一种中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置的制作方法

本实用新型涉及弹簧测力领域，具体为一种中长型不能独自直立的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置。

背景技术：

弹簧应用广泛，类型繁多，涉及各行各业。有压簧、拉簧、碟簧等，其中应用最广泛的是圆柱螺旋压缩弹簧。用于百万千瓦级压水堆核电站控制棒驱动机构组件弹簧也是圆柱螺旋压缩弹簧，要求载荷精度高，且弹簧的高径比大(10～50)，稳定性差，不能独自直立。目前，现有的压缩弹簧测力装置无法精确进行力学性能的测试。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，可以高效、高精度测量弹簧力值。

本实用新型的技术方案：

一种中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，该装置包括：底盘、顶盘、导向杆、下定位块、上定位块、测试弹簧、下连接块、上连接块，具体结构如下：

底盘的两侧沿中心轴线方向分别设置下连接块、下定位块，底盘与下连接块为一体结构，底盘与下定位块相连；顶盘的两侧沿中心轴线方向分别设置上定位块、上连接块，顶盘与上连接块为一体结构，顶盘与上定位块相连；

底盘与顶盘沿中心轴线方向相对设置，下定位块与上定位块沿中心轴线方向相对设置；底盘通过下连接块固定在万能试验机底座上，顶盘通过上连接块固定在万能试验机横梁上，测试弹簧的两端分别与下定位块、上定位块连接；

底盘于下定位块的一侧沿圆周均匀开设四个底盘螺纹盲孔，顶盘沿圆周均匀开设四个顶盘通孔，底盘螺纹盲孔与顶盘通孔一一对应，四个导向杆分别通过一一对应的顶盘通孔、底盘螺纹盲孔安装于顶盘、底盘上。

所述的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，导向杆安装于底盘的一端设有外螺纹，导向杆的一端与底盘上的底盘螺纹盲孔通过螺纹连接，导向杆的另一端穿过顶盘通孔，导向杆与顶盘上的顶盘通孔呈滑动配合。

所述的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，测试弹簧下端套在下定位块的侧面，测试弹簧上端套在上定位块的侧面，测试弹簧在向下压缩过程中，四个导向杆向上相对运动。

所述的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，下定位块与底盘采用螺栓连接，上定位块与顶盘采用螺栓连接。

所述的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，下定位块、上定位块、下连接块、上连接块均为圆柱形。

所述的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，中长型圆柱螺旋压缩弹簧的高度范围为43.75～2012.50mm，中长型圆柱螺旋压缩弹簧的高径比10～50。

所述的中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，下定位块、上定位块的外径＝d2－0.1mm，下定位块、上定位块的长度≥4d+2t；其中，d2：测试弹簧内径(mm)，d：测试弹簧丝径(mm)，t：节距(mm)。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型装置解决了不能独自直立中长型弹簧的测力问题，下定位块与底盘采用螺栓连接，上定位块与顶盘采用螺栓连接，而且根据弹簧内径尺寸更换不同规格定位块，可实现不同规格弹簧，拆卸方便，操作简单，易于控制。

2、本实用新型均匀分布于顶盘和底盘的四个导向杆可进一步实现弹簧纵向受力中心线与压头轴线重合，弹簧采用这种定位块保证弹簧在压缩过程沿周向方向自由膨胀，而不会引入外力，保证测量精度。

3、本实用新型的上定位块和顶盘连接，弹簧安装前进行力值系统清零，保证顶盘的重量及夹持过程产生力不影响力值的测量，提高力值准确度。

4、本实用新型结构简单，制作简易，造价低廉，拆卸方便，具有高效理想的实验室应用效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的底盘结构左视图。

图3为图1中的顶盘结构右视图。

图4为图1中的b-b剖视图。

图中：1—底盘；2—顶盘；3—导向杆；4—下定位块；5—上定位块；6—测试弹簧；7—下连接块；8—上连接块；9—底盘螺纹盲孔；10—顶盘通孔。

具体实施方式：

下面，结合附图和实施步骤对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。对于这些详细描述，应该理解为本领域的技术人员可以通过本实用新型来实践，并可以通过使用其它实施例，在不脱离所附权利要求书的精神和本实用新型范畴的情况下，对所示实施步骤进行更改和/或改变。此外，虽然在实施例中公布本实用新型的特定特征，但是这种特定特征可以适当进行更改，实现本实用新型的功能。

如图1-图4所示，本实用新型中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，该装置主要包括：底盘1、顶盘2、导向杆3、下定位块4、上定位块5、测试弹簧6、下连接块7、上连接块8等，具体结构如下：

底盘1的两侧沿中心轴线方向分别设置下连接块7、下定位块4，底盘1与下连接块7为一体结构，底盘1与下定位块4相连；顶盘2的两侧沿中心轴线方向分别设置上定位块5、上连接块8，顶盘2与上连接块8为一体结构，顶盘2与上定位块5相连；其中，下定位块4、上定位块5、下连接块7、上连接块8均为圆柱形。

底盘1与顶盘2沿中心轴线方向相对设置，下定位块4与上定位块5沿中心轴线方向相对设置；底盘1通过下连接块7固定在万能试验机底座上，顶盘2通过上连接块8固定在万能试验机横梁上。

底盘1于下定位块4的一侧沿圆周均匀开设四个底盘螺纹盲孔9，顶盘2沿圆周均匀开设四个顶盘通孔10，底盘螺纹盲孔9与顶盘通孔10一一对应，四个导向杆3分别通过一一对应的顶盘通孔10、底盘螺纹盲孔9安装于顶盘2、底盘1上，导向杆3安装于底盘1的一端设有外螺纹，导向杆3的一端与底盘1上的底盘螺纹盲孔9通过螺纹连接，导向杆3的另一端穿过顶盘通孔10，导向杆3与顶盘2上的顶盘通孔10呈滑动配合。

测试弹簧6下端套在下定位块4的侧面，测试弹簧6上端套在上定位块5的侧面，测试弹簧6的两端分别与下定位块4、上定位块5连接，测试弹簧6在向下压缩过程中，四个导向杆3向上相对运动。

本实用新型中，下定位块4、上定位块5的外径＝d2－0.1mm，下定位块4、上定位块5的长度≥4d+2t；其中，d2：测试弹簧内径(mm)，d：测试弹簧丝径(mm)，t：测试弹簧节距(mm)。

如图1-图4所示，本实用新型的工作过程如下：

【001】底盘1插入万能试验机底座，且底盘1的销孔与万能试验机底座上的销孔对齐，然后插销，将底盘1固定在万能试验机底座上；

【002】四个导向杆3带有螺纹一端分别插入底盘1的底盘螺纹盲孔9，拧紧，将四个导向杆3先固定在底盘1上；

【003】带螺栓的下定位块4与底盘1连接；

【004】顶盘2插入万能试验机横梁，且顶盘2的销孔与万能试验机横梁上的销孔对齐，然后插销，将顶盘2固定在万能试验机横梁上；

【005】带螺栓的上定位块5与顶盘2连接；

【006】将四个导向杆3按照对应关系分别插入顶盘2的顶盘通孔10，并露出顶盘2约5～10mm高；

【007】启动万能试验力值测试系统的压缩模块；

【008】将万能试验力值测试系统清零；

【009】将中长型测试弹簧6的一端穿入下定位块4；

【010】将中长型测试弹簧6的另一端对准并穿入上定位块5；

【011】当顶盘2靠近测试弹簧6端面时，应选用位移微调旋钮，顶盘2稍微接触测试弹簧6端面，给测试弹簧6一定的预压力；

【012】测试弹簧6随着万能试验机横梁向下移动，记录弹簧压缩位移与应力曲线。

结果表明，本实用新型装置在不引入外力的情况下，测量精度高，而且拆装方便，操作简单，便于现场实现，因此借助万能试验机的压缩模块，研制中长型圆柱螺旋压缩弹簧测力装置，可以有效解决现有的压缩弹簧测力装置无法精确进行力学性能测试的问题。

以上所述的仅是本实用新型所列举的最优实施步骤。需要指出，对于本技术领域的所有技术人员，在不脱离所附权利要求书的精神和本实用新型所示原理的范畴情况下，还可以对所示实例进行更改和/或改变，这些改变也应被视为本实用新型的权利保护范围。