專利名稱：一種硬度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測設備，屬于硬度檢測設備領域，尤其是一種用于鉆桿接頭處硬度檢測裝置。
背景技術：
鉆桿生產加工對于接頭硬度有著很高的要求，因此在鉆桿接頭調質處理后，需要對接頭硬度進行100%測試。目前國內大部分鉆桿接頭生產廠家對接頭進行硬度測試時，均采用在接頭表面打磨平面后，利用硬度檢測裝置的壓頭擠壓打磨處，通過布氏硬度測試方法進行硬度檢測判斷。在采用傳統(tǒng)的布氏硬度測試方法時，由于需要根據(jù)硬度測試所產生的壓坑直徑進行硬度值的計算，因此對于硬度測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，而硬度測試壓頭的硬度值遠遠高于接頭硬度達到600HB以上，因此在硬度測
試的壓坑形狀如圖3所示，根據(jù)布氏硬度值計算方法
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kD(D-折-d、可知由于壓痕的變形導致凹坑直徑無法準確測量，因此使用布氏硬度法的測量值與實際硬度有較大誤差。傳統(tǒng)的布氏硬度法需要測量壓痕直徑進而轉換為布氏硬度值，整個測量過程需要通過光學顯微鏡進行觀察壓痕情況，效率較低。同時鉆桿接頭表面為弧面，需要打磨平面后再進行硬度測試，這導致整個生產自動化程度不高，產能較低。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種硬度檢測裝置，該裝置檢測時，不需要對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試的可靠性。為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是一種硬度檢測裝置，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有自由伸縮的壓頭，壓頭的下方設有支撐座，其特征在于所述壓頭的自由端為圓錐形的尖端，壓頭的周圍設有保護套。對上述結構做進一步限制，所述保護套為沿軸向自由移動的圓管，所述壓頭位于圓管的中心。本實用新型中，保護套套于壓頭外側，在使用中，一方面用保護套作為參照，確定壓頭的壓坑深度，來保證壓頭的零位置，提高測量準確度，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量誤差。對上述結構做進一步限制，所述支架的中部設有上位機，所述上位機通過傳感器與壓頭和保護套連接。本實用新型中增加了上位機，通過傳感器測量出壓坑深度，通過表面形狀補償法計算得到待檢工件的硬度值，使得生產線自動化流程大幅度提高。[0011]對上述結構做進一步限制，所述支撐座的下方設有下液壓缸，所述上液壓缸和下液壓缸與外部液壓站連接。本實用新型中上液壓缸用于施加壓力，下液壓缸可以調整支撐座的高度，使本實用新型能夠檢測各種工件，提高適用性。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本實用新型通過在原有裝置的壓頭外側增加了保護套，利用保護套作為參考確定壓頭零位置，用于待測工件表面為弧形的硬度測量，大幅提高了接頭硬度測試效率并增加了測試精確度；另外，本實用新型利用上位機進行計算，將原有布氏硬度法需要通過光學顯微鏡測量壓坑直徑，轉化為直接通過壓坑深度換算布氏硬度值的方法，使得生產線自動化流程大幅度提高。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型中壓頭和保護套的位置關系示意圖；圖3是壓坑測試示意圖；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，7、液壓站，
8、保護套，9、待檢工件。
具體實施方式
根據(jù)附圖I可知，本實用新型具體涉及一種硬度檢測裝置，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的下端設有自由伸縮的壓頭3，壓頭3的下方設有支撐座4，壓頭3的自由端為圓錐形的尖端，壓頭3的周圍設有保護套8。保護套8為沿軸向自由移動的圓管，壓頭3位于圓管的中心。另外在支架I的中部設有上位機6，上位機6通過傳感器與壓頭3和保護套8連接，支撐座4的下方設有下液壓缸5，上液壓缸2和下液壓缸5與外部液壓站7連接。本實用新型中的上位機6可采用研華工控機。下面以鉆桿接頭為例來說明本實用新型的具體使用方法。由于鉆桿接頭調質處理后，接頭表面可能會殘留少量的淬火油等油脂類物質，那么，樣品在載荷的作用下將會發(fā)生一個微小的變形，也就是增加了壓入的深度，于是就減小了硬度值。為了解決這個問題可以利用本實用新型來保證硬度值的準確性。首先把鉆桿接頭放置在壓頭3下面，要求待檢工件9的面積超出保護套8的尺寸；然后壓頭3和保護套8同時下壓到達試驗表面時，壓頭3退回，保持預載荷的壓力，這時利用上位機6自動完成零位置校準；接著通過上液壓缸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。通過壓坑深度換算布氏硬度值，來獲得鉆桿接頭的硬度值。只要樣品具有固定的屈服強度，那么測得的壓坑深度就是恒定的，從而避免了原始洛氏原理帶來的誤差。為了使測量精度更準確，可以領用利用多點測量的方法，通過5個設定的測量點，確保鉆桿接頭在測量受到影響時，仍可通過其他測量點來保證測量準確。為了提高檢測效率，減少原有的打磨硬度槽工位的工藝流程，可以通過表面形狀補償法來保證硬度值的精確性將通過宏洛氏硬度測試法的測試硬度值與打磨平面后的硬度值進行比較，通過大量數(shù)據(jù)實驗，得出了不同規(guī)格接頭的硬度補償值，如表I所示。表I不同規(guī)格接頭的硬度補償值
權利要求1.一種硬度檢測裝置，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)的下端設有自由伸縮的壓頭(3)，壓頭(3)的下方設有支撐座(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)的周圍設有保護套(8)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種硬度檢測裝置，其特征在于所述保護套(8)為沿軸向自由移動的圓管，所述壓頭(3)位于圓管的中心。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種硬度檢測裝置，其特征在于所述支架(I)的中部設有上位機(6 )，所述上位機(6 )通過傳感器與壓頭(3 )和保護套(8 )連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種硬度檢測裝置，其特征在于所述支撐座(4)的下方設有下液壓缸(5 )，所述上液壓缸(2 )和下液壓缸(5 )與外部液壓站(7 )連接。
專利摘要本實用新型公開了一種硬度檢測裝置，屬于硬度檢測設備領域，包括豎直放置的支架，支架的上端固定有上液壓缸，上液壓缸的下端設有自由伸縮的壓頭，壓頭的下方設有支撐座，壓頭的自由端為圓錐形的尖端，壓頭的周圍設有保護套。本實用新型通過在原有裝置的壓頭外側增加了保護套，利用保護套作為參考確定壓頭零位置，用于待測工件表面為弧形的硬度測量，大幅提高了接頭硬度測試效率并增加了測試精確度。
文檔編號G01N3/42GK202442930SQ20122009022
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權日2012年3月12日
發(fā)明者付源, 孫家棟, 李建強, 李志昊, 李齊富, 王建, 王青林, 田連社, 趙永峰 申請人:中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司, 渤海能克鉆桿有限公司