一种用于金属洛氏硬度计压痕深度测量系统校准的装置

摘要

一种用于金属洛氏硬度计压痕深度测量系统校准的装置，包括底座，底座一端竖直设置有左端板，左端板上设置有直线导轨，直线导轨内设置有在移动板上的滑块，滑块设置在移动板上，移动板上还设置有用于使移动板上下移动的传动系统；底座上还设置有位移传感器，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统示值进行比较，实现金属洛氏硬度计压痕深度测量系统的校准。本装置结构紧凑，规格尺寸较小，可以普遍应用于各种不同规格的洛氏硬度计测量系统的校准；本发明中位移传感器与硬度计主轴在同一轴线上，能够完全模拟洛氏硬度计的工作原理，符合阿贝原理，保证两者位移量的同步性；且本装置的准确度为0.2μm。

说明书

技术领域

本发明涉及一种校准装置，具体涉及一种用于金属洛氏硬度计压痕深度测量系统校准的装置。

背景技术

在JJG112-2013《金属洛氏硬度计》检定规程和ASTM E18《Standard Test Methods forRockwell Hardness of Metallic Materials》中，规定了金属洛氏硬度计应进行测量系统的检定/校准。硬度计测量系统校准是在3kgf或10kgf载荷下进行的，位移测量范围为(0～0.2)mm，而且校准装置的位移传感器与硬度计主轴应该在同一轴线上，符合阿贝原理。目前，所采用的测量系统校准装置，很难保证校准装置与硬度计主轴运动的同步性，控制硬度计主轴位移的装置传动比小，位移速度快，很难达到比较平稳精确的位移量控制。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种操作简便、结构紧凑，运动灵活平稳、高传动比及系统读数精度高的用于金属洛氏硬度计压痕深度测量系统校准的装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于金属洛氏硬度计压痕深度测量系统校准的装置，包括底座，底座一端竖直设置有左端板，左端板上设置有直线导轨，直线导轨内设置有在移动板上的滑块，滑块设置在移动板上，移动板上还设置有用于使移动板上下移动的传动系统；底座上还设置有位移传感器，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统示值进行比较，实现金属洛氏硬度计压痕深度测量系统的校准。

所述传动系统包括蜗杆、涡轮以及设置在涡轮上的螺杆；移动板上还设置有导套，螺杆一端设置在导套内，另一端固定在蜗轮上，涡轮与蜗杆相配合；螺杆的转动带动导套及移动板直线运动。

所述蜗轮与蜗杆的传动比为1:30。

所述蜗杆上安装有刻度手轮14。

所述刻度手轮转动一圈，移动板上升或下降0.05mm。

所述底座和移动板上均设置有一个销子，两个销子之间设置有用于消除运动间隙的弹簧。

所述底座上还设置有后端板和前端板。

所述直线导轨与滑块无间隙配合。

所述螺杆的螺距为1.5mm。

所述底座设置有用于固定底座的固定座。

现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明通过在底座上竖直设置左端板，并且左端板上设置直线轨道，移动板能够在传动系统的作用下上下移动，从而带动位移传感器运动，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统示值进行比较，实现测量系统的校准。本装置结构紧凑，规格尺寸较小(长x宽x高为273x164x110，单位：mm)，可以普遍应用于各种不同规格的洛氏硬度计测量系统的校准；本发明中位移传感器与硬度计主轴在同一轴线上，能够完全模拟洛氏硬度计的工作原理，符合阿贝原理，保证两者位移量的同步性；且本装置中位移传感器的数显分辨力为0.01μm，本装置的准确度为0.2μm；本发明的装置是安装在金属洛氏硬度计工作台上测量金属洛氏硬度计主轴的位移量，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统示值进行比较，从而实现测量系统的校准。

进一步的，本装置中涡轮、蜗杆和螺杆组合传动系统，传动比大，手轮转动一圈(360°)移动板上升或下降0.05mm，位移速度慢，运动灵活平稳，可以实现位移量的精准控制，完全满足洛氏硬度计主轴在受力情况下小位移量的测量。

进一步的，通过在底座和移动板间设置弹簧，弹簧具有一定的拉紧力，产生向下预拉力，消除螺杆与相接触的导套在向下运动时的间隙，避免螺杆运动间隙对测量造成的误差。

进一步的，由于设置刻度手轮，通过刻度手轮和位移传感器的比较，可以将物理读数与数显读数可以相互对照，操作更方便。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为图1中沿B-B线的剖视图。

图中，1为底座，2为左端板，3为直线导轨，4为滑块，5为移动版，6为导套，7为螺杆，8为涡轮，9为位移传感器，10为固定座，11为后端板，12为前端板，13为蜗杆，14为刻度手轮，15为弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参见图1，本发明包括底座1，底座1一端竖直设置有左端板2，左端板2上设置有直线导轨3，且直线导轨3通过螺栓固定在左端板2上，直线导轨3内设置有滑块4，直线导轨3与滑块4无间隙配合，滑块4设置在移动板5上，且滑块4通过螺栓与移动板5连接，移动板5上还设置有用于使移动板5上下移动的传动系统，所述传动系统包括蜗杆13、涡轮8以及设置在涡轮8上的螺杆；移动板5上还设置有导套6，导套6内设置有螺杆7，螺杆7一端与导套6通过螺纹连接，螺杆7另一端通过键固定在蜗轮8上，涡轮8与蜗杆13相配合；螺杆7的转动带动导套6及移动板5直线运动。

底座1上还设置有固定座10，固定座10与移动板5之间设置有位移传感器9，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统示值进行比较，实现测量系统的校准。

本发明中底座1和移动板5上均设置有一个销子，两个销子之间设置有用于消除运动间隙的弹簧15。

参见图2，底座1上还设置有后端板11和前端板12，蜗杆13上安装有刻度手轮14，且刻度手轮14安装在蜗杆13的转动侧。左端板2及前端板12、后端板11与底座1通过螺栓连接。

转动手轮14的转动度数通过蜗轮蜗杆传动比(1:30)及螺杆螺距(P＝1.5mm)的计算可以间接计算移动部件(即移动板和滑块)的直线位移，手轮转动一圈(360°)移动部件上升或下降0.05mm。

本发明通过蜗轮蜗杆机构的传动，使蜗轮连接的螺杆产生转动，从而带动移动部件沿着直线导轨上下运动，移动部件的移动距离直接带动位移传感器运动测杆，运动测杆位移量直接通过传感器读数仪表显示。

整个装置通过固定座10与被测洛氏硬度计工作台相连；蜗杆13通过轴承及轴承座固定在前端板12、后端板11上实现与蜗轮8的配合。本发明的装置是安装在金属洛氏硬度计工作台上测量金属洛氏硬度计主轴的位移量，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统(以下简称“测量系统”)示值进行比较，从而实现测量系统的校准。

本发明的工作过程为：运动的实现靠转动刻度手轮14，带动蜗杆13转动，蜗杆13带动蜗轮8的转动，蜗轮8带动螺杆7转动，螺杆7的转动带动导套6及移动板5直线运动，移动板5带动滑块4沿直线导轨3上下运动，从而带动位移传感器9的测量杆运动，测量杆的位移量直接通过传感器读数仪表显示。

本发明的装置是安装在金属洛氏硬度计工作台上测量金属洛氏硬度计主轴的位移量，通过与金属洛氏硬度计压痕深度测量系统(以下简称“测量系统”)示值进行比较，从而实现测量系统校准的装置。