一种双弹子平衡对中式内径千分表的制作方法
【专利摘要】一种双弹子平衡对中式内径千分表，所述内径千分表包括测量部、顶杆部和主表，所述顶杆部包括主齿轮、主轴、顶杆、蜗卷弹簧、下端盖和套筒，所述主轴底部有主齿轮，所述主轴封盖与主轴上端面之间有顶杆，所述主表通过固定支架固定在固定圈侧端，所述蜗卷弹簧下方有下端盖，所述主齿轮下方固定有蜗卷弹簧，所述测量部包括下箱体、上箱体、2个内测杆套和2个内测杆，所述内测杆一端插装在内测杆套的插接部的通孔内，所述两个内测杆的端部从下箱体和上箱体两侧伸出。本发明解决前期平衡对中时短时间内无法对中的缺陷，变孔内盲区为可视，从而可通过直接的视觉观察来判断千分表表架是否平衡对中，是否达到测量状态，尽可能的缩短测量时间，提高测量精度。
【专利说明】一种双弹子平衡对中式内径千分表
[0001]【技术领域】
本发明涉及检测仪表领域，特别涉及一种双弹子平衡对中式内径千分表。
[0002]
【背景技术】
[0003]老式内径千分表工作原理:
内径千分表的应用已有多年的历史，其主要采用杠杆原理，测量时如图1所示，待内径千分表主体放入待测量孔后，由于特意调节的测头比孔径大3?5mm，活动测头在压力的作用下向内收缩，推动主体内的V形等比直角杠杆围绕固定轴旋转，将与活动测头呈十字交叉的推杆向上推动，进而推动千分表长度测量工具，达到显示长度的目的。
[0004]老式内径千分表的使用方法:
机械式内径千分表是一种比较量仪，在使用前首先要用标准环规校准。测量的工作过程是:将主尺的测头放入待测的孔中如图2所示，左右摆动主体使滑动测头在主体中滑动，转向杠杆将滑动测头的运动转换为主尺推杆的运动，推杆主尺再推动千分表推杆使千分表的指针来回摆动，操作者观察到的指针的最大摆动位置即为待测尺寸与标准环的差值。
[0005]虽然内径千分表的应用已有多年的历史，其结构也相当成熟，但老式的内径千分表存在着的某些严重的缺陷却一直无法克服。
[0006]一、量程调节复杂:
老式的内径千分表调节量程需要更换测头，使用特制的工具将螺帽松动，卸下原测头，换入长度适当的测头并调节到合适的长度，再使用特制的工具将测头固定。在每次调节量程时必须重复上述步骤，拉伸或缩短测头长度，达到变化测量量程的目的，其步骤繁琐，需要操作人员具有一定的目测估算水平，容易出错。
[0007]二、测量繁琐:
老式的内径千分表一端是活动测头，另一端为固定测头，在测量时固定测头不动，活动测头在力作用下向内收缩，达到实际孔径大小。但是在测量时由于内孔测量的不可见性以及内径千分表主体两端偏置等原因，内径千分表的摆放位置无法保证完全水平，并且还可能呈很大的倾斜角度，但测量人员往往无法做出准确的调整，从而造成测量误差，增加废品率，浪费材料与生产时间，无形中提高了生产成本。
[0008]以上问题主要是由于老式的内径千分表采用杠杆原理，虽然采用杠杆原理可以保证后续传动的精密性，但无法达到前期调试时短时间内平衡对中的目的。
[0009]
【发明内容】
[0010]针对以上问题，本发明为一种双弹子平衡对中式内径千分表，该发明重新设计内径千分表的传动结构，解决前期平衡对中时短时间内无法对中的缺陷，变孔内盲区为可视，从而可通过直接的视觉观察来判断千分表表架是否平衡对中，是否达到测量状态，尽可能的缩短测量时间，提高测量精度，为达此目的，本发明提供一种双弹子平衡对中式内径千分表，所述内径千分表包括测量部、顶杆部和主表，所述顶杆部包括主齿轮、主轴、顶杆、蜗卷弹簧、下端盖和套筒，所述主轴底部有主齿轮，所述主轴外有主轴外壳，所述主轴上端套有套筒，所述套筒上端有主轴封盖，所述主轴封盖与主轴上端面之间有顶杆，所述顶杆外套有支撑弹簧，所述顶杆内有轴承，所述顶杆部的顶部有固定圈，所述主表通过固定支架固定在固定圈侧端，所述蜗卷弹簧通过挡销固定在主齿轮下方，所述蜗卷弹簧下方有下端盖，所述下端盖通过安装螺钉固定在测量部下箱体的下方，所述测量部包括下箱体、上箱体、2个内测杆套和2个内测杆，所述下箱体和上箱体通过连接螺钉固定在一起，所述2个内测杆套和2个内测杆在下箱体和上箱体内，所述内测杆套包括插接部和齿条部，所述内测杆套的齿条部的一侧有齿，所述顶杆部的主齿轮与两个内测杆套的齿条部的齿相啮合，所述内测杆套的插接部有通孔，所述每个内测杆套对应一个内测杆，所述内测杆一端插装在内测杆套的插接部的通孔内，所述内测杆上套有内测杆封圈，所述内测杆封圈在内测杆和内测杆套之间，所述两个内测杆的端部从下箱体和上箱体两侧伸出。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述内径千分表还有2个副表，所述副表在主轴两侧，所述每个副表对应一个副表轴，所述副表轴外有副表轴外壳，所述副表内有副表上齿轮，所述副表上齿轮与副表的表针联动，所述副表轴上端有副表上齿轮，所述副表轴下端有副表下齿轮，所述内测杆一侧有齿，所述内测杆一侧的齿与副表下齿轮相啮合，本发明设置副表后可通过副表读数的比较来直观的观察到两边收缩量是否相同，相同则说明内径千分表平衡对中，反之则没有。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述内测杆外套有外部量程扩展杆，所述外部量程扩展杆通过扩展杆用弹子和扩展杆用弹簧套装在内测杆上，由于本发明新式内径千分表受到外形尺寸的限制，其内部活动测头只能扩展4cm，因而需在内径表添加外部量程扩展杆，当需要外部扩展杆扩展量程时，将表内活动测头完全收缩，通过螺纹将外部扩展杆与表壳连接，连接紧固后表内活动测头便可再一次进行伸缩，以达到预计测量范围。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述内径千分表还有2个副表，所述副表在主轴两侧，所述每个副表对应一个副表轴，所述副表轴外有副表轴外壳，所述副表内有副表上齿轮，所述副表上齿轮与副表的表针联动，所述副表轴上端有副表上齿轮，所述副表轴下端有副表下齿轮，所述内测杆一侧有齿，所述外部量程扩展杆一侧的齿与副表下齿轮相啮合，本发明设置副表后可通过副表读数的比较来直观的观察到两边收缩量是否相同，相同则说明内径千分表平衡对中，反之则没有。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述内测杆套的插接部的上端面有一排定位孔，所述内测杆上端面和上箱体的上端面均有一排孔与内测杆套的插接部的上端面的定位孔对应，所述内测杆上端面的孔内有内测杆弹簧和内测杆弹子，所述内测杆弹子在内测杆弹簧上，本发明新式内径表的量程变化方式可采用伸缩式，用弹子结构来控制伸缩长度，当内径表需要扩展或减少量程时，用一根捣杆从孔伸入，抵住弹子，此时内活动测头便可自由滑动，当滑动到下一个弹子孔的时候，弹子在底部弹簧的作用下从孔弹出，重新固定住内活动测头，内活动测头重新固定，达到量程扩展、收缩的目的。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述顶杆上端面和固定圈之间有压块，所述压块两侧有侧边，由于新式的内径千分表由于采用了双爪式结构，两端都是活动测头，所以必须对其添加安全保护装置，因此需要设置压块，其原理就是新式内径千分表传动原理的逆向过程。测量时，用力推压压块，主轴在力的作用下向下运动，进而带动齿轮齿条工作，将活动测头收缩，使得其在不受外力的情况下将测量头放入待测孔内部。
[0016]本发明为一种双弹子平衡对中式内径千分表，该千分表有结构改进:
1)采用齿轮齿条传动，将活动测头的直线位移(直线运动)通过齿轮齿条结构转变为旋转运动。
[0017]2)通过特定的螺旋结构将齿轮的旋转运动转变为上下直线位移(直线运动)传递到内径千分表。
[0018]由于该结构为平衡式设计，采用以上结构，内径千分表短时间内的平衡对中将得到很好的解决，从根本上排除了因表倾斜、孔内凹凸不平、毛刺等问题也将不会影响到新式内径表的测量，此外本发明设计有2个辅表在受力不均等时，弹子将在内部弹簧的作用下弹出，造成附表读数不等，从而便于操作人员进行纠正，因此本发明设计，内径千分表短时间内的平衡对中将得到很好的解决，从根本上排除了因表倾斜、孔内凹凸不平、毛刺等问题造成的测量误差问题，提高了测量的精度。
[0019]
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术内径千分表传动原理图；
图2是现有技术内径表测量模拟图；
图3是本发明不意图；
图4是本发明内部结构示意图；
图5是本发明顶杆部局部示意图；
图6是本发明千分表箱体局部示意图；
图7是本发明图6的A部分的局部放大图；
图8是本发明千分表箱体内部结构示意图；
图9是本发明量程调节结构示意图；
图中的构件为:
1、下箱体；2、上箱体；3、副表轴外壳；
4、副表上齿轮； 5、主轴外壳；6、支撑弹簧；
7、套筒；8、主轴封盖；9、压块；
10、主表；11、固定圈；12、轴承；
13、顶杆；14、内测杆弹子；15、内测杆弹簧；
16、安装螺钉；17、挡销；18、蜗卷弹簧；
19、下端盖；20、内测杆封圈；21、副表；
22、主齿轮；23、主轴；24、内测杆套；
24-1、插接部； 24-2、齿条部；24-3、定位孔；
25、内测杆；26、扩展杆用弹子；27、副表轴；
28、副表下齿轮； 29、连接螺钉；30、扩展杆用弹簧； 31、外部量程扩展杆。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和实施例对发明做详细的说明:
本发明为一种双弹子平衡对中式内径千分表，该发明重新设计内径千分表的传动结构，解决前期平衡对中时短时间内无法对中的缺陷，变孔内盲区为可视，从而可通过直接的视觉观察来判断千分表表架是否平衡对中，是否达到测量状态，尽可能的缩短测量时间，提高测量精度。
[0023]作为本发明一种具体实施例，本发明提供一种双弹子平衡对中式内径千分表，所述内径千分表包括测量部、顶杆部和主表10，所述顶杆部包括主齿轮22、主轴23、顶杆13、蜗卷弹簧18、下端盖19和套筒7，所述主轴23底部有主齿轮22，所述主轴23外有主轴外壳5，所述主轴23上端套有套筒7，所述套筒7上端有主轴封盖8，所述主轴封盖8与主轴23上端面之间有顶杆13，所述顶杆13外套有支撑弹簧6，所述顶杆13内有轴承12，所述顶杆部的顶部有固定圈11，所述主表10通过固定支架固定在固定圈11侧端,所述蜗卷弹簧18通过挡销17固定在主齿轮22下方，所述蜗卷弹簧18下方有下端盖19，所述下端盖19通过安装螺钉16固定在测量部下箱体I的下方，所述测量部包括下箱体1、上箱体2、2个内测杆套24和2个内测杆25，所述下箱体I和上箱体2通过连接螺钉29固定在一起，所述2个内测杆套24和2个内测杆25在下箱体I和上箱体2内，所述内测杆套24包括插接部24_1和齿条部24-2，所述内测杆套24的齿条部24-2的一侧有齿，所述顶杆部的主齿轮22与两个内测杆套24的齿条部24-2的齿相啮合，所述内测杆套24的插接部24_1有通孔，所述每个内测杆套24对应一个内测杆25，所述内测杆25 —端插装在内测杆套24的插接部24_1的通孔内，所述内测杆25上套有内测杆封圈20，所述内测杆封圈20在内测杆25和内测杆套24之间，所述两个内测杆25的端部从下箱体I和上箱体2两侧伸出。
[0024]作为本发明另一种具体实施例，本发明提供一种双弹子平衡对中式内径千分表，所述内径千分表包括测量部、顶杆部和主表10，所述顶杆部包括主齿轮22、主轴23、顶杆13、蜗卷弹簧18、下端盖19和套筒7，所述主轴23底部有主齿轮22，所述主轴23外有主轴外壳5，所述主轴23上端套有套筒7，所述套筒7上端有主轴封盖8，所述主轴封盖8与主轴23上端面之间有顶杆13，所述顶杆13外套有支撑弹簧6，所述顶杆13内有轴承12，所述顶杆部的顶部有固定圈11，所述主表10通过固定支架固定在固定圈11侧端,所述蜗卷弹簧18通过挡销17固定在主齿轮22下方，所述蜗卷弹簧18下方有下端盖19，所述下端盖19通过安装螺钉16固定在测量部下箱体I的下方，所述测量部包括下箱体1、上箱体2、2个内测杆套24和2个内测杆25，所述下箱体I和上箱体2通过连接螺钉29固定在一起，所述2个内测杆套24和2个内测杆25在下箱体I和上箱体2内，所述内测杆套24包括插接部24-1和齿条部24-2，所述内测杆套24的齿条部24_2的一侧有齿，所述顶杆部的主齿轮22与两个内测杆套24的齿条部24-2的齿相啮合，所述内测杆套24的插接部24_1有通孔，所述每个内测杆套24对应一个内测杆25，所述内测杆25 —端插装在内测杆套24的插接部24-1的通孔内，所述内测杆25上套有内测杆封圈20，所述内测杆封圈20在内测杆25和内测杆套24之间，所述两个内测杆25的端部从下箱体I和上箱体2两侧伸出，所述内径千分表还有2个副表21，所述副表21在主轴23两侧，所述每个副表21对应一个副表轴27，所述副表轴27外有副表轴外壳3，所述副表21内有副表上齿轮4，所述副表上齿轮4与副表21的表针联动，所述副表轴27上端有副表上齿轮4，所述副表轴27下端有副表下齿轮28，所述内测杆25 —侧有齿，所述内测杆25 —侧的齿与副表下齿轮28相啮合，本发明设置副表后可通过副表读数的比较来直观的观察到两边收缩量是否相同，相同则说明内径千分表平衡对中，反之则没有。
[0025]作为本发明一种最佳具体实施例，本发明提供示意图如图3所示内部结构图如图4所示的一种双弹子平衡对中式内径千分表，所述内径千分表包括测量部、顶杆部和主表10，所述顶杆部如图5所示包括主齿轮22、主轴23、顶杆13、蜗卷弹簧18、下端盖19和套筒7，所述主轴23底部有主齿轮22，所述主轴23外有主轴外壳5，所述主轴23上端套有套筒7，所述套筒7上端有主轴封盖8，所述主轴封盖8与主轴23上端面之间有顶杆13，所述顶杆13外套有支撑弹簧6，所述顶杆13内有轴承12，所述顶杆部的顶部有固定圈11，所述主表10通过固定支架固定在固定圈11侧端，所述顶杆13上端面和固定圈11之间有压块9,所述压块9两侧有侧边，由于新式的内径千分表由于采用了双爪式结构，两端都是活动测头，所以必须对其添加安全保护装置，因此需要设置压块，其原理就是新式内径千分表传动原理的逆向过程。测量时，用力推压压块，主轴在力的作用下向下运动，进而带动齿轮齿条工作，将活动测头收缩，使得其在不受外力的情况下将测量头放入待测孔内部，所述蜗卷弹簧18通过挡销17固定在主齿轮22下方，所述蜗卷弹簧18下方有下端盖19，所述下端盖19通过安装螺钉16固定在测量部下箱体I的下方，所述测量部如图6和图8所示包括下箱体
1、上箱体2、2个内测杆套24和2个内测杆25，所述下箱体I和上箱体2通过连接螺钉29固定在一起，所述2个内测杆套24和2个内测杆25在下箱体I和上箱体2内，所述内测杆套24如图9所示包括插接部24-1和齿条部24-2，所述内测杆套24的齿条部24_2的一侧有齿，所述顶杆部的主齿轮22与两个内测杆套24的齿条部24-2的齿相啮合，所述内测杆套24的插接部24-1有通孔，所述每个内测杆套24对应一个内测杆25，所述内测杆25 —端插装在内测杆套24的插接部24-1的通孔内，所述内测杆25上套有内测杆封圈20，所述内测杆封圈20在内测杆25和内测杆套24之间，所述内测杆套24的插接部24_1的上端面有一排定位孔24-3，所述内测杆25上端面和上箱体2的上端面均有一排孔与内测杆套24的插接部24-1的上端面的定位孔24-3对应，所述内测杆25上端面的孔内如图7所示有内测杆弹簧15和内测杆弹子14，所述内测杆弹子14在内测杆弹簧15上，本发明新式内径表的量程变化方式可采用伸缩式，用弹子结构来控制伸缩长度，当内径表需要扩展或减少量程时，用一根捣杆从孔伸入，抵住弹子，此时内活动测头便可自由滑动，当滑动到下一个弹子孔的时候，弹子在底部弹簧的作用下从孔弹出，重新固定住内活动测头，内活动测头重新固定，达到量程扩展、收缩的目的，所述内测杆25外套有外部量程扩展杆31，所述外部量程扩展杆31通过扩展杆用弹子26和扩展杆用弹簧30套装在内测杆25上，由于本发明新式内径千分表受到外形尺寸的限制，其内部活动测头只能扩展4cm，因而需在内径表添加外部量程扩展杆，当需要外部扩展杆扩展量程时，将表内活动测头完全收缩，通过螺纹将外部扩展杆与表壳连接，连接紧固后表内活动测头便可再一次进行伸缩，以达到预计测量范围，所述内径千分表还有2个副表21,所述副表21在主轴23两侧,所述每个副表21对应一个副表轴27，所述副表轴27外有副表轴外壳3，所述副表21内有副表上齿轮4，所述副表上齿轮4与副表21的表针联动，所述副表轴27上端有副表上齿轮4，所述副表轴27下端有副表下齿轮28,所述内测杆25 —侧有齿,所述外部量程扩展杆31 —侧的齿与副表下齿轮28相哨合，本发明设置副表后可通过副表读数的比较来直观的观察到两边收缩量是否相同，相同则说明内径千分表平衡对中，反之则没有。
[0026]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种双弹子平衡对中式内径千分表，所述内径千分表包括测量部、顶杆部和主表(10)，其特征在于:所述顶杆部包括主齿轮(22)、主轴(23)、顶杆(13)、蜗卷弹簧(18)、下端盖(19 )和套筒(7 )，所述主轴(23 )底部有主齿轮(22 )，所述主轴(23 )外有主轴外壳(5 )，所述主轴(23)上端套有套筒(7)，所述套筒(7)上端有主轴封盖(8)，所述主轴封盖(8)与主轴(23)上端面之间有顶杆(13)，所述顶杆(13)外套有支撑弹簧(6)，所述顶杆(13)内有轴承(12),所述顶杆部的顶部有固定圈(11),所述主表(10)通过固定支架固定在固定圈(11)侧端，所述蜗卷弹簧(18)通过挡销(17)固定在主齿轮(22)下方，所述蜗卷弹簧(18)下方有下端盖(19)，所述下端盖(19)通过安装螺钉(16)固定在测量部下箱体(I)的下方，所述测量部包括下箱体(I)、上箱体(2 )、2个内测杆套(24)和2个内测杆(25 )，所述下箱体(I)和上箱体(2)通过连接螺钉(29)固定在一起，所述2个内测杆套(24)和2个内测杆(25)在下箱体(I)和上箱体(2)内，所述内测杆套(24)包括插接部(24-1)和齿条部(24-2)，所述内测杆套(24)的齿条部(24-2)的一侧有齿，所述顶杆部的主齿轮(22)与两个内测杆套(24)的齿条部(24-2)的齿相啮合，所述内测杆套(24)的插接部(24_1)有通孔，所述每个内测杆套(24)对应一个内测杆(25)，所述内测杆(25) —端插装在内测杆套(24)的插接部(24-1)的通孔内，所述内测杆(25)上套有内测杆封圈(20)，所述内测杆封圈(20)在内测杆(25)和内测杆套(24)之间，所述两个内测杆(25)的端部从下箱体(I)和上箱体(2)两侧伸出。
2.根据权利要求1所述的一种双弹子平衡对中式内径千分表，其特征在于:所述内径千分表还有2个副表(21 )，所述副表(21)在主轴(23 )两侧，所述每个副表(21)对应一个副表轴(27),所述副表轴(27)外有副表轴外壳(3),所述副表(21)内有副表上齿轮(4),所述副表上齿轮(4)与副表(21)的表针联动，所述副表轴(27)上端有副表上齿轮(4)，所述副表轴(27)下端有副表下齿轮(28)，所述内测杆(25) —侧有齿，所述内测杆(25)—侧的齿与副表下齿轮(28)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种双弹子平衡对中式内径千分表，其特征在于:所述内测杆(25 )外套有外部量程扩展杆(31)，所述外部量程扩展杆(31)通过扩展杆用弹子(26 )和扩展杆用弹簧(30)套装在内测杆(25)上。
4.根据权利要求3所述的一种双弹子平衡对中式内径千分表，其特征在于:所述内径千分表还有2个副表(21)，所述副表(21)在主轴(23)两侧，所述每个副表(21)对应一个副表轴(27)，所述副表轴(27)外有副表轴外壳(3)，所述副表(21)内有副表上齿轮(4)，所述副表上齿轮(4)与副表(21)的表针联动，所述副表轴(27)上端有副表上齿轮(4)，所述副表轴(27)下端有副表下齿轮(28)，所述内测杆(25)—侧有齿，所述外部量程扩展杆(31)一侧的齿与副表下齿轮(28)相啮合。
5.根据权利要求1所述的一种双弹子平衡对中式内径千分表，其特征在于:所述内测杆套(24)的插接部(24-1)的上端面有一排定位孔(24-3)，所述内测杆(25)上端面和上箱体(2)的上端面均有一排孔与内测杆套(24)的插接部(24-1)的上端面的定位孔(24-3)对应，所述内测杆(25)上端面的孔内有内测杆弹簧(15)和内测杆弹子(14)，所述内测杆弹子(14)在内测杆弹簧(15)上。
6.根据权利要求1所述的一种双弹子平衡对中式内径千分表，其特征在于:所述顶杆(13 )上端面和固定圈(11)之间有压块(9 )，所述压块(9 )两侧有侧边。
【文档编号】G01B3/22GK103822557SQ201410098418
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】李晓晖, 王耀武, 时维元, 王珺, 刘祥建, 杨传森, 罗卫平, 赵海霞, 毛志伟, 姜晓菁 申请人:金陵科技学院