一种零长弹簧、零长弹簧连接结构及动态重力仪的制作方法

本发明涉及重力勘探设备技术领域，特别是一种零长弹簧、零长弹簧连接结构及动态重力仪。

背景技术：

零长弹簧是一种具有特殊预拉力的拉伸弹簧，由于其具有相对尺寸小、灵敏度高，作为动态测量敏感元件可很好地克服横向扰动等优点，常常作为高精度、高灵敏度、有较高长期稳定性要求的传感器（如重力仪、地震仪等）理想的敏感元件。零长弹簧在动态重力仪中的应用极为广泛，其“零长”特性是通过负长弹簧加悬丝来实现的。

如图1所示，目前市场上的动态重力仪均采用挂钩的方法来连接弹簧a和悬丝b，悬丝b与动态重力仪上部的悬挂点或者动态重力仪下部的质量摆的连接点则是压片夹紧结构c。但是，悬丝b和弹簧a的连接点与弹簧a的轴线的重合度难以保证，需制造形状尺寸精度极高的挂钩，造成弹簧a废品率偏高；此外，悬丝b的压片夹紧结构c由于不能调整位置，装配定位难度大，且悬丝需用特殊工装经过热处理去除应力，工艺复杂，成本高。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明的目的旨在提供一种结构简单、装配过程易于调整、成本低廉的可用于动态重力仪的零长弹簧。

一种零长弹簧，包括形变区域和直线区域，所述形变区域是金属簧丝并圈紧密排列在一起的螺旋弹簧，所述直线区域设置于形变区域的两端，形变区域和直线区域由金属簧丝一体加工成型，所述形变区域与直线区域的连接点位于形变区域的轴线上，所述直线区域与形变区域的轴线重合。

以及公开了一种零长弹簧连接结构，包括壳体、零长弹簧、上连接组件和下连接组件，所述上连接组件和下连接组件均与壳体连接，所述上连接组件和下连接组件均包括底座和压片，所述底座为圆柱体，且设有与压片相适配的压紧平面，底座的轴线在压紧平面内，所述压片与压紧平面共同夹紧零长弹簧的直线区域。

进一步，所述上连接组件还包括外螺纹调节管、调节螺母和压块，所述壳体顶部设有供外螺纹调节管穿过的开口，所述调节螺母通过压块铰接于开口周边，所述上连接组件的底座为上底座，所述上底座的外圆柱面与外螺纹调节管的内壁固定连接，所述调节螺母与外螺纹调节管螺纹连接。

更进一步，所述上底座通过螺钉与外螺纹调节管固定连接。所述螺钉位于调节螺母的上方，且螺钉的端部突出外螺纹调节管的外壁，形成限位块。

更进一步，所述调节螺母与压块均设有相互适配的斜面，所述斜面之间通过滚珠形成滚动副。

本发明所述下连接组件还包括支撑座，所述下连接组件的底座为下底座，下底座的底端设有台阶，所述支撑座包括上支座和下支座，所述上支座中部设有与下底座相适配的限位容腔，所述上支座与下支座固定连接，所述下支座与壳体固定连接。

本发明公开的零长弹簧及连接结构具有如下优点：

与现有技术相比，改进后的零长弹簧简化了结构，不再需要加工两端的挂钩，消除了因两端挂钩悬挂点不同轴引起的零长弹簧测量误差。

同时，将以前的零长弹簧、悬丝和连接组件三者的连接简化为现在的弹簧与连接组件直接相连，优化了连接关系，减小了累计误差。

此外，上连接组件增加螺旋微调装置，方便弹簧“零长”的调整，从而可放宽定位精度，降低装配难度，简化装配工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是现有的零长弹簧的悬丝结构示意图；

图2是本发明所述零长弹簧连接结构的示意图；

图3是图2中A处的局部放大图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

如图2和3所示，一种零长弹簧1，包括形变区域11和直线区域12，所述形变区域11是金属簧丝并圈紧密排列在一起的螺旋弹簧，所述直线区域12设置于形变区域11的两端，形变区域11和直线区域12由金属簧丝一体加工成型，所述形变区域11与直线区域12的连接点位于形变区域11的轴线上，所述直线区域12与形变区域11的轴线重合。零长弹簧的端部取消了传统使用的弯勾与悬丝配合的结构，直接于弹簧两端制备出直线区域12，使动态重力仪的连接组件可以如夹持悬丝一般直接夹持零长弹簧。

一种零长弹簧连接结构，包括壳体2、如上所述的零长弹簧1、上连接组件和下连接组件，所述上连接组件和下连接组件均与壳体2连接，所述上连接组件和下连接组件均包括底座和压片，所述底座为圆柱体，且设有与压片相适配的压紧平面，底座的轴线在压紧平面内，所述压片与压紧平面共同夹紧零长弹簧1的直线区域12。

作为进一步优选的实施方式，所述上连接组件还包括外螺纹调节管32、调节螺母33和压块34，所述壳体2顶部设有供外螺纹调节管32穿过的开口，所述调节螺母33通过压块34铰接于开口周边，所述上连接组件的底座为上底座31，所述上底座31的外圆柱面与外螺纹调节管32的内壁固定连接，所述调节螺母33与外螺纹调节管32螺纹连接。

作为进一步优选的实施方式，所述上底座31通过螺钉35与外螺纹调节管32固定连接。

作为进一步优选的实施方式，所述螺钉35位于调节螺母33的上方，且螺钉35的端部突出外螺纹调节管32的外壁，形成限位块。

作为进一步优选的实施方式，所述调节螺母33与压块34均设有相互适配的斜面，所述斜面之间通过滚珠形成滚动副。

作为进一步优选的实施方式，所述下连接组件还包括支撑座，所述下连接组件的底座为下底座41，下底座41的底端设有台阶，所述支撑座包括上支座42和下支座43，所述上支座42中部设有与下底座41相适配的限位容腔，所述上支座42与下支座43固定连接，所述下支座43与壳体2固定连接。

所述零长弹簧连接机构的装配步骤如下：

零长弹簧1首先与上连接组件相接，通过上压紧螺钉固定于压片与上底座31的压紧平面之间。旋紧螺钉35，将上底座31与外螺纹调节管32相互固定。此时，下连接组件中的下压紧螺钉未旋紧，下底座41与压片之间有足够间隙，零长弹簧下端的直线区域12可自由上下移动。旋转调节螺母33，则外螺纹调节管32可在一定范围内上下移动，当上连接组件与下连接组件之间的距离达到弹簧的“零长”要求时，旋紧下压紧螺钉，将零长弹簧1的下端与下连接组件固定。至此就完成了零长弹簧1的装配，与此前的挂钩结构相比，装配过程简单，累积误差小，定位精度高。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。