布氏硬度计的液压系统的制作方法

本实用新型属于硬度计技术领域，具体涉及一种布氏硬度计的液压系统。

背景技术：

硬度表示金属材料抵抗硬物体压入其表面的能力，它是金属材料的重要性能指标之一，一般硬度越高，耐磨性越好。布氏硬度测量作为硬度测量的一种，测量原理为：将一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，载荷与其压痕面积之比值即为布氏硬度值(HB)。布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度，压痕面积大，能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的硬度值也较准确，数据重复性强，适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材。

现有布氏硬度检测设备主要有两种结构方式：一种是锤压式加荷结构，这种结构的设备外形巨大，一般为固定的台式工作面，操作复杂，需要安排专业质检人员操作，普通工人不能掌握，适用于毛坯少量采样检测，通常只于实验室使用，很难用于车间实际的生产过程中对毛坯件、半成品以及成品的全方位检测；另一种是自动转塔数显布氏硬度计，采用CPU控制，传感器采集信号，步进电机加荷的闭环控制系统，这种机构的设备不适用于野外工作，也不适用于无电的场合。

技术实现要素：

因此，本实用新型针对现有技术中布氏硬度计的加荷和控制结构外形较大、移动携带不便的技术问题，目的在于提供一种可以使布氏硬度计在任意环境使用、操作简单、携带方便的布氏硬度计的液压系统。

本实用新型的布氏硬度计的液压系统包括一压头和一集成块；所述压头底部固接有淬硬钢珠，所述压头上部滑动设置在所述集成块中且和所述集成块之间留有加压腔；所述集成块内设有一吸油腔、一储油腔、一第一孔道、一第二孔道和一第三孔道；所述吸油腔内配设有吸油柱塞，所述吸油腔入口和所述加压腔之间通过所述第一孔道连通，所述吸油腔出口和所述储油腔之间通过所述第二孔道连通，所述第一孔道上设有一吸油单向阀，所述第二孔道上设有一出油单向阀；所述第三孔道上设有一快速放油阀，且所述第三孔道一端与所述储油腔连通，另一端与所述第二孔道的所述出油单向阀下游处连通。

本实用新型的一较佳实施例中，所述集成块内设有一桶状的隔离层，所述隔离层上面盖设有桶状的封盖，所述压头呈桶状并间隙套设在所述隔离层下面，所述储油腔为所述隔离层和所述封盖密封形成的腔体，所述加压腔为所述压头内壁和所述隔离层外壁之间留有的间隙。

本实用新型的一较佳实施例中，所述集成块内还设有一第四孔道，所述第四孔道上设有一释放阀(安全阀)，且所述第四孔道一端与所述储油腔连通，另一端与所述第二孔道的所述出油单向阀下游处连通。

本实用新型的一较佳实施例中，所述吸油单向阀、所述出油单向阀和所述快速放油阀均为球式密封阀，所述快速放油阀为采用球式密封的手动球阀。使用球式密封阀即可满足密封需求，同时相比于报废率高的针式密封阀成本大大降低。另外，球式密封阀的球体可采用钢球，也可采用聚四氟乙烯、铜、陶瓷等其他材料的球体。

本实用新型的一较佳实施例中，所述吸油柱塞顶端通过往复传动机构连接有一延伸至所述集成块外部、可驱使所述吸油柱塞上下运动的加力摇柄，所述往复传动机构为齿轮机构、凸轮机构或曲轴机构。

本实用新型的一较佳实施例中，所述齿轮机构包括所述吸油柱塞顶端一侧设有的齿状结构和一与所述齿状结构啮合的齿轮，所述齿轮转动安装在所述集成块内并与所述加力摇柄连接。

本实用新型的一较佳实施例中，所述吸油腔为圆柱腔，所述吸油柱塞下端为相应的圆柱并设有两道O形凹槽，两所述凹槽上分别套设有一密封圈。所述密封圈的设置可有效提高密封性，可使得吸油容积效率增加5％。当然，也可在所述吸油腔内壁设置凹槽并嵌入密封圈，同样可到达密封效果。

本实用新型的一较佳实施例中，其还包括一安装在所述集成块上面的供测定所述加压腔内压力的载荷显示表。

本实用新型的一较佳实施例中，其还包括一底端固定于所述集成块后侧的手提架方便携带。

本实用新型的积极进步效果在于：

所述布氏硬度计的液压系统中，所述集成块将所述压头、所述加压腔、所述储油腔和所述吸油腔集合为一体，加荷时，只需手动操作所述加力摇杆来回摇摆，通过所述往复传动机构驱使所述吸油柱塞上下运动，经所述第一孔道从所述储油腔中吸取液压油，并将液压油经所述第二孔道压入所述加压腔中，进而将所述压头顶出，使所述淬硬钢珠在待测材料表面形成压痕测出硬度。而所述释放阀可用于控制试验载荷，每当压力达到3000kg时，所述释放阀会自动打开，压入所述加压腔的部分液压油可经所述第四孔道回流至所述储油腔，这样所述加压腔中的压力就会回落，使试验力保证在预设范围内，从而保证测量精度。

综上，本实用新型的所述布氏硬度计的液压系统不仅加荷操作简单，而且结构尺寸得到大大精简，从而使得布氏硬度计的整体尺寸大大减小，携带方便，在任意环境均可使用，可现场测试大型工件而不必取样，可实现大型工件的逐件检测。

附图说明

图1为本实用新型的布氏硬度计的液压系统的主视图；

图2为本实用新型的布氏硬度计的液压系统的俯视图；

图3为本实用新型的布氏硬度计的液压系统的后视图；

图4为本实用新型的布氏硬度计的液压系统的右视图；

图5为图2中A-A面剖视图；

图6为集成块的左视图(包括D-D剖面和E-E剖面)；

图7为图2中B-B面剖视图；

图8为图2中C-C面剖视图；

图9为本实用新型的布氏硬度计的液压系统的工作原理示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型的布氏硬度计的液压系统作进一步的说明。

图1～4所示为本实用新型的一较佳实施例的布氏硬度计的液压系统。其包括压头1、集成块2、加力摇杆3、载荷显示表4和手提架5。

如图5所示，压头1为桶状结构，底部呈锥形并固接有淬硬钢珠101。

集成块2内设有桶状的隔离层201，隔离层201上面盖设有桶状的封盖202密封形成的储油腔203；压头1间隙套设在隔离层201下面，压头1内壁和隔离层101外壁之间留有的间隙为加压腔204。

集成块2内位于隔离层201一侧设有吸油腔205、第一孔道206、第二孔道207、第三孔道208和第四孔道209。如图6所示，吸油腔205为圆柱腔且内部配设有吸油柱塞210，吸油柱塞210顶端一侧设有的齿状结构并啮合有齿轮211，齿轮211转动安装在集成块2内并与延伸至集成块2外部的加力摇柄3连接，吸油柱塞210下端设有两道O形凹槽并在两凹槽处分别套设有一密封圈212。吸油腔205底部入口与第一孔道206连通，第一孔道206上设有吸油单向阀213并向上延伸与储油腔203连通。吸油腔205位于底部左侧的出口与第二孔道207连通，如图7和8所示，第二孔道207上设有出油单向阀214并曲折向上延伸与加压腔204连通。如图8所示，第三孔道208上设有快速放油阀215，且第三孔道208上游端(下端)与第二孔道207的出油单向阀214下游处连通，下游端(上端)与储油腔203连通；如图7所示，第四孔道209上设有释放阀216，且第四孔道209上游端(下端)与第三孔道208的快速放油阀215下游处连通，下游端(上端)与储油腔203连通。

其中，吸油单向阀213、出油单向阀214和释放阀216均为球式密封阀。快速放油阀215为采用球式密封的手动球阀。

载荷显示表4安装在集成块1上面用于测定加压腔204内的压力。

手提架5底端固定在集成块1后侧。

工作原理

本实施例的布氏硬度计的液压系统的工作原理如图9所示，压头1下边放置待测材料，手动操作加力摇杆3来回摇摆，通过齿轮211驱使吸油柱塞210在吸油腔中上下运动，吸油柱塞210上移时，吸油单向阀213打开，出油单向阀214关闭，此时只能经第一孔道206从储油腔23中吸取液压油；吸油柱塞210下移时，吸油单向阀213关闭，出油单向阀214打开，此时吸油腔中的油只能经第二孔道207压入加压腔204中，将压头1顶出，底部的淬硬钢珠101在金属表面形成压痕。以此加压三次，让载荷显示表4指针三次达到3000kg数值，以此来等效于布氏硬度。

释放阀216用于控制试验载荷，每当压力超过3000kg时，释放阀216打开，压入加压腔204的部分液压油可经第四孔道209回流至储油腔203，加压腔204中的压力就会回落，使试验力保证在3000±0.5％千克力。

当加压完成后，手动打开快速放油阀215，加压腔204内的液压油经第三孔道208快速回流至储油腔203，这时加压腔204内部压力逐渐降低至零，最后取出金属，依照压痕直径与负载之间的关系即可得出金属硬度。