[發明專利]一種測量大直徑深錐孔的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310101812.0
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103206910A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 姚龍濤;王守平;張莉;武輝杰;曾令琴
• 申請（專利權）人: 中信重工機械股份有限公司
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24;G01B5/12
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 林志堅

1.一種測量大直徑深錐孔的裝置，包括等高量塊（3）、平尺（8）、球頭千分尺、定徑測量尺、測量表和調整機構，其特征是：在錐孔（2）的上面沿錐孔（2）徑向中心線的兩端分別設有一個等高量塊（3），在等高量塊（3）的上部設有平尺（8），在所述錐孔（2）的孔內設有定徑測量尺，在定徑測量尺中部設置的測量位（17）與平尺（8）之間沿錐孔（2）的軸向中心線設有球頭千分尺，在定徑測量尺兩端的中部分別設有調整機構，所述兩調整機構中的調整螺釘（14）分別與錐孔（2）的孔壁接觸，在定徑測量尺任意一端或兩端的調整機構的上方或下方設有測量表，并將所述測量表的測頭中心線與定徑測量尺兩端的定位邊設置在同一平面上形成所述的測量大直徑深錐孔的裝置。

2.根據權利要求1所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述定徑測量尺的中部設有測量位（17），所述測量位（17）的寬度等于球頭千分尺的球頭直徑，測量位（17）的深度大于球頭千分尺球頭的半徑，在定徑測量尺的兩端分別設有等徑且同心的弧形面（18），所述兩弧形面（18）的圓心與球頭千分尺的球頭在測量位（17）中的球心同心，在兩弧形面（18）的徑向設有半圓弧面（34），所述半圓弧面（34）的圓心與定徑測量尺兩端弧形面（18）圓心在同一平面內，且半圓弧面（34）與定徑測量尺兩端的弧形面（18）相切形成定徑測量尺的定位邊。

3.根據權利要求2所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述測量位（17）設置為向下凹陷的方形槽，在所述方形槽的上部設有倒角，所述方形槽的底面與側面垂直，方形槽的底面與側面均與定徑測量尺的兩定位邊所在平面垂直。

4.根據權利要求2所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述定徑測量尺設置為長定徑測量尺（4），所述長定徑測量尺（4）的中部設有復數個呈一字型排列的孔A（6），在長定徑測量尺（4）的兩端分別設有調整架銷安裝孔（19），在每個調整架銷安裝孔（19）的上部和下部分別設有長圓形表架安裝孔（12）形成測量大直徑深錐孔大端側的定徑測量尺。

5.根據權利要求2所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述定徑測量尺設置為短定徑測量尺（16），所述短定徑測量尺（16）的中部設有復數個呈一字型排列的孔A（6），在短定徑測量尺（16）的兩端分別設有調整架銷安裝孔（19），在每個調整架銷安裝孔（19）的上部和下部分別設有長圓形表架安裝孔（12）形成測量大直徑深錐孔小端側的定徑測量尺。

6.根據權利要求1所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述測量表為百分表或千分表（5），所述百分表或千分表（5）通過緊固螺釘（11）固定在表架（10）的一端，所述表架（10）的另一端固定在定徑測量尺端部的長圓形表架安裝孔（12）上。

7.根據權利要求1所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述調整機構包括調整架銷（13）、調整螺釘（14）和鎖緊螺母（20），所述調整架銷（13）穿過長定徑測量尺（4）或短定徑測量尺（16）兩端設置的調整架銷安裝孔（19）并通過鎖緊螺母（20）固定在長定徑測量尺（4）或短定徑測量尺（16）的兩端，在調整架銷（13）的兩端分別設有調整螺釘（14）。

8.根據權利要求1所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述千分尺設置為固定測頭是圓球形的球頭千分尺A（7），所述球頭千分尺A（7）的球形測頭設置在長定徑測量尺（4）中部的測量位（17）內，并與方形槽的底面與側面相切。

9.根據權利要求1所述的測量大直徑深錐孔的裝置，其特征是：所述千分尺設置為固定測頭是圓球形的球頭千分尺B（15），所述球頭千分尺B（15）的球形測頭設置在短定徑測量尺（16）中部的測量位（17）內，并與方形槽的底面與側面相切。

10.實施權利要求1～9任一權利要求所述的一種測量大直徑深錐孔的裝置的一種測量大直徑深錐孔的方法，所述測量方法包括如下步驟：

第一步，首先將兩個等高量塊（3）沿錐孔（2）的徑向中心線放置在錐孔（2）的兩端，然后在兩等高量塊（3）的上面放置平尺（8）；

第二步，將安裝有測量表和調整機構的長定徑測量尺（4）放入錐孔（2）中，首先使測量表的測頭緊貼在錐孔（2）的孔壁上且測頭可以自由伸縮，此時測量表的測頭與錐孔（2）孔壁的接觸線是一近似橢圓的曲線，通過不斷的繞長定徑測量尺（4）使長定徑測量尺（4）兩端的弧形面（18）與錐孔（2）的兩切點連線擺動調整長定徑測量尺（4）在錐孔（2）中的位置，當測量表讀數為最小值時，長定徑測量尺（4）兩端的定位邊與錐孔（2）兩對稱母線相切，且長定徑測量尺（4）的對稱中心面與錐孔（2）兩對稱母線所在平面共面，即長定徑測量尺（4）兩端的定位邊的圓心在錐孔（2）的中心線上，此時長定徑測量尺（4）處于錐孔（2）理論的正確測量位置上，然后通過旋擰長定徑測量尺（4）上調整機構中的調整螺釘（14），使調整螺釘（14）的端頭頂緊在被測錐孔（2）的孔壁上，以阻止長定徑測量尺（4）擺動，將球頭千分尺A（7）的球頭端插入長定徑測量尺（4）中部設置的測量位（17）的底部，此時將球頭千分尺A（7）測量得到的由測量位（17）的底部到平尺（8）與等高量塊（3）接觸面的垂直距離記為H₁，在測量過程中由于球頭千分尺A（7）的球頭直徑等于測量位（17）的寬度，測量位（17）底部到長定徑測量尺（4）兩端弧形面（18）的定位邊圓心的距離等于球頭千分尺A（7）的球頭半徑，所以允許長定徑測量尺（4）沿錐孔（2）徑向平面擺動，但定位邊與錐孔（2）孔壁始終相切；

第三步，將安裝有測量表和調整機構的短定徑測量尺（16）放入錐孔（2）中，首先使測量表的測頭緊貼在錐孔（2）的孔壁上且測頭可以自由伸縮，此時測量表的測頭與錐孔（2）孔壁的接觸線是一近似橢圓的曲線，通過不斷的繞短定徑測量尺（16）使短定徑測量尺（16）兩端的弧形面（18）與錐孔（2）的兩切點連線擺動調整短定徑測量尺（16）在錐孔（2）中的位置，當測量表讀數為最小值時，短定徑測量尺（16）兩端的定位邊與錐孔（2）兩對稱母線相切，且短定徑測量尺（16）的對稱中心面與錐孔（2）兩對稱母線所在平面共面，即短定徑測量尺（16）兩端的定位邊的圓心在錐孔（2）的中心線上，此時短定徑測量尺（16）處于錐孔（2）理論的正確測量位置上，然后通過旋擰短定徑測量尺（16）上調整機構中的調整螺釘（14），使調整螺釘（14）的端頭頂緊在被測錐孔（2）的孔壁上，以阻止短定徑測量尺（16）擺動，將球頭千分尺B（15）的球頭端插入短定徑測量尺（16）中部設置的測量位（17）的底部，此時將球頭千分尺B（15）測量得到的由測量位（17）的底部到平尺（8）與等高量塊（3）接觸面的垂直距離記為H₂，在測量過程中由于球頭千分尺B（15）的球頭直徑等于測量位（17）的寬度，測量位（17）底部到短定徑測量尺（16）兩端弧形面（18）的定位邊圓心的距離等于球頭千分尺B（15）的球頭半徑，所以允許短定徑測量尺（16）沿錐孔（2）徑向平面擺動，但定位邊與錐孔（2）孔壁始終相切；

第四步，將長定徑測量尺（4）的定位邊直徑設為D₁、將短定徑測量尺（16）的定位邊直徑設為D₂、將等高量塊（3）的高度設為h、將球頭千分尺A（7）或球頭千分尺B（15）的球形測頭半徑設為r，同時將利用第二步和第三步測量得到的H₁和H₂值,即可通過如下公式計算出錐孔（2）的半錐角α和錐孔的大端直徑D_max：

第五步，此時即完成了一次對錐孔（2）的測量。