一种精准定位的硬度计转动头的制作方法

本实用新型涉及硬度计制造技术领域，具体是涉及一种精准定位的硬度计转动头。

背景技术：

目前硬度计转动头主要应用于维氏硬度计、微小维氏硬度计和小布氏硬度计上，由于压痕小，例如压痕对角线的长度为0.02-0.05毫米，因此对转动头的转动精度要求高，也比较严格。

现有硬度计转动头中的转动盘直接安装在呈圆柱形的转轴上，转动盘与转轴之间为间隙配合，较大的配合间隙易导致转动头上下左右晃动，转动不灵活、不稳定；维氏硬度计、微小维氏硬度计和小布氏硬度计由于压痕非常小，则会使压痕不容易找到，也就无法测量，因而无法实现准确反映试块的硬度值。

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精准定位的硬度计转动头，其通过轴承配合间隙很小，转动灵活稳定性好，易于保证同轴度和垂直度，能够实现精准定位，当转动头转动到位时，压痕图像处于视场的中央位置，高或低倍物镜位于压痕的正上方，便于实现精准测量压痕对角线长度，准确反映试块的硬度值。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种精准定位的硬度计转动头，包括转轴总成、转动盘及传动机构，其中：

所述转轴总成又包括轴承轴、深沟球轴承、轴承隔套、轴承套，在轴承轴上通过轴承隔套间隔对称设置有一对深沟球轴承，在深沟球轴承外圈上安装有轴承套；

在轴承套的下端安装有转动盘，在转动盘上沿圆周间隔设置有高倍镜头、压头和低倍镜头，所述高倍镜头与低倍镜头为对称设置；

转动头通过轴承轴上端吊装在连接板下面；所述连接板为硬度计加荷装置的底板；所述轴承轴与深沟球轴承、轴承套、大同步带轮和转动盘为同轴安装配合，并且其中心轴线为垂直设置。

所述传动机构包括同步电机、小同步带轮、同步带、大同步带轮，其中同步电机向下穿过连接板的输出轴上设置有小同步带轮，小同步带轮通过同步带与大同步带轮传动连接，大同步带轮安装在轴承套的上端面，同步电机通过电机座安装在连接板上。

所述轴承套呈内空的阶梯轴结构，其内设置有用于安装轴承轴的阶梯中心孔，其上端设置有用于安装大同步带轮的环形台阶面，其下端依次设置有转轴、螺纹轴。

所述轴承套上端环形台阶面上安装有的大同步带轮由内六角螺钉和弹簧垫圈锁定位置。

所述轴承套下端转轴上安装有的转动盘由螺母锁紧。

所述轴承套下端的螺纹轴与螺母形成螺纹连接。

所述轴承轴穿过连接板的上端由六角薄螺母锁紧。

所述轴承隔套套设于一对深沟球轴承之间的轴承轴上。

所述轴承轴下端的深沟球轴承内圈用轴承固定螺钉固定位置。

所述连接板上分别对应设置有用于向上穿过轴承轴的一通孔和用于向下穿过同步电机输出轴的另一通孔。

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和积极效果：

本实用新型采用了转轴总成替代呈圆柱形转轴的结构设计，转轴总成通过轴承配合间隙很小，旋转灵活稳定性好，易于保证同轴度和垂直度，能够实现精准定位；当转动头旋转到位时，压痕图像位于视场的中央位置，高倍物镜或者低倍物镜也正好处于压痕的正上方，因而便于实现精准测量压痕对角线长度，准确反映试块硬度值，可广泛应用于维氏硬度计、微小维氏硬度计和小布氏硬度计。

附图说明

图1为转轴总成的剖视结构图；

图2为硬度计转动头的结构示意图。

图1-图2中部件说明：

1、大同步带轮；2、轴承固定螺钉；3、深沟球轴承；4、轴承套；5、转动盘；6、螺母；7、轴承隔套；8、轴承轴；9、弹簧垫圈；10、内六角螺钉；11、六角薄螺母；12、高倍物镜；13、低倍物镜；14、连接板；15、电机座；16、同步电机；17、小同步带轮；18、同步带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：

由图1-图2可知，本实用新型包括转轴总成、转动盘及传动机构；其中：

转轴总成又包括轴承轴8、深沟球轴承3、轴承隔套7、轴承套4、轴承固定螺钉2；在轴承轴8上通过轴承隔套7间隔对称设置有一对深沟球轴承3，在深沟球轴承外圈上安装有轴承套4。位于轴承轴8下端的深沟球轴承内圈用轴承固定螺钉2固定，以防止深沟球轴承3脱落。轴承隔套7套设于一对深沟球轴承3之间的轴承轴8上。

轴承套4呈内空的阶梯轴结构，其内设置有用于安装轴承轴8的阶梯中心孔，其上端为用于安装大同步带轮1的环形台阶面，其下端分段设置有转轴、螺纹轴。

在轴承套4下端的转轴上安装有转动盘5，并由螺母6锁紧。在轴承套4下端的螺纹轴上设置有可与螺母6相连接的外螺纹。在转动盘5上沿圆周间隔设置有高倍镜头12、压头和低倍镜头13，高倍镜头12与低倍镜头13对称设置。压头带有支撑部件，并通过支撑部件安装于转动盘5上。压头在图中未画出。

硬度计转动头通过轴承轴8垂直吊装于连接板14的下面，连接板14为硬度计加荷装置的底板；具体是轴承轴8的上端穿过安装在连接板14上并由六角薄螺母11锁紧。轴承轴8与深沟球轴承3、轴承套4、大同步带轮1和转动盘5为同轴安装配合，并且其中心轴线为垂直设置。

硬度计转动头带有传动机构，该传动机构包括同步电机16、小同步带轮17、同步带18、大同步带轮1，其连接关系是：同步电机16向下穿过连接板14的输出轴上安装有小同步带轮17，小同步带轮17通过同步带18与大同步带轮1传动连接。同步电机16通过电机座15安装在连接板14上。大同步带轮1安装在轴承套4上端的环形台阶面上，并由内六角螺钉10和弹簧垫圈9锁定位置。

在连接板14上分别对应设置有用于向上穿过轴承轴8的一通孔和用于向下穿过同步电机输出轴的另一通孔。连接板14也是硬度计加荷装置的底板。

本实用新型工作原理是：参照图1-图2

硬度计转动头由传动机构驱动，实现转动盘及其上部件例如高倍物镜、低倍物镜和压头及其支撑部件的旋转；

具体是，启动同步电机16工作，同步电机16输出轴上的小同步带轮17通过同步带18传动轴承轴8上的大同步带轮1旋转，然后带动轴承套4及转动盘5一起绕轴承轴8转动；

当转动头到达指定位置时，经过加荷、保荷和卸荷，压头在试块上打出压痕，并且压痕处于测试中心位置；同时转动头转动一定角度并带动转动盘5上的高倍物镜12或者低倍物镜13到达压痕正上方；

然后按高倍或者低倍键，由高倍物镜或者低倍物镜自动测量压痕对角线长度，并自动换算出试块的硬度值。

技术特征：

1.一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，

包括转轴总成、转动盘及传动机构，其中：

所述转轴总成又包括轴承轴(8)、深沟球轴承(3)、轴承隔套(7)、轴承套(4)，在轴承轴(8)上通过轴承隔套(7)间隔对称设置有一对深沟球轴承(3)，在深沟球轴承外圈上安装有轴承套(4)；

在轴承套(4)的下端安装有转动盘(5)，在转动盘(5)上沿圆周间隔设置有高倍镜头(12)、压头和低倍镜头(13)，所述高倍镜头与低倍镜头为对称设置；

转动头通过轴承轴(8)上端吊装在连接板(14)下面，所述连接板(14)为硬度计加荷装置的底板；所述轴承轴(8)与深沟球轴承(3)、轴承套(4)、大同步带轮(1)和转动盘(5)为同轴安装配合，并且其中心轴线为垂直设置。

2.根据权利要求1所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述传动机构包括同步电机(16)、小同步带轮(17)、同步带(18)、大同步带轮(1)，其中同步电机(16)向下穿过连接板(14)的输出轴上安装有小同步带轮(17)，小同步带轮(17)通过同步带(18)与大同步带轮(1)传动连接；大同步带轮(1)安装在轴承套(4)的上端面，同步电机(16)通过电机座(15)安装在连接板(14)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承套(4)呈内空的阶梯轴结构，其内设置有用于安装轴承轴(8)的阶梯中心孔，其上端设置有用于安装大同步带轮(1)的环形台阶面，其下端依次设置有转轴、螺纹轴。

4.根据权利要求3所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承套(4)上端环形台阶面上安装有的大同步带轮(1)由内六角螺钉(10)和弹簧垫圈(9)锁定位置。

5.根据权利要求4所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承套(4)下端转轴上安装有的转动盘(5)由螺母(6)锁紧。

6.根据权利要求5所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承套(4)下端的螺纹轴与螺母(6)形成螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承轴(8)穿过连接板(14)的上端由六角薄螺母(11)锁紧。

8.根据权利要求7所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承隔套(7)套设于一对深沟球轴承(3)之间的轴承轴(8)上。

9.根据权利要求8所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述轴承轴(8)下端的深沟球轴承内圈用轴承固定螺钉(2)固定位置。

10.根据权利要求9所述的一种精准定位的硬度计转动头，其特征是，所述连接板(14)上分别对应设置有用于向上穿过轴承轴(8)的一通孔和用于向下穿过同步电机输出轴的另一通孔。

技术总结
本实用新型公开了一种精准定位的硬度计转动头，包括转轴总成、转动盘及传动机构，转轴总成中的轴承轴上通过轴承隔套间隔对称设置有一对深沟球轴承，在深沟球轴承外圈上安装有轴承套；在轴承套下端安装有转动盘，在转动盘上沿圆周间隔设置有高倍镜头、压头和低倍镜头，高倍镜头与低倍镜头为对称设置；转动头通过轴承轴上端吊装在连接板下面；轴承轴与深沟球轴承、轴承套、大同步带轮和转动盘为同轴安装配合，并且其中心轴线为垂直设置。本实用新型易于保证同轴度和垂直度，并且能够实现精准定位；当转动头旋转到位时，压痕图像位于视场的中央位置，高或低倍物镜也正好处于压痕的正上方，因而便于实现精准测量压痕对角线长度，准确反映试块硬度值。

技术研发人员：胡丰基;贾云召;马智林;王旭升;付韶辉;刘伟
受保护的技术使用者：莱州华银试验仪器有限公司
技术研发日：2020.12.02
技术公布日：2021.08.03