[发明专利]用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设备检测技术领域，涉及一种用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测装置，本发明还涉及一种用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测方法。

背景技术

斜圈弹簧能够在5%-35%的工作变形范围内提供近似于恒定的力，正是由于具有这一独特的结构特点，使得斜圈弹簧无论是作为密封零件、屏蔽零件、连接零件还是电气零件，都表现出比普通直圈弹簧更多的优良性能。斜圈弹簧广泛应用于航空航天、电力系统、密封系统等众多领域。因此，对于斜圈弹簧刚度等性能的研究，具有很强的理论价值及实用价值。

斜圈弹簧性能的优劣，会对其应用效果产生至关重要的影响，精确的检测方法及装置是保证产品质量的重要条件。高质量斜圈弹簧是高压断路器的核心零件，斜圈弹簧触指的内摩擦力是固封极柱电路导通或断开的重要参数之一。斜圈弹簧内摩擦力的大小影响分合闸速度和容差能力，如果摩擦力大小没达标，将会使断路器的机械特性不能满足要求，并有可能造成回路电路偏大，影响整个断路器的温升。因此，有必要把斜圈弹簧内圈摩擦力限定在一个合理的范围内。

目前，对斜圈弹簧刚度的检测方式，一般采用杠杆式弹簧拉压载荷试验机或者采用电容式拉压力传感器，配合适当的放大显示电子仪器进行载荷检测，再在载荷检测的基础上测出弹簧的特性线，然后进行分析。这两种检测方式普遍存在检测精度低、操作麻烦、计算繁琐等不足，尤其是不适用于对斜圈弹簧等一些特殊形状弹簧的检测。对斜圈弹簧内摩擦力、内圈直径的检测，更是缺少专门的检测设备，缺少高精度的自动化检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测装置，解决了现有技术中对斜圈弹簧刚度、内摩擦力、内圈直径的综合检测过程中，缺少高精度的自动化检测装置的问题。

本发明的另一目的是提供一种用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测方法，解决了现有技术中普遍存在检测精度低、操作麻烦、计算繁琐的问题

本发明所采用的技术方案是，一种用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测装置，包括伺服电机、传动机构、检测机构和工作台，

伺服电机设置在底座上的固定支架中；

传动机构包括精密滚珠丝杠和丝母，精密滚珠丝杠上端向上与伺服电机的输出轴传动连接，精密滚珠丝杠下端设置在底座上的支撑座中，精密滚珠丝杠上套装有丝母，在丝母上固定安装有工作台，工作台的悬臂上固定连接有弹簧夹具；

检测机构包括光栅尺、扩径块和拉压力传感器，光栅尺沿底座的外侧立面竖直设置，光栅尺的读数头通过连接板与工作台固定连接；弹簧夹具的下方设置有扩径块，弹簧夹具的轴心线与下方设置的扩径块的轴心线重合，扩径块的下端通过轴心杆与拉压力传感器连接，拉压力传感器设置在底座上。

本发明所采用的另一技术方案是，一种用于斜圈弹簧性能的自动化综合检测方法，利用上述的装置，按照以下步骤操作：

步骤1、在弹簧夹具中安装待检测的斜圈弹簧，预先给工作台设定一个预设初始位置，同时根据扩径块外圆上的不同高度位置进行以下设定：

H₀是预设初始位置到扩径块的上段5%变形面起始点的距离；

H₁是预设初始位置到扩径块的35%变形面起始点的距离；

H₂是预设初始位置到扩径块的下段5%变形面起始点的距离；

H_e是扩径块的35%变形面的长度和扩径块上下两段5%变形面的长度；

h₁是预设初始位置到斜圈弹簧与扩径块上段第一过渡锥面接触点的距离；

h₂是预设初始位置到斜圈弹簧与扩径块下段第四过渡锥面脱离点的距离；

步骤2、检测斜圈弹簧的内圈直径

给斜圈弹簧通入电流，启动伺服电机，伺服电机驱动工作台向下移动，

工作台从预设初始位置开始下降，同时读数头开始记录位移，当斜圈弹簧与扩径块第一过渡锥面接触时扩径块导电，此时读数头记录下的数据与预设初始位置高度之差为h₁，

工作台继续下降，当斜圈弹簧与扩径块第四过渡锥面脱离时，扩径块断电，此时读数头记录下的数据与预设初始位置高度之差为h₂；