一种轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置的制作方法

本发明涉及一种轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置，属于机械制造技术领域。

背景技术：

在发动机主轴承轴向间隙试验过程中，由于各种不确定因素时常会发生轴承轴向间隙试验机压力过载造成传感器损坏的故障，为了避免压力过载损坏传感器问题，我们设计了一种轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置，它安装在轴承轴向间隙试验机的压力传感器与被测轴承之间。实验过程中，当被测压力低于压力过载保护装置设定压力值时，轴承轴向间隙试验机处于正常工作状态。如果当被测介质压力高于压力过载保护装置的设定压力值时，压力过载保护装置能及时切断轴承轴向间隙试验机实施压力的工作电源，实现保护轴承轴向间隙试验机的传感器和设备不致因超压而损坏的目的。它不仅解决了轴承轴向间隙试验机工作中因压力过载损坏传感器和设备难题，还节约了成本，保证了工作质量，并且很好的满足使用要求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置，满足轴承轴向间隙试验机试验过程中，保护轴承轴向间隙试验机的传感器和设备不致因压力超载而损坏，工作可靠高效，保证质量。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置，所述过载保护装置安装在轴承轴向间隙试验机压力传感器与被测轴承之间，且包括微动开关以及用于触发微动开关的触发件；

所述触发件的轴线与轴承轴向间隙试验机载荷方向重合，且包括筒体，筒体的两端分别可拆卸连接有上端盖和下端盖，上端盖与微动开关相连，筒体内设置有下连接体，下连接体一端滑动连接有用于触发微动开关的上连接体，上连接体外侧且在筒体内设置有重载矩形压簧。

所述微动开关通过微动开关固定板与上端盖相连，微动开关固定板通过内六角平头螺钉与微动开关罩相连，微动开关罩上设置有三芯插头。

所述筒体为空心圆柱管，其外表面上、下两端设置有螺纹。

所述上端盖上端有一螺纹孔，螺纹孔下端为一圆形通孔，上端盖的上端面上还开有槽。

所述下端盖上有一个贯穿其上下端面且外径不等的阶梯螺纹孔。

所述上连接体为一台阶状圆柱体，包括与下连接体滑动连接的第一圆柱段，用于筒体内定位的第二圆柱段，用于与重载矩形压簧相连的第三圆柱段，用于与上端盖配合的第四圆柱段，以及用于与轴承轴向间隙试验机连接的第五圆柱段和第六圆柱段，第五圆柱段外表面有螺纹，第六圆柱段上有定位插销孔。

所述下连接体为空心台阶圆柱体，包括与重载矩形压簧相连第七圆柱段，用于筒体内定位的第八圆柱段，用于与下端盖相连的第九圆柱段，用于与轴承轴向间隙试验机连接的第十圆柱段。

与现有技术相比，本发明通过轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置，安装在轴承轴向间隙试验机压力传感器与被测轴承之间，用于当被测介质压力高于压力过载保护装置的设定压力值时，能及时切断轴承轴向间隙试验机进给电源，从而保护轴承轴向间隙试验机的传感器不致因超压而损坏，而当被测压力低于设定压力值时，又能接通使轴承轴向间隙试验机处于正常显示被测介质压力的工作状态，同时该机构具有很好的同轴度，工作稳定可靠，很好的满足使用要求。

附图说明

图1为轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置工作示意图；

图2为压力过载保护装置结构示意图；

图3为压力过载保护装置下连接体示意图；

图4为压力过载保护装置下端盖示意图；

图5为压力过载保护装置筒体示意图；

图6为压力过载保护装置微动开关罩示意图；

图7为压力过载保护装置微动开关固定板示意图

图8为压力过载保护装置上连接体示意图；

图9为压力过载保护装置上端盖示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述。

一种轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置包括：下连接体1、下端盖2、筒体3、重载矩形压簧4、三芯插头5、微动开关罩6、内六角平头螺钉7、微动开关8、微动开关固定板9、上连接体10和上端盖11。

1、下连接体1：

压力过载保护装置下连接体长度为80mm空心台阶圆柱体型(如图3所示)，其中左端是直径φ37.8x15mm圆柱台阶及φ64x9mm圆柱台用于与重载矩形压簧4内孔定位及端面支撑固定；φ64x9mm圆柱右端为m42x2长29mm螺纹方便调整重载矩形压簧4安装尺寸；右端为φ36圆柱体；b-b剖面φ10f8孔为定位销孔；左边φ20h8x25mm孔为缸筒与上连接体10的φ20f杠杆形成精密滑动配合，满足上、下连接体同轴度要求；右端φ20h8x30mm孔用于与轴承轴向间隙试验机部件φ20f圆柱面形成精密滑动配合，同样是满足部件间同轴度要求。材料选择为40cr材料，硬度hrc28-33，表面镀铬。

2、下端盖2：

下端盖2尺寸为外圆φ92x30mm内孔为m78x2和m42x2圆柱体型(如图4所示)，其中上端是m78x2长15mm螺纹孔，下端是m42x2长15mm螺纹孔可连接筒体3和下连接体1。材料选择为40cr材料，硬度hrc28-33，表面镀铬。

3、筒体3：

筒体3尺寸为外圆φ78x85mm内孔φ65圆柱体型(如图5所示)，其中上下两端m78x2长20mm螺纹孔，用于连接上、下端盖和调整压簧及微动开关8，其长度85mm根据重载矩形压簧4的设计载荷的弹簧压缩后尺寸确定的。材料选择为40cr材料，硬度hrc28-33，表面镀铬。

4、重载矩形压簧4：

重载矩形压簧4根据压力过载保护装置最大极限载荷1000n(轴承轴向间隙试验机压力传感器最大工作载荷2000n)选用tjh63-76型号，弹簧参数为孔径dh(mm)φ63.0mm；轴径dd(mm)φ38mm，自由长度lo(mm)76mm；弹簧常数r(n/mm)526.3；压缩量(mm)15.2/8000/负荷(n、kgf)。

当压力过载保护装置额定压力设置为1000n,弹簧预压缩长度为74mm左右。

微动开关8最大工作行程1.9mm，微动开关8触发工作最大位移量0.6mm。

在载荷大于1000n小于1500n时，弹簧位移量为0-1mm，相应微动开关柱塞也移动0-1mm，它满足触发微动开关工作要求。

通过以上设计计算，重载矩形压簧4可以实现试验器的传感器工作载荷小于1500n(传感器最大工作载荷2000n)，满足保护传感器和设备要求。

5、三芯插头5：

三芯插头5选用gx12三芯插头，安装孔径φ12，螺纹为m12x1。

6、微动开关罩6：

微动开关罩6采用厚度2mm，材料为q235,表面镀铬，用来保护微动开关8，φ12.5孔用来安装三芯插头座。

7、内六角平头螺钉7：

内六角平头螺钉7选用gb70-76，m4x10mm。

8、微动开关8：

微动开关8选用vsion051c2，柱塞执行元件从自由位置到工作位置预行程为1.9mm，柱塞工作位置以外的安全行程0.6mm。

9、微动开关固定板9：

微动开关固定板9采用厚度2mm，材料为q235,表面镀铬，用作微动开关盖板，28x22mm立板用来固定安装微动开关8用。

10、上连接体10：

压力过载保护装置上连接体10长度为160mm多台阶圆柱体型(如图8所示)，其中左端是直径φ20f7x45mm圆柱台阶作为缸杆与下连接体1的φ20h8孔形成精密滑动配合，满足上下连接体同轴度要求；直径φ37.8x35mm圆柱台阶及φ64x8mm圆柱台用于与重载矩形压簧4内孔定位及支撑固定；φ64x8mm圆柱右端为φ25f7x27mm圆柱与上端盖11的φ25h8孔形成精密滑动配合，满足部件间同轴度要求，m24x1.5长13mm螺纹是用于锁紧螺母固定上连接体10与试验机用；右端为φ20f7x32mm圆柱体连接试验机用，φ10h8孔为定位插销孔。材料选择为40cr材料，硬度hrc28-33，表面镀铬。

11、上端盖11：

上端盖11为外圆φ92x40mm内孔为m78x2和φ25h8圆柱体型(如图9所示)，其中上端是m78x2长15mm螺纹孔，下端是φ25h8孔与上连接体10的φ25f7圆柱与形成精密滑动配合，满足压力过载保护装置同轴度要求。50x31.5x2槽是安装微动开关固定板9，16x31.5x25槽用于安装微动开关8。材料选择为40cr材料，硬度hrc28-33，表面镀铬。

轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置工作过程中(如图1所示)，当压力过载保护装置承受载荷(沿试验器垂直向下的压力)达到并超过装置中重载矩形压簧4预设定弹簧刚度(使压簧变形的压力值)时，重载矩形压簧4产生压缩变形(弹簧刚度即使重载矩形压缩变形压力是根据试验机工作需要确定，该压力过载保护装置弹簧变形压力设置为1000n)，这样上连接体10部件随重载矩形压簧4一起发生向下位移(如图2所示)，使上连接体10部件与微动开关8柱塞的接触面向下偏离，微动开关8柱塞也由被压缩到复位的位置移动，它带动执行元件，当微动开关8执行元件的接触点从工作位置到非工作位置时，微动开关8工作切断试验机实施载荷(压力)的工作电源，使轴承轴向间隙试验机停止实施载荷(压力)，实现轴承轴向间隙试验机压力过载保护目的。

通过以上工作原理分析，本发明设计了轴承轴向间隙试验机压力过载保护装置(如图2所示)。根据重载矩形压簧4工作特性,即重载矩形压簧4达到一定的压力时(弹簧刚度，使压簧变形的压力值)弹簧压缩变形产生位移，这个位移可应用微动开关8切断电源。通过把它安装在轴承轴向间隙试验机压力传感器与被测轴承之间，用于当被测介质压力高于压力过载保护装置的设定压力值时，能及时切断轴承轴向间隙试验机进给电源，从而保护轴承轴向间隙试验机的传感器不致因超压而损坏，而当被测压力低于设定值时，又能接通使轴承轴向间隙试验机处于正常显示被测介质压力的工作状态，工作稳定可靠，很好的满足使用要求。

结构设计上为了保证压力过载保护装置具有很好的同轴度减少测量误差，上连接体10与下连接体11采用φ20轴孔的杠杆和缸筒的精密滑动间隙配合(φ20h8/f7)。上连接体10与上端盖11的φ25轴和孔也同样采用精密滑动间隙配合(φ25h8/f7)。为了便于调节弹簧的压缩量及精确控制微动开关8行程位置，上、下端盖均采用螺纹连接形式方便弹簧安装和调节。