專(zhuān)利名稱(chēng)：一種硬度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)設(shè)備，屬于硬度檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種用于鉆桿接頭處硬度檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
鉆桿生產(chǎn)加工對(duì)于接頭硬度有著很高的要求，因此在鉆桿接頭調(diào)質(zhì)處理后，需要對(duì)接頭硬度進(jìn)行100%測(cè)試。目前國(guó)內(nèi)大部分鉆桿接頭生產(chǎn)廠家對(duì)接頭進(jìn)行硬度測(cè)試時(shí)，均采用在接頭表面打磨平面后，利用硬度檢測(cè)裝置的壓頭擠壓打磨處，通過(guò)布氏硬度測(cè)試方法進(jìn)行硬度檢測(cè)判斷。在采用傳統(tǒng)的布氏硬度測(cè)試方法時(shí)，由于需要根據(jù)硬度測(cè)試所產(chǎn)生的壓坑直徑進(jìn)行硬度值的計(jì)算，因此對(duì)于硬度測(cè)試后壓坑形狀有很高的要求。由于鉆桿接頭一般硬度值 在300HB左右，而硬度測(cè)試壓頭的硬度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接頭硬度達(dá)到600HB以上，因此在硬度測(cè)
試的壓坑形狀如圖3所示，根據(jù)布氏硬度值計(jì)算方法
2F
HB =-^
kD(D-折-d、可知由于壓痕的變形導(dǎo)致凹坑直徑無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，因此使用布氏硬度法的測(cè)量值與實(shí)際硬度有較大誤差。傳統(tǒng)的布氏硬度法需要測(cè)量壓痕直徑進(jìn)而轉(zhuǎn)換為布氏硬度值，整個(gè)測(cè)量過(guò)程需要通過(guò)光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察壓痕情況，效率較低。同時(shí)鉆桿接頭表面為弧面，需要打磨平面后再進(jìn)行硬度測(cè)試，這導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度不高，產(chǎn)能較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種硬度檢測(cè)裝置，該裝置檢測(cè)時(shí)，不需要對(duì)鉆桿接頭的弧形表面打磨，直接得到硬度值，該裝置可以提高硬度測(cè)試的可靠性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種硬度檢測(cè)裝置，包括豎直放置的支架，所述支架的上端固定有上液壓缸，所述上液壓缸的下端設(shè)有自由伸縮的壓頭，壓頭的下方設(shè)有支撐座，其特征在于所述壓頭的自由端為圓錐形的尖端，壓頭的周?chē)O(shè)有保護(hù)套。對(duì)上述結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步限制，所述保護(hù)套為沿軸向自由移動(dòng)的圓管，所述壓頭位于圓管的中心。本實(shí)用新型中，保護(hù)套套于壓頭外側(cè)，在使用中，一方面用保護(hù)套作為參照，確定壓頭的壓坑深度，來(lái)保證壓頭的零位置，提高測(cè)量準(zhǔn)確度，另一方面可以避免因待檢工件表面油脂殘留物等造成的測(cè)量誤差。對(duì)上述結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步限制，所述支架的中部設(shè)有上位機(jī)，所述上位機(jī)通過(guò)傳感器與壓頭和保護(hù)套連接。本實(shí)用新型中增加了上位機(jī)，通過(guò)傳感器測(cè)量出壓坑深度，通過(guò)表面形狀補(bǔ)償法計(jì)算得到待檢工件的硬度值，使得生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化流程大幅度提高。[0011]對(duì)上述結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步限制，所述支撐座的下方設(shè)有下液壓缸，所述上液壓缸和下液壓缸與外部液壓站連接。本實(shí)用新型中上液壓缸用于施加壓力，下液壓缸可以調(diào)整支撐座的高度，使本實(shí)用新型能夠檢測(cè)各種工件，提高適用性。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實(shí)用新型通過(guò)在原有裝置的壓頭外側(cè)增加了保護(hù)套，利用保護(hù)套作為參考確定壓頭零位置，用于待測(cè)工件表面為弧形的硬度測(cè)量，大幅提高了接頭硬度測(cè)試效率并增加了測(cè)試精確度；另外，本實(shí)用新型利用上位機(jī)進(jìn)行計(jì)算，將原有布氏硬度法需要通過(guò)光學(xué)顯微鏡測(cè)量壓坑直徑，轉(zhuǎn)化為直接通過(guò)壓坑深度換算布氏硬度值的方法，使得生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化流程大幅度提高。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中壓頭和保護(hù)套的位置關(guān)系示意圖；圖3是壓坑測(cè)試示意圖；其中，I、支架，2、上液壓缸，3、壓頭，4、支撐座，5、下液壓缸，6、上位機(jī)，7、液壓站，
8、保護(hù)套，9、待檢工件。
具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖I可知，本實(shí)用新型具體涉及一種硬度檢測(cè)裝置，包括豎直放置的支架1，支架I的上端固定有上液壓缸2，上液壓缸2的下端設(shè)有自由伸縮的壓頭3，壓頭3的下方設(shè)有支撐座4，壓頭3的自由端為圓錐形的尖端，壓頭3的周?chē)O(shè)有保護(hù)套8。保護(hù)套8為沿軸向自由移動(dòng)的圓管，壓頭3位于圓管的中心。另外在支架I的中部設(shè)有上位機(jī)6，上位機(jī)6通過(guò)傳感器與壓頭3和保護(hù)套8連接，支撐座4的下方設(shè)有下液壓缸5，上液壓缸2和下液壓缸5與外部液壓站7連接。本實(shí)用新型中的上位機(jī)6可采用研華工控機(jī)。下面以鉆桿接頭為例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體使用方法。由于鉆桿接頭調(diào)質(zhì)處理后，接頭表面可能會(huì)殘留少量的淬火油等油脂類(lèi)物質(zhì)，那么，樣品在載荷的作用下將會(huì)發(fā)生一個(gè)微小的變形，也就是增加了壓入的深度，于是就減小了硬度值。為了解決這個(gè)問(wèn)題可以利用本實(shí)用新型來(lái)保證硬度值的準(zhǔn)確性。首先把鉆桿接頭放置在壓頭3下面，要求待檢工件9的面積超出保護(hù)套8的尺寸；然后壓頭3和保護(hù)套8同時(shí)下壓到達(dá)試驗(yàn)表面時(shí)，壓頭3退回，保持預(yù)載荷的壓力，這時(shí)利用上位機(jī)6自動(dòng)完成零位置校準(zhǔn)；接著通過(guò)上液壓缸2施加工作載荷，最后移除工作載荷，并記錄壓頭3的位置，該位置與零位置的差即為壓坑深度。通過(guò)壓坑深度換算布氏硬度值，來(lái)獲得鉆桿接頭的硬度值。只要樣品具有固定的屈服強(qiáng)度，那么測(cè)得的壓坑深度就是恒定的，從而避免了原始洛氏原理帶來(lái)的誤差。為了使測(cè)量精度更準(zhǔn)確，可以領(lǐng)用利用多點(diǎn)測(cè)量的方法，通過(guò)5個(gè)設(shè)定的測(cè)量點(diǎn)，確保鉆桿接頭在測(cè)量受到影響時(shí)，仍可通過(guò)其他測(cè)量點(diǎn)來(lái)保證測(cè)量準(zhǔn)確。為了提高檢測(cè)效率，減少原有的打磨硬度槽工位的工藝流程，可以通過(guò)表面形狀補(bǔ)償法來(lái)保證硬度值的精確性將通過(guò)宏洛氏硬度測(cè)試法的測(cè)試硬度值與打磨平面后的硬度值進(jìn)行比較，通過(guò)大量數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，得出了不同規(guī)格接頭的硬度補(bǔ)償值，如表I所示。表I不同規(guī)格接頭的硬度補(bǔ)償值
權(quán)利要求1.一種硬度檢測(cè)裝置，包括豎直放置的支架(1)，所述支架(I)的上端固定有上液壓缸(2)，所述上液壓缸(2)的下端設(shè)有自由伸縮的壓頭(3)，壓頭(3)的下方設(shè)有支撐座(4)，其特征在于所述壓頭(3)的自由端為圓錐形的尖端，壓頭(3)的周?chē)O(shè)有保護(hù)套(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種硬度檢測(cè)裝置，其特征在于所述保護(hù)套(8)為沿軸向自由移動(dòng)的圓管，所述壓頭(3)位于圓管的中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種硬度檢測(cè)裝置，其特征在于所述支架(I)的中部設(shè)有上位機(jī)(6 )，所述上位機(jī)(6 )通過(guò)傳感器與壓頭(3 )和保護(hù)套(8 )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種硬度檢測(cè)裝置，其特征在于所述支撐座(4)的下方設(shè)有下液壓缸(5 )，所述上液壓缸(2 )和下液壓缸(5 )與外部液壓站(7 )連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種硬度檢測(cè)裝置，屬于硬度檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，包括豎直放置的支架，支架的上端固定有上液壓缸，上液壓缸的下端設(shè)有自由伸縮的壓頭，壓頭的下方設(shè)有支撐座，壓頭的自由端為圓錐形的尖端，壓頭的周?chē)O(shè)有保護(hù)套。本實(shí)用新型通過(guò)在原有裝置的壓頭外側(cè)增加了保護(hù)套，利用保護(hù)套作為參考確定壓頭零位置，用于待測(cè)工件表面為弧形的硬度測(cè)量，大幅提高了接頭硬度測(cè)試效率并增加了測(cè)試精確度。
文檔編號(hào)G01N3/42GK202442930SQ20122009022
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者付源, 孫家棟, 李建強(qiáng), 李志昊, 李齊富, 王建, 王青林, 田連社, 趙永峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 渤海能克鉆桿有限公司