精确控制施加压力的装置的制作方法

本实用新型涉及施压控制领域，更具体地说，涉及一种精确控制施加压力的装置。

背景技术：

现有电力设备中，有些部件对压力有明确要求，例如IGCT的圆台接触面的压力要求为40KN±10％。若这些部件承受的压力大于指定的压力时，存在应力过载损伤风险；而当其承受的压力小于指定压力时，则存在热阻电阻上升的风险。

如图1所示，是目前为部件施加压力的结构，其可将压力波动控制在±10％以内。在该结构中，顶板13和底板12通过多根拉杆11相固定，压力承受部件18位于顶板13和底板12之间，且该压力承受部件18通过顶杆14、套筒15、垫片16以及多片碟簧17(图示为4片)实现压力控制。碟簧17为提供压力的源头，并通过顶杆14和套筒15的螺旋配套结构将压力作用到压力承受部件18上：在顶杆14旋转时，由于下方有支撑，强迫套筒15向上运动，而由于顶板13完全固定，导致碟簧17受到挤压产生压力并通过反作用力最终传递到压力承受部件18上。

在上述结构中，压力承受部件18的最终受压可以等效转化为图1中尺寸h。在尺寸链上可以分析出影响h的因素包括栏杆尺寸a，碟簧尺寸b(简化包含自身刚度影响)，垫片16的厚度c，顶板13的厚度d。具体地，尺寸h设计公差由碟簧17的设计压缩行程大小决定，例如单片碟簧17在指定压力作用下压缩行程为0.5mm，则4片串联的碟簧的压缩行程为2mm，压力偏差为±10％,压缩行程偏差则同样为±10％，即行程偏差则为2*10％＝0.2mm。

然而，栏杆尺寸a、碟簧尺寸b、垫片厚度c、顶板厚度d从生产到装配合计公差只能有0.2mm，这无疑对零部件的加工精度提出了比较高的要求，大大增加了加工难度，间接提高了零件成本。并且，由于对单个结构的压力实际值未经测量，无法对压力质量有效监控，如果生产、加工、装配过程中发生异常，例如某个部件尺寸异常，将无法发现问题。由于顶杆和套筒直接为螺纹连接，以常规M20牙距3mm为例，0.2/3*360＝24°，即拧紧顶杆超过0.06圈将引起压力超标或者不足，因此该结构的操作难度也较大。此外，当使用一段时间后碟簧疲劳需要维修，由于碟簧疲劳后刚度已经变化，额定压力下的压缩行程将发生变化，但是配套结构无法变化而只能整体更换，更换成本高昂；或者需重新更换碟簧，维修操作复杂。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述为部件施加压力的结构对零件加工精度要求高、维修费用高昂、维修操作复杂的问题，提供一种精确控制施加压力的装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种精确控制施加压力的装置，用于精确控制施加到受压部件的压力，该装置包括顶杆、套筒以及弹性件，其中：所述套筒具有内螺纹，所述顶杆具有与套筒的内螺纹匹配的外螺纹，所述顶杆以螺纹连接方式装设在套筒内，且该顶杆的第一端突出到套筒的第一端外并抵靠在受压部件上；所述弹性件通过向套筒施力使得受压部件承受来自顶杆的第一端的压力；所述套筒的外周设有用于标定弹性件的压缩行程的标定件。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述装置还包括顶板，且该顶板上具有尺寸与套筒的外径匹配的通孔；所述套筒穿过顶板上的通孔；所述弹性件的一端抵靠在顶板、另一端抵靠在套筒。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述标定件设于套筒位于顶板上方的部分，所述弹性件的压缩行程等效转化为标定件与顶板上表面的距离。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述标定件为双螺母，且所述套筒的外周设有与双螺母的内螺纹匹配的外螺纹。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述弹性件由一片或多片串联的碟簧构成。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述弹性件由一片或多片串联的碟簧构成，且所述碟簧抵靠在顶板的下表面。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述受压部件位于顶板的下方，且所述套筒的下部具有凸缘，所述弹性件通过凸缘抵靠在套筒上。

在本实用新型所述的精确控制施加压力的装置中，所述装置还包括底板及拉杆，且底板通过拉杆与顶板相固定；所述受压部件位于顶板与底板之间。

本实用新型的精确控制施加压力的装置具有以下有益效果：通过标定件标定受压部件与套筒的相对位置，从而可结合压力检测仪器精确控制顶杆施加到受压部件的压力，不仅降低了各个零部件的精度要求，而且可有效降低维护成本、降低维护操作难度。

附图说明

图1是现有为部件施加压力的结构的示意图。

图2是本实用新型精确控制施加压力的装置实施例的示意图。

图3是图2中A部的放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2-3所示，是本实用新型精确控制施加压力的装置实施例的示意图，该装置可精确控制施加到受压部件的压力。本实施例中的精确控制施加压力的装置包括顶杆34、套筒35以及弹性件37，其中套筒35具有内螺纹，顶杆34具有与套筒35的内螺纹匹配的外螺纹，顶杆34以螺纹连接方式装设在套筒35内，且该顶杆34的第一端突出到套筒35的第一端外并抵靠在受压部件38上；弹性件37通过向套筒35施力使得受压部件38承受来自顶杆34的第一端的压力；上述套筒35的外周设有用于标定弹性件37的压缩行程的标定件39。

在使用时，可先使套筒35内的顶杆34的第一端抵靠在压力测试仪器的受压面上，并通过拧动顶杆34使得该顶杆34相对套筒35做轴向移动，即套筒35相对压力测试仪器的受压面移动，使得弹性件37产生相应的形变并导致作用在套筒35的力相应变化，从而顶杆34第一端作用于压力测试仪器的受压面的压力对应变化。当压力测试仪器测得的压力达到预设值，将标定件39调整到套筒35的对应位置处并移除压力测试仪器，然后释放顶杆34，完成标定。在施压时，先将受压部件38置于顶杆34的第一端并使顶杆34在套筒35内移动，直到标定件39指示到预定位置。

上述的精确控制施加压力的装置，由于增加了压力行程标定件，可以无视零件(例如套筒35以及弹性件37)的公差，从而有效降低了零件精度要求及加工成本。并且，由于引入压力行程标定，对每个施加压力的装置的实际压力状况都可以有效控制和记录，从而提高了产品的可靠性。此外，当弹性件37的疲劳刚度改变时，只需要重新标定一次即可，原有零件可以继续使用，有效降低维护难度，降低维护成本。

上述的精确控制施加压力的装置还可包括位置相对固定的顶板32，且该顶板32上具有尺寸与套筒35的外径匹配的通孔。套筒35穿过顶板32上的通孔并可相对顶板32做轴向滑动。标定件39设于套筒35位于顶板32上方的部分，并通过标定与顶板32上表面的距离来标定弹性件37的压缩行程，即弹性件37的压缩行程等效转化为标定件39与顶板32的上表面的距离。例如在标定过程中，当压力测试仪器测得的压力达到预设值，使标定件39与顶板32的上表面之间的距离为h(具体可在标定件39与顶板32的上表面之间插入高度为h的治具)，完成标定；在施压时，在标定件39与顶板32的上表面之间的距离为h(即标定件39与顶板32的上表面之间刚好可以插入高度为h的治具)时，完成施压。

上述弹性件37的一端抵靠在顶板32、另一端抵靠在套筒35，从而向套筒35施力。特别地，套筒35的下部可具有凸缘，从而弹性件37可通过抵靠凸缘的方式向套筒35施力。

弹性件37可由一片或多片串联的碟簧构成。并且，上述碟簧可经由垫片36抵靠在顶板32的下表面。

上述标定件39可采用双螺母，且套筒35的外周设有与双螺母的内螺纹匹配的外螺纹。即在在标定过程中，当压力测试仪器测得的压力达到预设值，在双螺母与顶板32的上表面之间插入高度为h的治具，然后将双螺母拧至贴于治具上表面的位置，完成标定。通过双螺母的螺旋结构，可实现间距h的无级调节。

为方便拧动顶杆34，该顶杆34的第二端可突出于套筒35的第二端外。

此外，上述的精确控制施加压力的装置还可包括底板33及拉杆31，且底板33通过拉杆31与顶板相固定；受压部件38位于顶板32与底板33之间。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。