功能的硬度计 加卸荷装置，包括连杆机构、连接机构、位于连杆机构下方的缓冲机构以及位 于连杆机构一侧的控制机构；该连杆机构中的加卸荷杠杆的一端与固装在油缸 座上的支架形成转动连接，其另一端设有敞口槽；该加卸荷杠杆的中间部位通 过连接机构与缓冲机构中的活塞杆形成浮动连接。
所述连接机构包括活塞杆、油缸轮、加卸荷杠杆、螺钉轴和六角螺母；该 活塞杆的上端固装有油缸轮，该油缸轮的外圆周面上设有环形凹槽；该加卸荷 杠杆的中间部位设有沿垂直方向的通孔以及与上述通孔垂直相通且沿水平方向 对称设置的两个螺纹孔；两个对称设置的螺钉轴穿过连接上述螺纹孔后的内端 伸出上述通孔的内表面，并与位于上述通孔中的油缸轮上的环形凹槽相配合； 其外端由六角螺母锁定在加卸荷杠杆上。
所述加卸荷杠杆的一端通过圆柱销与支架的上端形成转动连接，上述圆柱 销由螺钉顶紧，该支架的下端由两个内六角圆柱头螺钉固定在油缸座上。
所述螺钉轴的内端面与所述油缸轮上的凹槽底面之间留有轴向间隙，所述 螺钉轴内端的圆周面与所述油缸轮上的凹槽侧壁面之间留有径向间隙；所述油 缸轮的外圆周面与加卸荷杠杆上通孔的内圆周面之间留有径向间隙。
所述螺钉轴内端的圆周面与所述油缸轮上的凹槽侧壁面之间的径向间隙为 0.01—O.lmm。
所述连杆机构包括传动杆、深沟滚珠轴承、滚珠、加卸荷杠杆、活塞杆和 油缸座；该传动杆与固装在油缸座上的传动杆架形成活动连接，该传动杆的一 端固装有与其相垂直的偏心轴，该偏心轴上装有与加卸荷杠杆的下表面相接触 的滚珠，其另一端装有与控制机构中的凸轮相接触的深沟滚珠轴承。
所述控制机构包括手把、曲柄、装有套的连接轴和凸轮；该连接轴的一端 装有凸轮，其另一端与曲柄相连接，该曲柄又与套有手把的手把螺钉相连接；设置在凸轮上的圆柱销与套上设有的圆弧形缺口相配合。
所述缓冲机构包括固装在油缸座上的油缸体、活塞、活塞杆、油针、弹簧 和钢球；该活塞杆穿过油缸座而伸入油缸体内，其下端装有弹簧和活塞；该油 缸体侧壁内设有台阶通孔，其内侧壁面上设有与上述台阶通孔和油缸体内腔相 通的两个环形凹槽；该油针的下部穿过油缸座并旋入上述台阶通孔内，该油针
的下端为与上述台阶通孔相配合的圆锥体；在活塞的下表面上设有多个在同一 圆周上均匀分布的台阶通孔，在靠近活塞下端面的沉孔中放有钢球并由固装在 活塞杆上的托板将钢球托住在上述沉孔中，钢球与上述台阶孔的台阶处能够形 成紧密吻合。
所述油缸体的下端装有油缸下端盖。
所述油针伸出油缸座外的上端部表面设有呈一字形的调节口。 本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和积极效果
(1) 本实用新型采用加荷时的缓冲功能，能使加卸荷杠杆匀速下降，从而 实现平稳加荷。加卸荷时，加卸荷杠杆能够围绕支架上的圆柱销转动，并能调 整其与活塞杆之间的位置，因而消除了加卸荷杠杆的阻卡现象，保证了加卸荷 杠杆顺畅升降，从而实现了试验力的准确施加与卸出。
(2) 本实用新型结构紧凑，体积小，加工、装配工艺简单，易于调试，制 造成本低，使用寿命长；操作简单、方便，由一个手把即可轻松地控制加卸荷 动作，操作手把加荷时绝不会出现阻卡现象，升降更加顺畅、平稳、无空行程、 无冲击，加卸荷准确，安全可靠；缓冲机构的密封性好，轴向尺寸小、有效行 程大。
(3) 本实用新型可用于各种类型的硬度计上，应用于洛氏硬度计上可以测 定黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度，适用于淬火、调质等热处理 材料的洛氏硬度测量，适合于平行平面的精密测量，而且曲面的洛氏硬度测量 稳定可靠。

图1为本实用新型的主视结构示意图
图2为图1的俯视结构示意图 图3为图1的D—D剖视图 图4为图2的C一C剖视图 图5为图1的E—E剖视图 图6为图2的B—-B剖视图具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细地说明。 附图标记说明l-手把；2-手把螺钉；3-曲柄；4-连接轴；5-圆柱销； 6-凸轮；7-深沟滚珠轴承；8-六角螺母；9-传动杆；10-加卸荷杠杆；ll-销轴； 12-套；13-圆柱销；M-O型密封圈；15-油针；16-垫圈；17-油缸轮；18-螺钉轴；
19-六角螺母；20-活塞杆；21-内六角圆柱头螺钉；22-油缸座；23-弹簧； 24誦活塞；25-钢球；26-托板；27-油缸体；28-0型密封圈；29-油缸下端盖； 30-内六角圆柱头螺钉；31-圆柱销；32-传动杆架；33-内六角圆柱头螺钉； 34-支架；35-弹簧垫圈；36-平垫圈；37-内六角圆柱头螺钉；38-偏心轴； 39-轴用弹性挡圈；40-滚珠；41-六角螺母；42-内六角圆柱头螺钉；43-圆柱销。
由图l一图6可知，本实用新型包括控制机构、连杆机构和缓冲机构以及连 接机构；该控制机构设置在连杆机构的一侧，该控制机构中的凸轮与连杆机构 中的轴承形成滚动接触；该缓冲机构设置在连杆机构的下方，该缓冲机构中的 活塞杆与连杆机构中的加卸荷杠杆之间通过连接机构形成浮动连接；其中
由图1、图2可知，该控制机构包括手把1、手把螺钉2、曲柄3、连接轴4、 套12和凸轮6，该连接轴4的中间部分穿过套12的内孔，其一端通过圆柱销 13固装有曲柄3并由螺钉顶住，该曲柄与套有手把1的手把螺钉2相连接，该 连接轴的另一端装有可转动的凸轮6，在凸轮上的孔中安装有圆柱销5，该圆柱 销5可与套12上设有的圆弧形缺口相配合，从而控制手把的行程。
由图1一图6可知，该连杆机构包括传动杆9、销轴ll、深沟滚珠轴承7、偏心轴38、滚珠40、加卸荷杠杆IO、支架34、圆柱销43和油缸座22。该传动 杆9的中间部位通过圆柱销31与传动杆架32形成活动连接，该圆柱销31由内 六角圆柱头螺钉30顶住，该传动杆架32通过内六角圆柱头螺钉33固装在油缸 座22上；该传动杆的右端通过六角螺母41固装有与其相垂直的偏心轴38的一 端，该偏心轴的另一端通过轴用弹性挡圈39装有可转动的滚珠40，该滚珠可与 加卸荷杠杆10的下表面相接触；该传动杆的左端安装有销轴11并由螺母8锁 定，该销轴11上装有可转动的深沟滚珠轴承7，该深沟滚珠轴承7可与控制机 构中能够转动的凸轮6相接触。
该加卸荷杠杆10的左端设有U型敞口，其叉装在支架34的上端，并通过 圆柱销43将二者穿过连接在一起，使加卸荷杠杆与支架之间形成转动连接，上 述圆柱销的一端由螺钉顶紧；该支架34的下端由两个内六角圆柱头螺钉37、垫 圈35和平垫圈36固定在油缸座靠近控制机构的一端。在加卸荷杠杆10的右端 设有敞口槽，该敞口槽的作用是可以托起或脱离主杠杆上悬挂的砝码组件。
由图l、图2和图3可知，在连杆机构与缓冲机构之间设有连接机构，该连 接机构在加卸荷过程中用于调整加卸荷杠杆与活塞杆之间的位置关系。
所述连接机构包括加卸荷杠杆10、两个螺钉轴18、两个六角螺母19、活塞 杆20、油缸轮17、垫圈16和内六角圆柱头螺钉42。其中在活塞杆20的上端 设有中心螺孔并套装有油缸轮17，该油缸轮由垫圈16和与上述中心螺孔相配合 的内六角圆柱头螺钉42锁定在活塞杆20上。
在加卸荷杠杆10的中间部位设有沿垂直方向的柱形通孔，以及与上述柱形 通孔垂直相通且对称设置的两个沿水平方向的螺纹孔。在上述柱形通孔中设置 油缸轮17，该油缸轮的外圆周面上设有环形凹槽，穿过连接上述螺纹孔的两个 对称设置的螺钉轴18的内端为光轴，上述光轴插入上述环形凹槽中，其外端由 螺母锁定在加卸荷杠杆10上。
所述螺钉轴内端的圆周面与所述油缸轮上的凹槽侧壁面之间留有0.01 — O.lmm的径向间隙，所述螺钉轴的内端面与所述油缸轮上的凹槽底面之间留有
8轴向间隙；所述油缸轮的外圆周面与加卸荷杠杆上通孔的内圆周面之间留有径 向间隙。
由图l、图3可知，该缓冲机构包括油缸体27、活塞24、活塞杆20、油针 15、弹簧23、钢球25和油缸座22。该油缸体的上端通过内六角圆柱头螺钉21 固装在油缸座的下表面上，其下端装有油缸下端盖29，该油缸下端盖与油缸体 的下端面之间装有O型密封圈28。该活塞杆20穿过油缸座并伸入油缸体的内 腔，其位于油缸座与活塞之间的部分套有弹簧23，在活塞杆的下端装有活塞。
在油缸体27侧壁内设有轴向的台阶通孔，其内侧壁面上设有可与上述台阶 通孔、油缸体的内腔都相通的两个环形凹槽。该油针15的下部穿过油缸座22 并以螺纹旋入上述台阶通孔内，其下端为圆锥体，可与油缸座上设有的台阶通 孔相配合，该油针15伸出油缸座外的上端部表面设有呈一字形的调节口。在油 针的外圆周面与油缸体的内孔面之间装有O型密封圈14。转动油针，可以调节 油针上的圆锥体与油缸体27上的台阶通孔之间间隙的大小，以控制油的流动速 度，从而控制活塞和活塞杆20的运动速度，最终达到控制加卸荷的速度。
在活塞24上设有多个如4、 6或8个在同一圆周上均布的轴向台阶孔，在 靠近活塞下端面的沉孔内放有钢球25，并由固装在活塞杆20上的托板26将钢 球托住在上述沉孔中，钢球与上述台阶孔的台阶处可形成紧密吻合。钢球的作 用是当活塞向下运动时，油将钢球浮起并将活塞上的通孔堵住，油则只能通过 油缸体27上的台阶通孔向上流动。这样可通过调节油针下端的圆锥体与活塞上 的台阶通孔之间的间隙来控制活塞的运动速度。当活塞向上运动时，无阻尼， 钢球落到最底部，油则从活塞上的中心台阶孔中流出。缓冲机构的作用是实 现活塞、活塞杆平稳缓慢地上下移动，无冲击，从而实现平稳缓慢地加卸荷。
本实用新型的工作原理是
加荷时，将手把l拉向前方，凸轮6沿顺时针方向转动，传动杆9绕圆柱 销31做顺时针方向旋转，加卸荷杠杆10在砝码组件的重力作用下而下沉，带 动活塞杆20和活塞24 —起进行平稳缓慢地向下运动，此时砝码的重量全部施加在主杠杆上，因而处于加荷状态。
卸荷时，将手把1推向后方，凸轮6沿逆时针方向旋转，传动杆9绕圆柱 销31做逆时针方向旋转，并将加卸荷杠杆10向上顶起，同时将活塞杆20和活 塞24平稳缓慢地向上提起，加卸荷杠杆右端的砝码组件也被提起，这时砝码组 件的重量全部从主杠杆转移到加卸荷杠杆上，因而处于卸荷状态。
权利要求1、带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于a、包括连杆机构、连接机构、位于连杆机构下方的缓冲机构以及位于连杆机构一侧的控制机构；b、该连杆机构中的加卸荷杠杆(10)的一端与固装在油缸座(22)上的支架(34)形成转动连接，其另一端设有敞口槽；该加卸荷杠杆(10)的中间部位通过上述连接机构与上述缓冲机构中的活塞杆(20)形成浮动连接。
2、 根据权利要求1所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述连接机构包括活塞杆(20)、油缸轮(17)、加卸荷杠杆(10)、螺钉轴(18) 和六角螺母(19);该活塞杆的上端固装有油缸轮，该油缸轮的外圆周面上设有 环形凹槽；该加卸荷杠杆的中间部位设有沿垂直方向的通孔以及与上述通孔垂 直相通且沿水平方向对称设置的两个螺纹孔；两个对称设置的螺钉轴(18)穿 过连接上述螺纹孔后的内端伸出上述通孔的内表面，并与位于上述通孔中的油 缸轮上的环形凹槽相配合；其外端由六角螺母(19)锁定在加卸荷杠杆上。
3、 根据权利要求2所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述加卸荷杠杆(10)的一端通过圆柱销(43)与支架(34)的上端形成转动 连接，上述圆柱销(43)由螺钉顶紧，该支架的下端由两个内六角圆柱头螺钉(37)固定在油缸座(22)上。
4、 根据权利要求2或3所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在 于所述螺钉轴(18)的内端面与所述油缸轮(17)上的凹槽底面之间留有轴 向间隙，所述螺钉轴内端的圆周面与所述油缸轮上的凹槽侧壁面之间留有径向 间隙；所述油缸轮的外圆周面与加卸荷杠杆(10)上通孔的内圆周面之间留有 径向间隙。
5、 根据权利要求4所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述螺钉轴(18)内端的圆周面与所述油缸轮(17)上的凹槽侧壁面之间的径向间隙为0.01—O.lmm。
6、 根据权利要求5所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于所述连杆机构包括传动杆(9)、深沟滚珠轴承(7)、滚珠(40)、加卸荷杠杆(10)、 活塞杆(20)和油缸座(22);该传动杆的中间部位与固装在油缸座上的传动杆 架(32)形成活动连接，该传动杆(9)的一端固装有与其相垂直的偏心轴(38)， 该偏心轴上装有与加卸荷杠杆的下表面相接触的滚珠(40)，其另一端装有与控 制机构中的凸轮(6)相接触的深沟滚珠轴承(7)。
7、 根据权利要求6所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述控制机构包括手把(1)、曲柄(3)、装有套(12)的连接轴(4)和凸轮(6); 该连接轴的一端装有凸轮，其另一端与曲柄相连接，该曲柄又与套有手把的手 把螺钉(2)相连接；设置在凸轮上的圆柱销(5)与套(12)上设有的圆弧形 缺口相配合。
8、 根据权利要求7所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述缓冲机构包括固装在油缸座(22)上的油缸体(27)、活塞(24)、活塞杆(20)、油针(15)、弹簧(23)和钢球(25);该活塞杆穿过油缸座而伸入油缸 体内，其下端装有弹簧和活塞；该油缸体(27)侧壁内设有台阶通孔，其内侧 壁面上设有与上述台阶通孔和油缸体内腔相通的两个环形凹槽；该油针(15) 的下部穿过油缸座(22)并旋入上述台阶通孔内，该油针的下端为与上述台阶 通孔相配合的圆锥体；在活塞(24)的下表面上设有多个在同一圆周上均匀分 布的台阶通孔，在靠近活塞下端面的沉孔中放有钢球(25)并由固装在活塞杆(20)上的托板(26)将钢球托住在上述沉孔中，钢球(25)与上述台阶孔的 台阶处可形成紧密吻合。
9、 根据权利要求8所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述油缸体(27)的下端装有油缸下端盖(29)。
10、 根据权利要求9所述的带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，其特征在于 所述油针(15)伸出油缸座外的上端部表面设有呈一字形的调节口。
专利摘要本实用新型公开了一种带缓冲功能的硬度计加卸荷装置，包括连杆机构、缓冲机构、连接机构和控制机构；该连杆机构中加卸荷杠杆的中间部位通过连接机构浮动连接缓冲机构中的活塞杆，所述加卸荷杠杆的一端转动连接油缸座上的支架，其另一端设有敞口槽；传动杆与传动杆架形成转动连接，该传动杆的一端通过偏心轴装有能够与加卸荷杠杆相接触的滚珠，其另一端装有能够与控制机构中的凸轮相接触的轴承。本实用新型结构简单，体积小，加工装配省时容易，制造成本低，使用寿命长，操作方便，升降顺畅、匀速、平稳，加卸荷准确；适用于各种类型的硬度计，应用于洛氏硬度计上可以测定黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度。
文档编号G01N3/44GK201392302SQ20092002100
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者徐鲁坤, 朱奎先, 王英君 申请人:莱州华银试验仪器有限公司