扭簧表的結構與維護方法改進

王玉萍，黃鳳新，王曉明

（哈爾濱軸承集團公司 質量控制部 ，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

扭簧表是軸承行業廣泛使用的精密測量儀器，它的主要用途是以比較法測量精密制件的尺寸和形位偏差，還可以用作其他測量裝置，所以對它的測量精度要求十分高，因此在各種儀表量具中占有相當重要的地位。

2 扭簧表的工作原理

扭簧表是采用軸向伸長量與回轉角度在一定范圍內呈線性關系的扭簧絲為主要放大元件，將測桿的直線位移轉換成為指針的角位移的機械式計量儀器。扭簧表的結構示意圖如圖1 所示。

3 修理扭簧表時產生的問題及改進方法

扭簧表的傳動放大倍數除與扭簧絲的尺寸有關外，還與三角橋的傳動比、可調支撐片的吸收變形有關。

扭簧表是軸承生產現場大量使用的檢測儀器，磨損量很大，且價格較貴，在300元左右，因此，該儀器磨損后需經常維修。在修理扭簧表時，經常會出現扭簧絲折斷現象，更換新簧后需要調整三角板及壓板中間的支撐片的高低來達到

圖1 扭簧表的結構示意圖

示值誤差的檢定要求（如圖1 所示），但在實際的工作中卻經常出現偏差問題。通常情況下，這種問題應該通過松簧或緊簧的方法來消除，達到正負方向示值誤差一致，但這種現象大部分很難調整，例如檢定0.001mm扭簧表的正負兩方向的示值誤差，此時測得正方向+30分度值為+30μm，測得負方向-30分度值為-28μm（示值誤差不合格），這時需要向負方向移針緊簧來達到正負方向示值誤差一致，但通過移針再檢發現負方向-30分度值雖然達到-30μum，但正向+30分度值卻是+32μm，還存在偏差，而且調整時，示值誤差變化大，需經多次調整才能達到合格范圍。由于扭簧絲在經過多次調整后使用壽命縮短，而且容易折斷。通過在工作中不斷觀察發現，造成這一現象的原因是支撐片的厚度過薄，剛性不夠，扭簧絲的拉力造成支撐片的變形過大，所以偏差不易改變。經過多次研究后發現，為提高支撐片的剛性，將支撐片的厚度由原來的0.12mm增加到0.21mm安裝到扭簧表上，不但消除了偏差現象，示值誤差的調整也變得及其容易。改進后的扭簧表在外觀、示值變化及測力、示值誤差等方面均達到各項技術要求。

4 扭簧表在檢測輕系列軸承中存在的不足及改進方法

扭簧表在測量時要求測力最大不超過2N，最小不能小于1N。但在測量中發現，對于測量正常壁厚的工件不會產生變形，但對于測量壁厚只有2mm且直徑在50mm以上的薄壁軸承，如果加上一定的測力（在檢定規程允許范圍內的測量力）就會使其產生變形，因而測量不到它的準確值。經試驗觀察，用二塊測力不同的扭簧表（測力分別為1N和1.8N）測量同一外徑尺寸，結果相差3μm。經過認真分析，發現減輕扭簧表的測力才能使薄壁軸承外徑不產生變形，從而能測量出外徑尺寸的準確值。首先，取消了原扭簧表的測力裝置4并將原扭簧表主體內的鋼制測桿5改換成鋁合金測桿，以減輕測桿自重（鋼制測量桿自重40g，鋁合金測量桿自重10g），并改變扭簧表內方彈簧片13、圓彈簧片14的厚度，方彈簧片由原來的0.15mm改為0.10mm，將圓彈簧片的厚度由0.17mm改為0.10mm，使測力降低，同時調整測量桿行程。改造后可將幾塊扭簧表的測量力分別調為0.5N、0.6N、0.7N等，結果測量力在0.5N、0.6N、0.7N之間的扭簧表測量尺寸幾乎沒有產生變化，但是，測力最小的一塊扭簧表0.5N與原廠設計的正常測力值1.8N扭簧表相比，其外徑尺寸相差5μm，所以用測力為0.5N的扭簧表檢測外徑尺寸，其外徑基本不會產生變形。經檢驗證明，改進后扭簧表完全達到各項技術要求。

5 扭簧表添加阻尼油方法的改進

修理扭簧表，其中一項是指針停擺的時間問題。限制扭簧表指針停擺時間需要在阻尼器中添加阻尼油。以前在添加阻尼油時，要把阻尼器從表體上卸下來，把阻尼器油碗移開，用工具蘸阻尼油添加到阻尼器油碗中，再把油碗合上。這種添加方法的弊病是費時、費油、費料。因為阻尼器是鋁制品制成，經過多次開合后容易折斷而廢棄；再有，用工具蘸阻尼油添加后，總會存留一部分在工具上無法使用，造成浪費。如果工具上有灰塵，還容易帶到阻尼油中，易發生示值不穩定。經試驗，發明用一種注射器改裝而成的阻尼油添加器，先選用合適的16號針頭（即針頭直徑小于阻尼器孔直徑）并鋸掉一截，再將阻尼油倒入注射器內，這樣就不用再將阻尼器從表體上取下來，而可以直接添加阻尼油了。

6 結束語

通過對扭簧表支撐片的改進，縮短了維修時間，提高了的工作效率，延長了扭簧絲的使用壽命，保證了儀表的可靠測量精度。通過對扭簧式比較儀測力裝置進行改進，為產品提供了更準確的測量數值，保證了產品質量，同時改進后的扭簧比較儀也可廣泛用于各類薄壁系列圓形產品的測量使用。通過對添加阻尼油方法的改進，可省時、省油、省材料。