[發明專利]確定通過兩個萬向節及帶有轉動接頭的第三軸連接的兩個軸的方位的裝置和方法

在審

• 申請號: 201710422320.X
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN107121097A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: R·維赫勞奇
• 申請（專利權）人: 普樂福尼克·迪特·布什股份公司
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司11280
• 代理人: 胡強

本申請是名為“確定通過兩個萬向節及帶有轉動接頭的第三軸連接的兩個軸的方位的裝置和方法”的、申請日為2012年11月8日的中國發明專利申請201210444231.2的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于確定并修正機器或機器部件的兩個軸的角度偏差的裝置和改進簡化的方法，這兩個軸因為其平行偏差而通過兩個萬向節及連接這兩個萬向節的第三軸相互連接。

背景技術

過去，通過兩個萬向節和一個第三軸來補償在將發動機和被驅動裝置相互連接起來的兩個軸之間的偏差。可是，這種配置只能補償平行偏差。如果這兩個軸沒有精確地相互平行對準，則通常因為角度偏差而出現嚴重損壞。

這兩種偏差，確切的說是平行偏差和角度偏差，可以利用光電對中儀來簡單精確地確定。但這只能在這兩個相互連接的軸同軸延伸的比較簡單的情況下進行。基于激光或其它光源和光敏探測器(PSD、CCD陣列或CMOS陣列)的這些光學對中儀在德國專利DE3911307(對應于美國專利US5,026,998)和德國專利DE3320163(對應于美國專利US4,698,491)中有描述。在這些文獻中，一方面描述了這樣的對中儀，其在一個測量頭內包括光源和在另一個測量頭內包括探測器。在該測量頭中可以如此測量光束的入射位置和入射方向，即，在測量頭的光路中接連設有可兩維讀取的兩個探測器。這樣的配置例如可以通過分光器來獲得。另一方面，還描述了這樣的測量儀，其中的一個測量頭既含有光源，也含有兩維探測器，而另一個測量頭含有例如呈屋脊形棱鏡形式的反射鏡。上述文獻所描述的對中儀利用了具有點狀橫截面的光束和可兩維讀取的探測器。

德國專利申請DE102006023926(對應于美國專利US7,672,001)描述了一種對中儀，其中，光束在沿橫向于傳播方向的多于一個的方向上成扇形展開。一些實施例規定了，每個測量頭既包含光源，也包含探測器。上述的光學對中儀假定在這兩個軸的多個(至少三個，但通常是四個、甚至五個或更多)回轉位置上進行一道光束或多道光束在一個探測器或多個探測器上的光照點的測量。

德國專利DE3335336和對應的美國專利US4,518,855描述一種對中儀，其中，每個測量頭既含有光源，也含有可根據入射位置和入射角度被兩維讀取的探測器。該測量儀能夠僅在這兩個軸的一個回轉位置上從在探測器上的光照點的一次測量中根據角度偏差和平行偏差確定不對中，此時，在軸良好對中情況下的該回轉位置的方位和光照點已通過在唯一的筆直軸上的對比測量來獲知。然而，在要對中的軸上在不同角位上的測量也是原則上可行的。

通常，為針對未同軸延伸并因而具有平行偏差的多個軸使用這些光電對中儀，使用特殊的調整裝置，這些軸通過兩個萬向節及第三軸相互連接。該儀器在歐洲專利EP1430995(對應于美國專利US7,242,465)中被示出。使用這些儀器的缺點是，第三軸通常必須被取掉。另外，需要復雜地操作該儀器并且執行大量步驟，這使得確定角偏差復雜且易出錯。因此，可能出現當重裝第三軸時無意中使已正確對中的機器發生偏移。另一個問題是，這些儀器是按照很大的容許誤差來制造的，因此，角度偏差測量因有游隙而變得非常不準確。該文獻的現有技術牽涉到轉動接頭，它必須沿著支座安裝就位。該支座安裝在兩個軸中一個軸上，轉動接頭和在其上的傳感器設置在轉動接頭軸線在此與待對中的另一軸的軸線重合的位置上。轉動接頭軸線的位置必須適應于需要被對中的兩個軸之間的徑向間距。

US4,708,485描述一種用于對中儀測量頭的轉動支座。轉動支座安裝在一個機器部件的殼體上，該機器部件的軸要與另一個機器部件的軸對準。轉動支座的軸線與機器殼體同軸安置。因為該機器殼體不一定與該殼體內的軸同軸設置，所以，必須用其它傳感器來監視軸位置。

發明內容

因此，本發明的主要目的是提出一種裝置，它允許省掉連接用第三軸的拆卸，而只需要對傳統的光電對中儀略做改動。

另一個目的是提出一種用于利用光學對中儀來確定通過兩個萬向節及一個第三軸相連接的兩個軸的角度偏差的方法，該光學對中儀容許角度偏差的確定具有高精度，此時兩個軸的任何角位都是可行的。

這些目的通過一種用于光電對中儀的測量頭的支座來實現，該支座由保持機構和將該支座安裝至軸的夾具構成。該保持機構被用來容納如現有技術所述的光電對中儀的多個測量頭。該支座具有轉動接頭，其固定安置在夾具上并且其轉動軸線平行于該軸的軸線延伸。用于測量頭的保持機構位于該轉動接頭的回轉部分上。

這些目的還通過一種利用包括上述支座的光電對中儀測量角度偏差的測量方法來實現，該方法具有以下步驟：