[發明專利]可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭

在審

• 申請號: 201410279426.5
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104019781A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 孫長敬;江逸暉
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10;G01B21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種測量裝置，尤其是一種可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭。

背景技術

眾所周知，軸瓦是各類發動機摩擦副中的關鍵零件之一。其品種多、批量大、質量要求高。軸瓦的半徑高和對口平行度是衡量其制造質量的兩個重要參數。因此，國家標準要求對軸瓦的半徑高度和對口平行度采取全檢方式進行檢測，并根據不同精度等級要求進行分類篩選。該項工作一直受到國內外軸瓦生產廠家的高度重視。目前，國內對軸瓦半徑高的檢測多使用如專利CN201731845U“軸瓦半徑高測量裝置”公布的裝置。其采用單邊加載方式，人工進行離線測量和分選。這種檢測方式存在檢測效率低、勞動強度大、人為因素多、可靠性差等弊端，檢測精度難以滿足越來越高的要求，且不能測量軸瓦的對口平行度。為此，國內少數軸瓦生產廠家從國外引進了軸瓦半徑高和對口平行度自動檢測設備，雖可滿足檢測要求，但存在價格高、維護費用大、測量數據波動較大等缺陷。毋庸置疑，軸瓦半徑高和對口平行度測量裝置中，測量頭是最關鍵的部件。通過研究發現，進口設備均采用雙邊加載法，即采用兩個獨立的可隨瓦口平面轉動的測量頭，同時進行半徑高和對口平行度的測量。其測量頭高精度的轉動要求是由剖開的無內圈的滾針軸承實現的。其缺點是，測量頭結構復雜，且滾針軸承剖開后，外圈的回彈變形會導致其轉動精度的降低，雖然可采用壓板將剖開的外圈壓入到底座中具有標準外形的孔中，但還是難以達到軸承本來的轉動精度。另一方面，與滾針配合的測頭轉動部分還需要另外制造，且精度要求較高，從而造成整個裝置的價格較高；國家專利CN202204501U公布的“軸瓦半徑高和平行度自動檢測裝置”中的測量頭也采用雙邊加載方式，但其僅給出測量頭外形的示意圖，沒有詳細說明測量頭的結構。鑒于上述國內外軸瓦半徑高和對口平行度測量裝置中測量頭存在的不足，研制精度高、結構簡單、成本低廉的測量頭至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭，可用于采用單邊或雙邊加載方式測量軸瓦的半徑高和對口平行度，且轉動精度高、結構簡單、成本低廉。本發明的目的通過以下技術方案來實現：

本發明提出的可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭，包括測量頭安裝板1、軸承座2、平行度傳感器支架4、平行度傳感器5、滾針軸承7、轉動軸8、半徑高傳感器支架9、測量板支架11、半徑高傳感器12、測量板13、拉伸彈簧15、螺釘。

軸承座2通過第六螺釘17與測量頭安裝板1固聯。滾針軸承7的外圈與軸承座2上的孔緊配。轉動軸8與滾針軸承7的內圈緊配。測量板支架11與轉動軸8通過第二螺釘6固聯。測量板13與測量板支架11通過第七螺釘18固聯。平行度傳感器支架4通過第五螺釘16與軸承座2固聯。平行度傳感器5插入平行度傳感器支架4的孔內，并由第一螺釘3鎖緊。半徑高傳感器支架9通過第四螺釘14與軸承座2固聯。半徑高傳感器12插入半徑高傳感器支架9的孔內，并由第三螺釘10鎖緊。拉伸彈簧15的兩端分別與測量板13和軸承座2固聯。

本發明利用完整的帶內圈的滾針軸承實現測量板高精度的轉動，從而保證軸瓦半徑高及對口平行度的測量精度，且結構簡單，成本低廉，應用前景廣闊。

附圖說明

以下通過實施例及其附圖作進一步的說明。

圖1是本發明所述的可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭的結構示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是圖1的左視圖。

圖4是圖1的A-A、B-B、C-C剖視圖。

圖5是本發明所述的可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭的工作示意圖。

圖6是圖5的俯視圖。

圖7是本發明所述的可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭測量標準瓦時的示意圖。

圖8是圖7的俯視圖。

圖9是本發明所述的可同時測量軸瓦半徑高和對口平行度的測量頭測量被測瓦時的示意圖。

圖10是圖9的俯視圖。

圖中，1.測量頭安裝板，2.軸承座，3.第一螺釘，4.平行度傳感器支架，5.平行度傳感器，6.第二螺釘，7.滾針軸承，8.轉動軸，9.半徑高傳感器支架，10.第三螺釘，11.測量板支架，12.半徑高傳感器，13.測量板，14.第四螺釘，15.拉伸彈簧，16.第五螺釘，17.第六螺釘，18.第七螺釘，19.檢驗模，20.被測軸瓦，21.標準軸瓦。

具體實施方式

圖1～4所示的實施例中，通過測量板支架11和第二螺釘6與轉動軸8固聯的測量板13可以繞滾針軸承7的中心旋轉。滾針軸承7的作用是保證測量板13轉動的精度。半徑高傳感器12和平行度傳感器5分別用于測量軸瓦的半徑高和對口平行度。拉伸彈簧15用于保證不測量時測量板13處于垂直狀態。如圖5和圖6所示，采用本發明進行測量時，首先選擇并固定與被測軸瓦匹配的檢驗模19，將軸瓦放于檢驗模19中，并使其軸向的中剖面與測量頭的中剖面重合。測量頭在驅動力的作用下壓向軸瓦，測量板13與軸瓦的瓦口接觸并以規定的壓力將軸瓦壓緊于檢驗模19上半圓形的凹坑中。此時，半徑高傳感器12與檢驗模19接觸，輸出半徑高的測量信號。同時，測量板13隨著瓦口面繞滾針軸承7的中心旋轉。與測量板13接觸的平行度傳感器5輸出平行度的測量信號。采用比較法測量時，先將標準軸瓦21放入檢驗模19中并以規定的壓力壓緊軸瓦進行測量(如圖7和圖8所示)，將各傳感器的輸出值作為基準值；再將標準軸瓦21換成被測軸瓦20，在相同的載荷下重復進行測量(如圖9和圖10所示)，并將各傳感器的輸出值作為對應的測量值。通過對各傳感器的測量值及其對應的基準值進行處理即可分別得到被測軸瓦的半徑高和對口平行度誤差。