[發明專利]混凝土機械泵送系統同軸度精確測量方法及設備

有效

• 申請號: 201210339043.3
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102865218A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李勇;王飛;喬艷紅;李康;崔潤哲;楊海清
• 申請（專利權）人: 山推楚天工程機械有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明涉及工程機械領域，具體涉及混凝土泵送系統中主油缸與輸送缸之間的同軸度測量和復雜的空間系統的形狀檢測。主要應用于混凝土拖式泵、混凝土車載泵、混凝土泵車等輸送系統中，同時也可擴展為精確測量機械空間形狀的設備。

背景技術

目前，混凝土泵在混凝土澆注施工作業中得到了廣泛應用。泵送混凝土時，混凝土泵通過兩個主油缸分別推動兩個輸送缸內的混凝土活塞往復運動?；炷粱钊谝贿呏饔透椎膸酉禄乜s，將混凝土吸入輸送缸中，同時，另一輸送缸筒中的混凝土活塞在泵送主油缸的帶動下伸出，將其在上一個循環行程中吸入的混凝土推出，如此循環往復從而完成混凝土的連續泵送。

由于在泵車的生產和裝配過程中，輸送系統中的主油缸和輸送缸的同軸度會受到多方面的影響，可能導致出現較大的偏差。在安裝上活塞后，泵送中易出現偏磨現象，造成活塞的磨損和輸送缸內壁的刮傷。據不完全統計，某公司在保的泵車中，出現活塞偏磨現象的比例高達10%，除此之外，如果主油缸和輸送缸的安裝存在較大的偏差，那么當輸送系統在低速運動的時候，活塞還會出現爬缸的現象，形成較大的噪聲和振動，從而降低活塞和輸送缸的使用壽命，給產品服務帶來較大的損失。

泵車主油缸和輸送缸安裝后較小的同軸度偏差是保證泵車產品質量和提高泵車輸送系統使用效率的關鍵。而要想使主油缸和輸送缸之間具有較高的同軸度，就必須在檢測過程中及時的更正裝配誤差，同時泵車在泵送混凝土的過程中會產生較大振動，長期的運行會使輸送缸與洗滌室之間用于固定輸送缸的拉桿螺栓出現松動，加大同軸度的偏差，這時也需要為螺栓的緊固提供一種測試的解決方案。目前，常用的檢測方法多采用百分尺和刻度盤測量的方法，由于百分尺需要固定和用肉眼觀察，使得百分尺通常只能檢測輸送缸的端口位置，很難檢測到輸送缸中部和出料端的同軸度情況。而刻度盤測量的方法是將一個刻有刻度的類圓盤放進輸送缸的尾部，當活塞桿運動到類圓盤的位置時，通過肉眼觀察活塞桿中心偏離輸送缸軸線的位置，或者通過照相設備來記錄觀察，這種方式容易產生較大的誤差，特別是當料斗安裝后，由于料斗的阻擋給觀察帶來了極大的困難。因此，提供一套簡單，高效而準確的測試方法和測量設備是本領域技術人員所需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的提供一種能夠簡單、高效而準確的測試主油缸和輸送缸同軸度的方法和設備，及時地更正裝配誤差和調整使用誤差，克服上述現有產品裝配和使用過程中存在的問題及缺點，本發明具有使用方便、性能可靠、測量準確。并且本發明的測試方法還可以用來精確測量物體的空間幾何坐標，擴大其應用范圍。

通過下面的技術方案解決上述技術問題：

本發明的旨在測量出輸送缸體內壁的三維坐標，并繪制出相應的曲線圖，從而判斷主油缸和輸送缸同軸度的偏距。其主要測量指標為，油缸桿伸進輸送缸的距離,傾角儀與基準面之間的夾角，輸送缸軸線與輸送缸內壁測量點之間的距離。只要準確測量出這三個主要的技術指標，就可以確定空間上的任意點坐標，從而判斷出輸送缸內壁圓周方向上任意點距離中心軸線的距離。

混凝土機械泵送系統同軸度精確測量設備，包括激光位移傳感器、定位板Ⅰ、支撐板、定位套筒、一體化卡式接頭、位移傳感器、傾角儀、定位板Ⅱ、步進電機、采集設備、驅動器、計算機，其特征在于：定位板Ⅰ和定位板Ⅱ關于主油缸的活塞桿為軸線對稱安裝，并通過支撐板與步進電機的軸端相連，步進電機通過定位套筒和一體化卡式接頭與主油缸的活塞桿相連，定位板Ⅰ上安裝激光位移傳感器，定位板Ⅱ上安裝傾角儀，采集設備分別與激光位移傳感器、位移傳感器、傾角儀、驅動器相連，步進電機與驅動器相連，計算機與采集設備相連，在所述一體化卡式接頭上設計一塊傳感器感應區域，位移傳感器固定在洗滌室后端面。

混凝土機械泵送系統同軸度精確測量設備的測量方法，其特征在于按以下步驟進行：（1）利用激光位移傳感器用來測試激光位移傳感器頭到輸送缸內壁的距離d，激光位移傳感器探測點到軸線的距離為激光位移傳感器頭到軸線的距離加上d，激光位移傳感器頭到軸線的距離是固定已知；（2）利用傾角儀隨著步進電機一同旋轉，用來確定此刻激光位移傳感器探測點與水平面y軸的角度差α，從而確定出在xoz平面探測點的位移坐標；（3）利用位移傳感器對一體化卡式接頭的感應區域的感應，來測試一體化卡式接頭感應區域面到位移傳感器的距離值L，從而確定油缸桿伸進輸送缸的距離,確定輸送缸內壁上的探測點在y軸上的坐標；（4）采集設備采集激光位移傳感器、傾角儀、位移傳感器測得的數據傳輸給計算機，通過計算機內的后處理就描繪出輸送缸內壁的三維圖形，從而得到主油缸與輸送缸之間的同軸度的偏距。