专利名称：力标准机的高度调节装置的制作方法
力标准机的高度调节装置
技术领域：
本发明涉及一种高度调节装置，具体涉及一种力标准机的高度调节装置。背景技术：
力值在工农业生产、国防建设及科学研究中是不可缺少的重要物理量，力标准机的量程大小及计量性能水平的高低，是反映一个国家的工业、国防及科学研究领域战略竞争力的重要标志。目前国内最大的力标准机的量程为30MN，随着国内工业生产和科学技术的发展，对大力值的测量需求日益增多，因此需要建立更大的力值基标准，以满足国家航空航天工业、核电、冶金、机械以及大型桥梁建筑建设发展的需要，因此申请人研发了一种量程为60丽的力标准机。力标准机在工作时，当力标准机的油缸向上输出力时，根据力的传递原理，被测工件也会受到一向上的作用力，倘若被测工件与力标准机机架的上梁之间有一段距离，则被测工件会向上运动，导致被测工件不受力或被测工件的重心离地面较高。因而，力标准机在工作时，根据被测工件的高度不同，需要调整试验空间的高度，以使被测工件能在力标准机的机架内被约束住，从而实现测量被测工件的载荷能力。尤其当被测工件为荷载箱或橡胶支座时，荷载箱和橡胶支座的高度都比较低(一般仅约300mm)、重量大，为保证荷载箱或橡胶支座的安全测量，因而在测量时荷载箱或橡胶支座的重心离地面要相对较低。现有的力标准机的高度调节装置如图3所示主要包括一上梁100'、四均穿设于所述上梁100'的侧梁200'和一电机300'，每所述所述侧梁200'的外表面均设有第一螺纹201'。图4为现有的高度调节装置中上梁100'和一侧梁200'的配合图；图5是现有的高度调节装置中链轮3'、第一锥齿轮5'、第二锥齿轮6'、蜗杆7'和蜗轮8'的配合图。如图4-5所示，电机300'通过链条2'与链轮3'连接，链轮3'通过第一转轴4' 与第一锥齿轮5'连接，第一锥齿轮5'与第二锥齿轮6'相互啮合，第二锥齿轮6'与蜗杆 7'连接，蜗杆7'和蜗轮8'相互啮合，所述蜗轮8'套设于一侧梁200'上且蜗轮8'通过平面轴承9'与上梁100'连接，蜗轮8'的内壁设有与所述侧梁200'的第一螺纹201'相配合的第二螺纹(未图示)。此高度调节装置的工作原理为电动机1'带动链条2'转动， 链条2'带动链轮3'转动，链轮3'通过第一转轴4'带动第一锥齿轮5'转动，第一锥齿轮5'转动带动第二锥齿轮6'转动，第二锥齿轮6'转动带动蜗杆7'转动，蜗杆7'通过蜗杆蜗轮传动带动蜗轮8'转动，而蜗轮8'与上梁100'通过平面轴承9'连接，蜗轮8' 转动带动平面轴承9'的球体91'滚动，平面轴承9'的轴承座92'不转动，蜗轮8'与侧梁200'是螺纹连接，因而蜗轮8'转动时就沿着侧梁200'上下运动，从而带动上梁100' 上下移动。倘若大力值如60丽的力标准机使用现有的机架和高度调节装置，在力标准机工作时，现有的高度调节装置的受力中心为四侧梁，而四侧梁承受不了如60丽这么大的力， 势必导致力标准机的机架损毁。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种力标准机的高度调节装置，提供了一种全新结构的高度调节装置。本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的一种力标准机的高度调节装置，设置于力标准机的机架上，该机架具有一上梁和四侧梁；所述高度调节装置包括一电机、两丝杆、两固定块、两轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块；所述电机位于上梁的顶端； 所述两丝杆分别位于上梁的两侧面，且每所述丝杆均位于两侧梁之间，每所述丝杆外表面均设有螺纹；两所述固定块分别设于上梁的两侧面，且每所述固定块均套设于与该固定块相对应的丝杆上；每所述轴承均套设于一螺帽上，并与上梁的顶端固定连接；每所述螺帽均套设于一丝杆上，且该螺帽通过一传送带与所述电机链接；所述承压板位于机架内，且承压板的两侧面对应地分别设有一凹槽；每所述升降滑块均与一丝杆固紧连接，且该升降滑块对应于承压板的一端插入所述凹槽中。较佳地，该装置还包括两动力源，两所述动力源分别位于两丝杆的下方；每所述动力源均含有一第一支撑板、一第二支撑板和一油缸；所述第一支撑板和第二支撑板均固定于两侧梁之间，且该第一支撑板套设于所述油缸上部；所述油缸位于丝杆与第二支撑板之间。较佳地，该装置还包括至少一置于所述承压板上的垫板。较佳地，所述机架还包括一底座；所述上梁呈倒T形结构，所述底座呈T形结构； 所述四侧梁为两对两两相向设置的凹形框架，每该凹形框架均含两突部；每所述凹形框架的一突部与上梁的横边相卡合，该凹形框架的另一突部与底座的横边相卡合，且所述上梁与底座的横边侧边缘均贴合于凹形框架的内边缘，所述上梁与底座的竖边侧边缘均与突部的顶端贴合；所述底座的竖边长度值等于突部的顶端宽度值。本发明的有益效果在于通过在机架的各方位上设置一电机、两丝杆、两固定块、 两轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块，即可组合出一全新的力标准机的高度调节装置。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。图1为本发明的立体结构示意图。图2为本发明中升降滑块与承压板的配合图(其中部分剖视)。图3为现有的高度调节装置的整体示意图。图4为现有的高度调节装置中一侧梁与上梁的配合图。图5是现有的高度调节装置中链轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、蜗杆和蜗轮的配合图。
具体实施方式如图1所示，一种力标准机的高度调节装置，设置于力标准机的机架2上，所述高度调节装置包括一电机1、两丝杆3、两固定块4、两轴承(未图示)、两螺帽5、一承压板6、 两升降滑块7、至少一置于所述承压板6上的垫板8、两动力源9。请再参阅图1，所述机架2具有一上梁21、一底座22和四侧梁；所述上梁21呈倒T形结构，所述底座22呈T形结构；所述四侧梁为两对两两相向设置的凹形框架23，每该凹形框架23均含两突部231 ；每所述凹形框架23的一突部231与上梁21的横边211相卡合， 该凹形框架23的另一突部231与底座22的横边221相卡合，且所述上梁21的横边211、底座22的横边221侧边缘均贴合于凹形框架23的内边缘，所述上梁21的竖边212、底座22 的竖边222侧边缘均与突部231的顶端2311贴合；所述底座22的竖边222长度值等于突部231的顶端2311宽度值。请再参阅图1，所述电机1位于上梁21的顶端213。所述两丝杆3分别位于上梁 21的两侧面，且每所述丝杆3均位于两侧梁之间，每所述丝杆3外表面均设有螺纹(未图示)。两所述固定块4分别设于上梁21的两侧面，且每所述固定块4均位于两侧梁之间，每所述固定块4均套设于与该固定块4相对应的丝杆3上。请再参阅图1-2，每所述轴承(未图示)均套设于一螺帽5上，并与上梁21的顶端 213固定连接。每所述螺帽5均套设于一丝杆3上，且该螺帽5通过一传送带12与所述电机1链接；两所述螺帽5分别位于两固定块4的上方。所述承压板6位于机架2内，且承压板6的两侧面对应地分别设有一凹槽61。每所述升降滑块7均与一丝杆3固紧连接并套设于该丝杆3的底端，且该升降滑块7对应于承压板6的一端插入所述凹槽61中。请再参阅图1，所述垫板8的数量和厚度根据被测工件的高度设置，当被测工件的高度值较大时，则所需垫板8的数量较少，当被测工件的高度值较小时，则所需垫板8的数量较多。所述垫板8的设置，使得力标准机在测量物体时，可以不受被测工件的高度限制， 通过垫板8的数量和厚度的自由组合实现被测工件的固定约束。两所述动力源9分别位于两丝杆3的下方；每所述动力源9均含有一第一支撑板 91、一第二支撑板92和一油缸93。每所述第一支撑板91和第二支撑板92均固定于机架2 侧面的两侧梁即两凹形框架23之间，且该第一支撑板91套设于所述油缸93上部；所述第二支撑板92位于第一支撑板91的下方；所述油缸93位于丝杆3与第二支撑板92之间。 所述第一支撑板91和第二支撑板92的设置是用于支撑油缸93。油缸93的设置，可为丝杆 3等组件的上升提供动力，也可为丝杆3、承压板6及垫板8提供支撑力，以减小两丝杠3所承受的力。当应用本发明工作时，先根据被测工件的高度算出所需垫板8的数量和厚度，然后启动电机1，电机1带动两螺帽5转动。由于电机1具有正转和反转的双转向功能，因而螺帽5也可实现正转和反转的双转向功能，又因为螺帽5上套设有一轴承(未图示)，因而螺帽5在转动的同时可以保持水平位置不变。由两螺帽5转动可实现两丝杆3向上或向下移动，然后两丝杆3分别带动两升降滑块7向上或向下移动，再由两升降滑块7 —起带动承压板6以及承压板6上的垫板8向上或向下移动，最后到达预定位置，从而实现调节力标准机的试验空间的高度。当电机1正转引起两丝杆3和升降滑块7等组件向上移动时，可通过控制系统对所述油缸93进油，使油缸93的活塞向上运动，为丝杆3、承压板6及垫板8的上升提供动力和支撑力，以降低两丝杠承受的力。因为两升降滑块7是同步移动，所以两升降滑块7在带动承压板6以及承压板6上的垫板8过程中，承压板6以及承压板6上的垫板8可以保持水平不倾斜，因而不会发生承压板6上的垫板8滑落的现象。由于相互配合的丝杆3与螺帽5具有自锁功能，在本发明工作过程中，当螺帽5停止转动时，丝杆3也会立即停止移动，从而可保护承压板6以及承压板6上的垫板8等组件不会发生坠落。
当力标准机工作时，被测工件位于所述承压板6之下，对承压板6施加一垂直向上的作用力，根据力的传递原理，机架2的上梁21会受到一垂直向上的力，而上梁21会通过上梁21的横边211将所受到的绝大部分的力作用于凹形框架23的突部231，大大减小了凹形框架23与上梁21的贴合面23a所产生的剪切力。本发明为面受力，因而能够载荷很大的力，可作为大力值力标准机如本申请人自行研发的60MN的力标准机的高度调节装置。本发明为一全新结构的高度调节装置，也可作为现有技术中通用的力标准机的高度调节装置。
权利要求
1.一种力标准机的高度调节装置，设置于力标准机的机架上，该机架具有一上梁和四侧梁；其特征在于所述高度调节装置包括一电机、两丝杆、两固定块、两轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块；所述电机位于上梁的顶端；所述两丝杆分别位于上梁的两侧面，且每所述丝杆均位于两侧梁之间，每所述丝杆外表面均设有螺纹；两所述固定块分别设于上梁的两侧面，且每所述固定块均套设于与该固定块相对应的丝杆上；每所述轴承均套设于一螺帽上，并与上梁的顶端固定连接；每所述螺帽均套设于一丝杆上，且该螺帽通过一传送带与所述电机链接；所述承压板位于机架内，且承压板的两侧面对应地分别设有一凹槽；每所述升降滑块均与一丝杆固紧连接，且该升降滑块对应于承压板的一端插入所述凹槽中。
2.如权利要求1所述的力标准机的高度调节装置，其特征在于该装置还包括两动力源，两所述动力源分别位于两丝杆的下方；每所述动力源均含有一第一支撑板、一第二支撑板和一油缸；所述第一支撑板和第二支撑板均固定于两侧梁之间，且该第一支撑板套设于所述油缸上部；所述油缸位于丝杆与第二支撑板之间。
3.如权利要求1所述的力标准机的高度调节装置，其特征在于该装置还包括至少一置于所述承压板上的垫板。
4.如权利要求1所述的力标准机的高度调节装置，其特征在于所述机架还包括一底座；所述上梁呈倒T形结构，所述底座呈T形结构；所述四侧梁为两对两两相向设置的凹形框架，每该凹形框架均含两突部；每所述凹形框架的一突部与上梁的横边相卡合，该凹形框架的另一突部与底座的横边相卡合，且所述上梁与底座的横边侧边缘均贴合于凹形框架的内边缘，所述上梁与底座的竖边侧边缘均与突部的顶端贴合；所述底座的竖边长度值等于突部的顶端宽度值。
全文摘要
一种力标准机的高度调节装置，包括一机架、一位于机架顶端的电机、两丝杆、两固定块、两固定于机架顶端的轴承、两螺帽、一承压板、两升降滑块；该机架具有一上梁和四侧梁；所述两丝杆分别位于上梁的两侧面，每该丝杆均位于两侧梁之间，且每该丝杆外表面均设有螺纹；两所述固定块分别设于上梁的两侧面，每所述固定块均套设于一丝杆上并位于两侧梁之间；每所述轴承均套设于一螺帽上；每所述螺帽均套设于一丝杆上，且该螺帽通过一传送带与电机链接；所述承压板位于机架内，且承压板的两侧面对应地分别设有一凹槽；每所述升降滑块均套设于一丝杆的底端，且该升降滑块对应于承压板的一端插入凹槽中。本发明提供了一种全新结构的高度调节装置。
文档编号G01L25/00GK102564687SQ20111044958
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者姚进辉, 林建辉, 王秀荣, 赖征创, 郭贵勇 申请人:福建省计量科学研究院