專利名稱：便攜式硬度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對金屬表面進行硬度測試的試驗裝置， 特別是一種便攜式硬度計。
技術(shù)背景現(xiàn)有的金屬材料硬度計分為臺式和便攜式硬度計，臺式硬度計 不能直接測試大型工件的硬度，如大型壓力容器、大型模具等，它只能通過取 樣或制作樣板來進行硬度測試，費工費時?，F(xiàn)有的某些便攜式硬度計，如里氏 硬度計雖然操作方便，能夠給出洛氏硬度值，但卻是由里氏硬度測試值換算而 來，并非按照洛氏硬度試驗方法直接測得，因此是不準確的，僅能作為參考。 為了解決上述問題，本實用新型提供了 一種采用改進硬度指示方式、可以 直接按照洛氏或布氏硬度試驗定義進行直接測試的便攜式硬度計，并通過磁力 作用吸附在工件表面，只接觸工件一側(cè)即可完成測試，適用于大型鋼鐵構(gòu)件的 硬度檢測，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠有效提高硬度測試的準確度。 發(fā)明內(nèi)容-
發(fā)明目的本實用新型提供了一種便攜式硬度計其目的是解決以往的臺 式硬度計只能測試較小工件的硬度和現(xiàn)有的便攜式硬度計測試結(jié)果不準確的 問題。
技術(shù)方案本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種便攜式硬度計，其特征在于所述硬度計包括一個支承座、安裝在支 承座上的試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)、力值指示機構(gòu)和硬度指示機構(gòu)；所述力 值指示機構(gòu)由U形彈性架、設置在U形彈性架上的力值指示表和一個連接壓頭 的接桿組成；試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)由一個固定在支承座上的螺旋測微機構(gòu)、 一個套筒和一個設置在套筒外的手輪組成；在支承座兩側(cè)還設置有兩個磁 力吸盤。
硬度指示機構(gòu)由鼓輪和帶有一條縱向刻度線的指示筒構(gòu)成；指示筒設置在 支承座上，所述的鼓輪是通過一個頂絲、 一個彈簧及一個鋼球固定在套筒的凹 槽處。
所述的螺旋測微機構(gòu)是由一個測微螺母和一個設置在測微螺母內(nèi)的測微 螺桿組成；測微螺桿的一端為外錐面，通過一個鎖緊螺母與套筒的內(nèi)錐面壓緊; 測微螺桿的一端與鎖緊螺母用螺紋連接；測微螺桿的另一端通過一個滾珠與U 形彈性架上半部接觸。
所述的磁力吸盤是由左導磁體、右導磁體、固定永磁體、轉(zhuǎn)動體、隔磁外 殼、導磁外殼、隔磁片和磁力開關(guān)扳手組成；其中轉(zhuǎn)動體由兩個半圓形導磁體 和夾在其中間的永磁體組成；轉(zhuǎn)動體位于左、右導磁體組合加工出的一個圓孔 內(nèi)；左、右導磁體與導磁外殼、隔磁外殼用不導磁的螺釘組合在一起。
所述的壓頭是金剛石壓頭、鋼球壓頭或硬質(zhì)合金球壓頭。
優(yōu)點及效果本實用新型提供一種便攜式硬度計，該硬度計包括一個支 承座、安裝在支承座上的試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)、力值指示機構(gòu)和硬度 指示機構(gòu)；并且在支承座的兩側(cè)設置有磁力吸盤；其依靠磁力將布洛硬度計 測頭吸附在鋼鐵表面，不需要對試樣進行支撐。其測試快速、簡便，不需 取樣，只要有一個可以放置儀器的平面或曲面，任何大型工件都可以測試； 其采用的硬度指示機構(gòu)可以直接讀出測試結(jié)果無須換算，可以更加快速而準 確的測試出結(jié)果，并且對被測試件的表面光潔度要求較低，另外，其便于攜 帶，比較利于大范圍的推廣應用。


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圖1為本實用新型便攜式硬度計結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖3為圖1的B-B局部剖視圖，是磁力吸盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及非工作狀態(tài)磁路 示意圖4為磁力吸盤處于工作狀態(tài)時的磁路示意圖； 圖中
1、磁力開關(guān)扳2、提手耳3、提手 4、壓頭
5、襯套6、支承座7、壓頭接桿8、 U形彈性架
9、鋼球10、測微螺桿11、測微螺母12、指示筒
13、套筒14、鼓輪15、頂絲16、彈簧
17、鋼球18、手輪19、鎖緊螺絲20、力值指示表
21、夾板22、工件23、右導磁體24、轉(zhuǎn)動體
25、隔磁外殼26、固定永磁體27、導磁外殼28、隔磁片29、永磁體30、左導磁體
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一歩說明
如圖1和圖2所示，本實用新型提供一種便攜式硬度計，所述硬度計包括
一個支承座、安裝在支承座上的試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)、力值指示機構(gòu)和
硬度指示機構(gòu)；
所述力值指示機構(gòu)由U形彈性架8、設置在U形彈性架8上的力值指示表 20和一個連接壓頭4的壓頭接桿7組成；U形彈性架8設置在支承座6上，U 形彈性架8開口的下半部分固定一個力值指示表20，力值指示表20的頂桿與 U形彈性架8開口的上半部分接觸;當U形彈性架8的上半部受到試驗力變形時會產(chǎn)生一個小的位移，該位移由于杠桿作用被放大并傳遞到力值指示表20 上，使力值指示表20的指針轉(zhuǎn)動，該力值指示表20的刻度盤是按照位移和試 驗力的關(guān)系進行過校準并刻線的；壓頭接桿7也設置在支承座6上，其上端與 U形彈性架8的下半部接觸，壓頭接桿7的下端連接伸出支承座6的壓頭4。
試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)也設置在支承座6上，該機構(gòu)由一個固定在支 承座6上的螺旋測微機構(gòu)、 一個套筒13和一個設置在套筒13外的手輪18組 成；所述的螺旋測微機構(gòu)由一個測微螺母11和一個設置在測微螺母11內(nèi)的測 微螺桿10組成；測微螺桿10的一端為外錐面，通過一個鎖緊螺絲19與套筒 13的內(nèi)錐面壓緊；測微螺桿10的與鎖緊螺母11用螺紋連接；測微螺桿10的 另一端通過一個滾珠9與U形彈性架8上半部接觸；套筒13與手輪18為過盈 配合連接；鎖緊螺絲19與測微螺桿10為螺紋連接。
所述硬度指示機構(gòu)由鼓輪14和帶有一條縱向刻度線的指示筒12構(gòu)成；指 示筒12設置在支承座6上，所述的鼓輪14是通過一個頂絲15、 一個彈簧16 及一個鋼球17固定在套筒13的凹槽處；鼓輪14的刻度是根據(jù)洛氏硬度試驗 的定義，即壓頭每移動0. 002mm (洛氏硬度)或0. OOlmm (表面洛氏)，鼓輪 轉(zhuǎn)過的角度為1個洛氏硬度單位，將測微螺桿10的軸向位移與鼓輪14轉(zhuǎn)動的 角度一一對應進行刻劃的。指示筒12與鼓輪14同軸，指示筒12固定于支承 座6上，并和鼓輪14組成硬度指示機構(gòu)。
如圖3和圖4所示，在支承座6兩側(cè)還設置有兩個磁力吸盤；兩個磁力吸 盤通過兩個夾板21固定在支承座6的兩側(cè)用于將硬度計固定在鋼鐵工件上； 所述的磁力吸盤是由左導磁體30、右導磁體23、固定永磁體26、轉(zhuǎn)動體24、 隔磁外殼25、導磁外殼27、隔磁片28和磁力開關(guān)扳手1組成；其中轉(zhuǎn)動體 24由兩個半圓形導磁體和夾在其中間的永磁體組成；轉(zhuǎn)動體24位于左、右磁體組合加工出的一個圓孔內(nèi)；左、右導磁體與導磁外殼27、隔磁外殼25用 不導磁的螺釘組合在一起。
所述的壓頭是金剛石壓頭、鋼球壓頭或硬質(zhì)合金球壓頭。 進行硬度測試時，扳動磁力吸盤上的磁力開關(guān)扳手l，磁力吸盤的磁力線 內(nèi)部閉合狀態(tài)(見圖3)被改變，磁力線轉(zhuǎn)而通過外部的鋼鐵工件22閉合(見圖 4)，此時硬度計被牢牢吸附在工件22上。將力值指示表20調(diào)零，轉(zhuǎn)動手輪 18，通過測微螺母ll、測微螺桿10和鋼球9推動U形彈性架8下行，硬度計 壓頭4向下移動，當壓頭4抵到工件22時，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪18， U形彈性架8 因受力產(chǎn)生彈性變形，該變形由于杠桿作用被放大并傳遞給力值指示表20， 使力值指示表20指針轉(zhuǎn)動，當指針指向初試驗力位置時，撥動鼓輪14，使其 滿刻度位置對準指示筒12的縱向刻線，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪18，加載主試驗力，使 力值指示表20指向總試驗力位置，反向轉(zhuǎn)動手輪18，卸載主試驗力，使力值 指示表20指針重新回到初試驗力位置，至此便完成了一次硬度測試。壓頭4 會在工件22表面留下一個壓痕，此時工件22的硬度即可以由指示筒12的縱 向刻線在鼓輪14上所指示的刻度讀出。按相反方向扳動磁力開關(guān)扳手，磁力 線重新通過內(nèi)部閉合，硬度計與工件脫離，完成測試。
本實用新型的優(yōu)點是重量輕，便于攜帶，操作簡單，準確度較高，無需 換算，不要求豎直加力，可在現(xiàn)場直接進行洛氏和布氏硬度測試；由于采用 了磁力吸附方式固定工件，可以方便地測試大型的難以搬運的工件；通過更 換不同的壓頭及施加不同的試驗力，可分別進行多個洛氏或布氏硬度標尺的 硬度測試。
權(quán)利要求1、一種便攜式硬度計，其特征在于所述硬度計包括一個支承座、安裝在支承座上的試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)、力值指示機構(gòu)和硬度指示機構(gòu)；所述力值指示機構(gòu)由U形彈性架、設置在U形彈性架上的力值指示表和一個連接壓頭的接桿組成；試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)由一個固定在支承座上的螺旋測微機構(gòu)、一個套筒和一個設置在套筒外的手輪組成；在支承座兩側(cè)還設置有兩個磁力吸盤。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式硬度計，其特征在于硬度指示機構(gòu)由 鼓輪和帶有一條縱向刻度線的指示筒構(gòu)成；指示筒設置在支承座上，所述的鼓 輪是通過一個頂絲、 一個彈簧及一個鋼球固定在套筒的凹槽處。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式硬度計，其特征在于所述的螺旋測微 機構(gòu)是由一個測微螺母和一個設置在測微螺母內(nèi)的測微螺桿組成；測微螺桿的 一端為外錐面，通過一個鎖緊螺母與套筒的內(nèi)錐面壓緊；測微螺桿的一端與鎖 緊螺絲用螺紋連接；測微螺桿的另一端通過一個滾珠與U形彈性架上半部接 觸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式硬度計，其特征在于所述的磁力吸盤 是由左導磁體、右導磁體、固定永磁體、轉(zhuǎn)動體、隔磁外殼、導磁外殼、隔磁片和磁力開關(guān)扳手組成；其中轉(zhuǎn)動體由兩個半圓形導磁體和夾在其中間的永磁 體組成；轉(zhuǎn)動體位于左、右導磁體組合加工出的一個圓孔內(nèi)；左、右導磁體與 導磁外殼、隔磁外殼用不導磁的螺釘組合在一起。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式硬度計，其特征在于所述的壓頭是金 剛石壓頭、鋼球壓頭或硬質(zhì)合金球壓頭。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式硬度計，其特征在于所述硬度計包括一個支承座、安裝在支承座上的試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)、力值指示機構(gòu)和硬度指示機構(gòu)；所述力值指示機構(gòu)由U形彈性架、設置在U形彈性架上的力值指示表和一個連接壓頭的接桿組成；試驗力加載和壓痕測深機構(gòu)由一個固定在支承座上的螺旋測微機構(gòu)、一個套筒和一個設置在套筒外的手輪組成；在支承座兩側(cè)還設置有兩個磁力吸盤；本實用新型的優(yōu)點是重量輕，便于攜帶，操作簡單，準確度較高，無需換算，不要求豎直加力，可在現(xiàn)場直接進行洛氏和布氏硬度測試；可以方便地測試大型的難以搬運的工件；通過更換不同的壓頭及施加不同的試驗力，可分別進行多個洛氏或布氏硬度標尺的硬度測試。
文檔編號G01N3/40GK201322709SQ20082023192
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者劉麗萍, 張鳳林, 張路明, 王作元, 項國禎 申請人:沈陽天星試驗儀器有限公司