[發明專利]一種對中誤差的激光測量裝置

在審

• 申請號: 201410804124.5
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104457623A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 楊兆軍;王松;許彬彬;朱小翠;譚壯;黎剛剛;杜大偉;楊超;劉國飛;冉魏
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本發明涉及一種對中誤差的激光測量裝置，具體涉及一種應用于回轉機械在安裝、調試以及維修過程中兩個聯接回轉軸對中誤差的檢測和調整裝置。

背景技術

隨著現代化工業的快速發展，旋轉機械的安全、可靠、連續運行至關重要，一旦出現故障造成停機，將造成巨大的經濟損失，而且還有可能產生嚴重的社會影響。在旋轉機械各類常見故障中，轉子系統不對中故障是發生最多的故障之一，大約占總故障的60％。由于轉子不對中狀態下運行會引起軸的撓曲變形、機械振動和軸承的磨損等，對系統的穩定運行危害性相當大，因此，轉子之間的對中誤差一直備受工程師和設計者的廣泛關注。對中誤差的測量和調節的目的就是使傳動軸在運轉時能保持均衡狀態，即使傳動部件及被傳動部件的旋轉軸能共同在同一旋轉中心上，當兩者共同轉動時，盡量產生較小的振動。但在國內，很少學者對對中誤差的測量有深入研究，在我國目前大多數是采用塞尺、千分表等測試手段完成，很明顯精度不高。近年來有的企業引進了進口的激光對中儀，實際操作過程中，需要人工將測量儀器旋轉到不同的角度進行測量，還要在找正的過程中測量儀器要多次歸零找正，操作繁瑣、時間長，不但操作復雜，而且價格昂貴不宜推廣使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種對中誤差的激光測量裝置。本發明是一種基于CCD傳感技術的對中誤差的激光測量裝置，主要應用于回轉機械在安裝、調試以及維修過程中兩個聯接回轉軸對中誤差的檢測和調整。

本發明是由第一待測軸、激光發射裝置、第二待測軸和激光接收裝置組成，激光發射裝置固定在第一待測軸上，激光接收裝置固定在第二待測軸上；

所述的激光發裝置是由鎖緊鏈條、固定桿、V型塊、發射器殼體、電池、激光器、發射器殼蓋、滾花螺母、第一銷軸、卡扣、擋圈和第二銷軸組成，電池和兩個激光器通過螺釘固定在發射器殼體上，兩個激光器的軸線均水平，發射器殼體上有通電開關和充電接口，發射器殼蓋通過螺釘固定在發射器殼體上形成封裝激光發射器，調節螺母將激光發射器固定在兩根固定桿上，使其高度可調，固定桿通過螺紋固定在V型塊上，第一銷軸和第二銷軸利用擋圈定位在V型塊上，卡扣套在第一銷軸上并穿過鎖緊鏈條一端的鏈節空隙處，鎖緊鏈條的另一端螺紋軸穿過第二銷軸與滾花螺母旋合在一起，通過擰滾花螺母將鎖緊鏈條拉緊，進而將激光發裝置固定在被測的第一待測軸上。

所述的激光接收裝置是由接收器殼體、固定桿、CCD位置測量儀、電路板、V型塊、接收器殼蓋、滾花螺母、第二銷軸、鎖緊鏈條、第一銷軸、卡扣和擋圈組成，接收器殼體上有通電開關、數據接口和無線傳送開關，數據接口即能通過數據線傳送數據，也能作為充電接口，無線傳送開關控制數據無線傳送功能，三個CCD位置測量儀固定在電路板上，電路板通過螺釘固定在接收器殼體上，在標定時三個CCD位置測量儀的中心和所對應的激光線交點重合，接收器殼蓋的面板上有標尺線便于對中誤差的粗調節，接收器殼蓋通過螺釘固定在接收器殼體上封裝形成激光接收器，調節螺母將激光接收器固定在兩根固定桿上，使其高度可調，固定桿通過螺紋固定在V型塊上，第一銷軸和第二銷軸利用擋圈定位在V型塊上，卡扣套在第一銷軸上并穿過鎖緊鏈條一端的鏈節空隙處，鎖緊鏈條的另一端螺紋軸穿過第二銷軸與滾花螺母旋合在一起，通過擰滾花螺母將鎖緊鏈條拉緊，進而將激光發裝置固定在被測的第二待測軸上。激光接收裝置具有數據處理和數據傳輸的能力，可以實現對中誤差的高精度在線檢測。

本發明的工作過程和原理是：

激光發射裝置中的激光發射器利用兩個十字激光器射出四條間距一定的十字交叉的激光線，激光接收裝置能夠檢測激光發射裝置發射出的激光線的精確位置和線寬。

激光發射裝置發出的激光線射到激光接收裝置的三個CCD位置測量儀上，先讓激光先通過濾光片過濾雜光，去除環境干擾，然后通過凹透鏡，最后進入CCD傳感器，由凹透鏡對光線的作用可知，同一寬度的激光從不同的角度穿過凹透鏡時，凹透鏡對激光的偏轉程度以及寬度放大效果是不一樣的，正是利用這一點，通過測量激光最后在CCD傳感器上的位置以及寬度，即可判斷出激光的入射位置和入射角，因此加入凹透鏡意義重大。利用CCD數據處理器對接收的激光進行數據處理，即可計算出四條激光線在三個CCD傳感器中的精確位置和以及激光線的線寬，再利用激光發射器與CCD位置測量儀的距離即可間接測出兩個軸即第一待測軸和第二待測軸的對中誤差，最后只需測量被測軸的調整機構與測量裝置的距離即可確定最優化的調整方案。

本發明與現有技術相比本發明的有益效果是：