一种剪销式布式硬度计的制作方法

1.本实用新型涉及硬度计技术领域，特别是涉及一种剪销式布式硬度计。

背景技术：

2.目前，锤击布式硬度计主要用于测试钢材、锻件、铸件、有金属及其合金，一般使用在退火、正火和调制处理的各类机械零件上。锤击布式硬度计应用比较广泛的有普通锤击布氏硬度计与剪销式锤击布式硬度计两种，其中剪销式锤击布式硬度计的工作原理是，锤击在剪销组件产生的试验力,通过剪销架传递给剪销，在由剪销传递给压头，压头进而在试件上留下压痕，当试验力大于剪销剪断的阈值后，剪销会被压头与剪销架剪断，在剪销剪断的瞬间施加在压头上的力会瞬间撤销，这样剪销的断裂就可以保证压头作用在试件上的力达到并且不超过实验所需求的力，在剪销断裂后，通过读数显微镜读出压痕的直径，比照布式硬度标准硬度表，即可得到准确的布式硬度值。
3.现有技术主要有两种，一种是通过手动进行锤击施加力给剪销组件上，这种方式需要保证锤击产生的试验力大于剪销剪断的阈值，对操作人员的力量有需求，并且在使用过程中需要多次锤击得到多次的实验数据，每一次锤击产生的力不同，会影响到实验效果。另一种是通过扳机控制压缩弹簧进行释放，释放的动能驱动冲击锤撞击在剪销架上，这一种方式虽然避免了手动锤击，但是在使用结束后需通过其他装置对弹簧进行重新蓄能，方可进行下次使用。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是：提供一种可以避免手动锤击剪销组件，并且缩短调整仪器所浪费时间的锤击布氏硬度计，除此之外该硬度计操作简单，检测高效，适用场景广。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种剪销式布式硬度计，包括控压装置、套筒、气动锤、触发装置、复位弹簧和剪销组件；所述套筒的底部用于与试件的测量表面接触；所述剪销组件滑动连接于所述套筒底部，所述套筒内具有滑动腔，所述气动锤滑动设于所述滑动腔，且所述气动锤将所述滑动腔分隔成上腔室和下腔室，所述复位弹簧设于所述下腔室，且所述复位弹簧一端与所述气动锤连接，另一端连接于所述下腔室的底部；所述剪销组件滑动设于所述套筒的底部，且所述剪销组件的顶部伸入至所述下腔室内，所述剪销组件的底部用于与所述试件的测量表面接触；所述触发装置连接于所述套筒的内筒壁上，所述触发装置与所述气动锤接合，触发所述触发装置，能够使得所述触发装置与所述气动锤之间的接合断开，所述控压装置用于控制所述上腔室的内部压强。
6.可选的，所述控压装置包括缸体、活塞、活塞杆、驱动泵，所述缸体连接于所述套筒的顶部，所述活塞滑动设于所述缸体内，并将所述缸体分隔成第一腔室与第二腔室，且所述上腔室与所述缸体下腔室连通，所述活塞杆与所述活塞相连，且所述驱动泵的动力输出端连接所述活塞杆，用于驱动所述活塞往返滑动。
7.可选的，还包括安全阀及压力表，所述安全阀连通至所述上腔室，所述压力表用于
检测所述上腔室的压力。
8.可选的，所述剪销组件包括剪销架、剪销和压头，所述剪销架包括横通孔和竖通孔，所述竖通孔沿所述剪销架的轴线方向延伸且贯穿于所述剪销架的底面，所述横通孔沿所述剪销架的径向延伸且与所述竖通孔连通，所述剪销位于所述横通孔的内部，所述压头位于所述竖通孔的内部，并且所述压头的顶部与所述剪销抵接，所述压头的底部凸出于所述剪销架的底面。
9.可选的，所述剪销架上还设有清理孔，所述清理孔与所述竖通孔的顶端连通，且所述清理孔贯穿于所述剪销架的外周面，所述清理孔的直径大于所述竖通孔的直径。
10.可选的，所述套筒的底部装有电磁铁装置，所述电磁铁装置包括电源、开关、线圈和圆形铁芯，所述线圈环绕在所述圆形铁芯上，并且所述线圈的两端分别与所述电源和开关连接，所述电源未与所述线圈连接的一端与所述开关未与所述线圈连接的一端连接。
11.可选的，所述触发装置包括弹性卡扣，所述弹性卡扣连接于所述套筒的筒壁上，且所述弹性卡扣能够在第一位置与第二位置之间切换，当所述弹性卡扣位于所述第一位置时，所述弹性卡扣部分伸入至所述滑动腔内并能够与所述气动锤配合相连，当所述弹性卡扣位于所述第二位置时，所述弹性卡扣收纳于所述套筒的筒壁内，且所述弹性卡扣与所述气动锤之间的接合断开。
12.可选的，所述套筒包括气动筒体与冲击筒体，所述滑动腔设于所述气动筒体内，所述冲击筒体的顶部可拆卸连接于所述气动筒体的底部，所述冲击筒体上开设有上下贯穿的滑槽，所述滑槽连通至所述下腔室，且所述剪销组件滑动设于所述滑槽内。
13.可选的，所述冲击筒体的顶部与所述气动筒体的底部采用螺纹连接。
14.可选的，所述下腔室的底部设有缓冲垫，且所述缓冲垫环设于所述剪销组件的外周，所述剪销组件的顶部突出于所述缓冲垫。
15.本实用新型实施例一种通过气动锤击加力剪销式布氏硬度计与现有技术相比，其有益效果在于：通过控压装置对上腔室中气体进行压缩，增加作用在气动锤上表面的压强，触发装置与气动锤配合卡接，保证气动锤的位置不发生变化，当达到一定压强时，将触发装置与气动锤断开连接，即可释放气动锤，气动锤在压强的作用下会锤击在剪销组件的顶部，使得剪销组件获得大于或等于实验所需的试验力，在试验力的作用下，剪销组件在试件上留下压痕，测量压痕即可得到实验数据，在完成一次实验后，通过控压装置减少上腔体内压强，在压强与复位弹簧的作用下，气动锤会回到之前位置，只需要更换剪销组件，将触发装置与气动锤进行连接即可进行下次实验，这种方式不仅避免了人手动锤击剪销组件的情况，并且缩短两次实验间隔，减少了调整仪器所浪费的时间，除此之外，通过控压装置控制气动锤的气动压强，可以使得实验数据更加准确。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型实施例所述的硬度计的内部结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例所述的剪销架的内部结构示意图；
19.图3是本实用新型实施例所述的电磁铁装置的结构示意图。
20.图中，1、控压装置；1a、缸体；1a-1、第一腔室；1a-2、第二腔室；1b、活塞；1c、活塞杆；2、套筒；2a、滑动腔；2a-1、上腔室；2a-2、下腔室；2b、气动筒体；2c、冲击筒体；3、气动锤；4、触发装置；5、剪销组件；5a、剪销架；5a-1、横通孔；5a-2、竖通孔；5a-3、清理孔；5b、剪销；5c、压头；6、试件；7、复位弹簧；8、安全阀；9、压力表；10、电磁铁装置；10a、电源；10b、开关；10c、线圈；10d、圆形铁芯；11、缓冲垫。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
22.在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种剪销式布式硬度计，包括控压装置1、套筒2、气动锤3、触发装置4、复位弹簧7和剪销组件5；所述套筒2的底部与试件6的测量表面接触；所述剪销组件5滑动连接于所述套筒2底部，所述套筒2内具有滑动腔2a，所述气动锤3滑动设于所述滑动腔2a，且所述气动锤3将所述滑动腔2a分隔成上腔室2a-1和下腔室2a-2，所述复位弹簧7设于所述下腔室2a-2，且所述复位弹簧7一端与所述气动锤3连接，另一端连接于所述下腔室2a-2的底部；所述剪销组件5滑动设于所述套筒2的底部，且所述剪销组件5的顶部伸入至所述下腔室2a-2内，所述剪销组件5的底部用于与所述试件6的测量表面接触；所述触发装置4连接于所述套筒2的内筒壁上，所述触发装置4与所述气动锤3接合，触发所述触发装置4，能够使得所述触发装置4与所述气动锤3之间的接合断开，所述控压装置1用于控制所述上腔室2a-1的内部压强。
25.基于上述方案，通过所述控压装置1对所述上腔室2a-1中气体进行压缩，增加作用在所述气动锤3上表面的压强，所述触发装置4与所述气动锤3配合卡接，保证所述气动锤3的位置不发生变化，当达到一定压强时，将所述触发装置4与所述气动锤3断开连接，即可释放所述气动锤3，所述气动锤3在压强的作用下会锤击在所述剪销组件5的顶部，使得所述剪销组件5获得大于或等于实验所需的试验力，在试验力的作用下，所述剪销组件5在所述试件6上留下压痕，测量压痕即可得到实验数据，在完成一次实验后，通过所述控压装置1减少所述上腔室2a-1内压强，在压强与所述复位弹簧7的作用下，所述气动锤3会回到之前位置，只需要更换所述剪销组件5，将所述触发装置4与所述气动锤3进行卡接即可进行下次实验，减少了调整仪器所浪费的时间。
26.为了使所述气动锤3得到缓慢增强的压强，所述控压装置1包括缸体1a、活塞1b、活
塞杆1c、驱动泵，所述缸体1a连接于所述套筒2的顶部，所述活塞1b滑动设于所述缸体1a内，并将所述缸体1a分隔成第一腔室1a-1与第二腔室1a-2，且所述上腔室2a-1与所述第二腔室1a-2连通，所述活塞杆1c与所述活塞1b相连，且所述驱动泵的动力输出端连接所述活塞杆1c，用于驱动所述活塞1b往返滑动,进而缓慢的压缩所述上腔室2a-1中的气体，对所述气动锤3缓慢增加压强。
27.为了能够实时检测到所述上腔室2a-1的压力，保证实验安全，还包括安全阀8及压力表9，所述安全阀8连通至所述上腔室2a-1，所述压力表9用于检测所述上腔室2a-1的压力，由此可以保证当所述上腔室2a-1内部的压力超过规定值时，通过所述安全阀8将所述上腔室2a-1中的一部分气体排到所述上腔室2a-1外，使所述上腔室2a-1中压力不超过允许值，从而保证不因压力过高而发生事故，通过所述压力表9实时检测所述上腔室2a-1的压力。
28.如图1和图2所示，为了保证每次作用在所述试件6表面上的试验力恒定，所述剪销组件5包括剪销架5a、剪销5b和压头5c，所述剪销架5a包括横通孔5a-1和竖通孔5a-2，所述竖通孔5a-2沿所述剪销架5a的轴线方向延伸且贯穿于所述剪销架5a的底面，所述横通孔5a-1沿所述剪销架5a的径向延伸且与所述竖通孔5a-2连通，所述剪销5b位于所述横通孔5a-1的内部，所述压头5c位于所述竖通孔5a-2的内部，并且所述压头5c的顶部与所述剪销5b抵接，所述压头5c的底部凸出于所述剪销架5a的底面，在所述气动锤3锤击在所述剪销组件5顶部后，所述剪销架5a将作用力传递给所述剪销5b，再由所述剪销5b传递给所述压头5c，所述压头5c进而在所述试件6上留下压痕，当试验力大于所述剪销5b剪断的阈值后，所述剪销5b会被所述压头5c与所述剪销架5a剪断，在所述剪销5b剪断的瞬间施加在所述压头5c上的力会瞬间撤销，这样所述剪销5b的断裂就可以保证所述压头5c作用在所述试件6上的力达到并且不超过实验所需求的力。
29.为了方便进行剪销5b与压头5c的更换，所述剪销架5a还包括清理孔5a-3，所述清理孔5a-3与所述横通孔5a-1、所述竖通孔5a-2相贯通，所所述清理孔5a-3与所述竖通孔5a-2的顶端连通，且所述清理孔5a-3贯穿于所述剪销架5a的外周面，所述清理孔5a-3的直径大于所述竖通孔5a-2的直径,在所述剪销5b断裂后，会落入到所述清理孔5a-3中，便于进行清理。
30.如图1和图3所示，为了便于将硬度计固定在所述试件6的测量表面上，所述套筒2底部装有所述电磁铁装置10，所述电磁铁装置10包括电源10a、开关10b、线圈10c和圆形铁芯10d，所述线圈10c环绕在所述圆形铁芯10d上，并且所述线圈10c的两端分别与所述电源10a和开关10b连接，所述电源10a未与所述线圈10c连接的一端与所述开关10b未与所述线圈10c连接的一端连接,形成一个闭环电路，使得硬度计可以吸附在所述试件6的测量表面上。
31.为了便于控制所述气动锤3的卡接与释放，所述触发装置4包括弹性卡扣，所述弹性卡扣的形式可以为圆珠笔伸缩形式或者雨伞弹开结构，所述弹性卡扣连接于所述套筒2的筒壁上，且所述弹性卡扣能够在第一位置与第二位置之间切换，当所述弹性卡扣位于所述第一位置时，所述弹性卡扣部分伸入至所述滑动腔2a内并能够与所述气动锤3配合相连，当所述弹性卡扣位于所述第二位置时，所述弹性卡扣收纳于所述套筒2的筒壁内，且所述弹性卡扣与所述气动锤3之间的接合断开。
32.如图1所示，为了便于组装硬度计，所述套筒2包括气动筒体2b与冲击筒体2c，所述滑动腔2a设于所述气动筒体2b内，所述冲击筒体2c的顶部可拆卸连接于所述气动筒体2b的底部，所述冲击筒体2c上开设有上下贯穿的滑槽，所述滑槽连通至所述下腔室2a-2，且所述剪销组件5滑动设于所述滑槽内。
33.为了保证所述气动筒体2b与冲击筒体2c连接紧密，所述冲击筒体2c的顶部与所述气动筒体2b的底部采用螺纹连接。
34.为了保证所述气动锤3在锤击所述剪销组件5后，不会锤击在所述冲击筒体2c上，所述下腔室2a-2的底部设有缓冲垫11，且所述缓冲垫11环设于所述剪销组件5的外周，所述剪销组件5的顶部突出于所述缓冲垫11。
35.本实用新型的工作过程为：在进行硬度计测量时，将套筒2的底部放置在试件的测量表面上，打开电磁铁装置10的开关10b，使得套筒2吸附在试件6的测量表面上，此时触发装置4与气动锤3配合卡接，通过驱动泵驱动活塞1b进行滑动，对上腔室2a-1中气体进行压缩，增加作用在气动锤3上表面的压强，通过压力表9读出上腔室2a-1内压力，当达到一定数值时，停止驱动泵的加压，将触发装置4与气动锤3断开连接，释放气动锤3，气动锤3在压强的作用下会锤击在所述剪销组件5的顶部，使得剪销组件5获得大于或等于实验所需的试验力，剪销架5a将试验力传递给剪销5b，再由剪销5b传递给压头5c，压头5c进而在试件6上留下压痕，当试验力大于剪销5b剪断的阈值后，剪销5b会被压头5c与剪销架5a剪断，在剪销5b剪断的瞬间施加在压头5c上的力会瞬间撤销，保证压头5c作用在试件6上的力达到并且不超过实验所需求的力，留下压痕后，关闭电磁铁装置10的开关10b，拿开硬度计，测量压痕得到实验数据；在完成一次实验后，将气动筒体2b与冲击筒体2c拧开，更换剪销架5a中剪销5b后，再将气动筒体2b与冲击筒体2c连接起来，通过驱动泵控制活塞1b的进行卸压，减少上腔室2a-1内压强，在压强与所述复位弹簧7的作用下，将气动锤3恢复之前位置，再使用触发装置4与气动锤3进行卡接即可进行下次实验。
36.综上，本实用新型实施例提供一种剪销式布式硬度计，其通过控压装置1对上腔室2a-1中气体进行压缩，增加作用在气动锤3上表面压强使气动锤获得动能的方式，替代了人手动锤击的方式，使得整体操作更加简单方便。在完成一次试验后，硬度计可以通过控压装置1与复位弹簧7配合，将气动锤3还原至之前位置，这种设计可以缩短两次实验间的间隔，减少了调整仪器所浪费的时间，除此之外，通过控压装置1与压力表9控制气动锤3的气动压强，可以使得实验数据更加准确。通过电磁铁装置10将硬度计吸附在试件6的测量表面上，让硬度计与试件6之间连接的更加牢固，避免了用双手固定硬度计的情况出现。该装置操作简单，检测高效，能够适用于各种环境。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种剪销式布式硬度计，其特征在于：包括控压装置、套筒、气动锤、触发装置、复位弹簧和剪销组件；所述套筒的底部用于与试件的测量表面接触；所述剪销组件滑动连接于所述套筒底部，所述套筒内具有滑动腔，所述气动锤滑动设于所述滑动腔，且所述气动锤将所述滑动腔分隔成上腔室和下腔室，所述复位弹簧设于所述下腔室，且所述复位弹簧一端与所述气动锤连接，另一端连接于所述下腔室的底部；所述剪销组件滑动设于所述套筒的底部，且所述剪销组件的顶部伸入至所述下腔室的内部，所述剪销组件的底部用于与所述试件的测量表面接触；所述触发装置连接于所述套筒的内筒壁上，所述触发装置与所述气动锤接合，触发所述触发装置，能够使得所述触发装置与所述气动锤之间的接合断开，所述控压装置用于控制所述上腔室的内部压强。2.根据权利要求1中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述控压装置包括缸体、活塞、活塞杆、驱动泵，所述缸体连接于所述套筒的顶部，所述活塞滑动设于所述缸体内，并将所述缸体分隔成第一腔室与第二腔室，且所述上腔室与所述第二腔室连通，所述活塞杆与所述活塞相连，且所述驱动泵的动力输出端连接所述活塞杆，用于驱动所述活塞往返滑动。3.根据权利要求1中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：还包括安全阀及压力表，所述安全阀连通至所述上腔室，所述压力表用于检测所述上腔室的压力。4.根据权利要求1中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述剪销组件包括剪销架、剪销和压头，所述剪销架包括横通孔和竖通孔，所述竖通孔沿所述剪销架的轴线方向延伸且贯穿于所述剪销架的底面，所述横通孔沿所述剪销架的径向延伸且与所述竖通孔连通，所述剪销位于所述横通孔的内部，所述压头位于所述竖通孔的内部，并且所述压头的顶部与所述剪销抵接，所述压头的底部凸出于所述剪销架的底面。5.根据权利要求4中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述剪销架上还设有清理孔，所述清理孔与所述竖通孔的顶端连通，且所述清理孔贯穿于所述剪销架的外周面，所述清理孔的直径大于所述竖通孔的直径。6.根据权利要求1中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述套筒的底部装有电磁铁装置，所述电磁铁装置包括电源、开关、线圈和圆形铁芯，所述线圈环绕在所述圆形铁芯上，并且所述线圈的两端分别与所述电源和开关连接，所述电源未与所述线圈连接的一端与所述开关未与所述线圈连接的一端连接。7.根据权利要求1中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述触发装置包括弹性卡扣，所述弹性卡扣连接于所述套筒的筒壁上，且所述弹性卡扣能够在第一位置与第二位置之间切换，当所述弹性卡扣位于所述第一位置时，所述弹性卡扣部分伸入至所述滑动腔内并能够与所述气动锤配合相连，当所述弹性卡扣位于所述第二位置时，所述弹性卡扣收纳于所述套筒的筒壁内，且所述弹性卡扣与所述气动锤之间的接合断开。8.根据权利要求1中所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述套筒包括气动筒体与冲击筒体，所述滑动腔设于所述气动筒体内，所述冲击筒体的顶部可拆卸连接于所述气动筒体的底部，所述冲击筒体上开设有上下贯穿的滑槽，所述滑槽连通至所述下腔室，且所述剪销组件滑动设于所述滑槽内。9.根据权利要求8所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述冲击筒体的顶部与所述气动筒体的底部采用螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的剪销式布式硬度计，其特征在于：所述下腔室的底部设有缓冲垫，且所述缓冲垫环设于所述剪销组件的外周，所述剪销组件的顶部突出于所述缓冲垫。

技术总结

本实用新型涉及剪销式布式硬度计技术领域，公开了一种剪销式布式硬度计，包括控压装置、套筒、气动锤、触发装置、复位弹簧和剪销组件；套筒的底部用于与试件的测量表面接触；剪销组件滑动连接于套筒底部，套筒内具有滑动腔，气动锤滑动设于滑动腔，且将滑动腔分隔成上腔室和下腔室，复位弹簧设于下腔室，且复位弹簧一端与气动锤连接，另一端连接于下腔室的底部；剪销组件滑动设于套筒的底部，且剪销组件的顶部伸入至下腔室内，剪销组件的底部用于与试件的测量表面接触；触发装置连接于套筒的内筒壁上，且与气动锤接合，通过触发装置可以控制与气动锤的卡接与断开，该硬度计不仅避免了人手动锤击的情况，还缩短了连续实验的时间间隔。间隔。间隔。