[發明專利]一種單人手持用于軸連接過程的同軸監測裝置

在審

• 申請號: 201710718485.1
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107702631A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 沈曉飛;馮冰硯;李勁松;黃朝暉;劉愷;孫睿
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01B5/245
• 分類號: G01B5/245
• 代理公司: 合肥金安專利事務所34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于軸連接裝配過程中監測技術領域，具體涉及應用于常規連接軸裝配過程中安裝法蘭的同軸校準裝置。

背景技術

在生產過程中，軸連接是一種常見的裝配方式，裝配配合間隙極小屬于精密插裝作業。假設軸連接裝配不存在形狀尺寸誤差時，則裝配時的軸向力完全取決于軸與兩個法蘭孔的配合性質，當軸的中心線與兩個法蘭孔的圓心完全吻合時，孔內的軸向力為零，連接軸可以直接插入到兩個法蘭孔內實現裝配完成。但現實中裝配情況因軸工件加工誤差、裝配法蘭孔的定位誤差等影響，兩個法蘭孔常常不能直接同心存在偏差，使裝配作業不能正常進行。軸連接兩個法蘭孔的裝配異常存在以下二種誤差：(1)軸與兩個法蘭孔的軸線平行而不重合，有側向誤差x；(2)軸與兩個法蘭孔的軸線不平行，有角度誤差θ。目前，角度誤差θ可以在裝配前采取移動軸的角度進行調整，而側向誤差x無法直接進行同軸監測。

對本發明應用的裝配過程進行進一步分析，基本情況為軸、法蘭1和2工件尺寸均符合設計要求，法蘭1為固定狀態，法蘭2為懸空狀態。可以看出現有的裝配情況為軸直接進入法蘭1后，由于法蘭2處于懸空狀態且與法蘭1不緊密貼合，軸無法第一時間進入法蘭2的孔內，為保證裝配完成，當前常見的裝配輔助情況為沿軸心線敲擊軸且同時晃動法蘭2使之與法蘭1同心，使軸連接兩個法蘭。此類情況的缺點有(1)敲擊造成的軸本體損傷；(2)敲擊造成軸與法蘭孔連接處損傷；(3)晃動法蘭2出現的人身安全。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種單人手持的軸連接過程同軸監測裝置。

本發明需要考慮三個因素：(1)具備足夠的定位精度以控制側向誤差x；(2)具備可視化以在裝配過程中對上述誤差有辨別能力；(3)具備足夠的柔順性以便在插入過程中能及時地調整同軸。單純依靠市場上的一些激光傳感器來解決問題在技術上比較難，而且經濟成本很高。鑒于以上闡述，現亟需要研究易攜帶、精度高和可視化的軸連接過程同軸監測裝置來解決側向誤差x所述問題。

具體的技術解決方案如下：

一種單人手持用于軸連接過程的同軸監測裝置包括管狀的殼體3和檢測機構；

所述殼體3的軸向一端為檢測端，軸向另一端為調節端；

所述檢測機構包括管狀軌道5、中心軸11和百分表16，管狀軌道5的一端轉動配合位于殼體3內；管狀軌道5的另一端上套設有后壓塊8，后壓塊8的徑向開設有共振孔和限位孔，共振孔和限位孔同軸貫通，且共振孔位于后壓塊8上部，限位孔位于后壓塊8下部；共振孔處的后壓塊8上設有直立向上的固定管2，固定管2垂直于后壓塊8；所述限位孔內設有限位螺釘10；中心軸11通過固定塊13固定在管狀軌道5內，中心軸11的一端通過管狀軌道5伸出殼體3的檢測端外部，中心軸11的外伸端徑向上通過螺紋連接設有測量頭12，中心軸11的另一端徑向上設有共振桿14，共振桿14上套設有彈簧15，且共振桿14位于所述固定管2內；所述百分表16的表桿由固定管2的外端插入固定管2內，且表桿的檢測端位于彈簧15內；后壓塊8軸向外端固定設有旋轉手柄1；

用于檢測時，將殼體3插入安裝的一個法蘭孔內，同時將測量頭12伸入安裝的另一個法蘭孔內，轉動旋轉手柄1使管狀軌道5相對于殼體3轉動，實現測量頭12在被測法蘭孔的孔壁內360度的轉動測量。

進一步限定的技術方案如下：

所述殼體3的外部設有向外凸起的手托凸環6，手托凸環6上設有桿狀的手托支架7，且手托支架7和后壓塊8上固定管2的方向相反。

所述殼體3和管狀軌道5之間沿軸向設有兩列滾珠4，實現管狀軌道5相對與殼體3的轉動。

所述殼體3的內管壁上和管狀軌道5的外圓柱面上沿軸向分別對應開設有兩條滾珠槽，所述兩列滾珠4分別對應位于滾珠槽內。

所述中心軸11為方軸，中心軸11的一側面中部設有固定塊13；管狀軌道5的管孔為方孔；中心軸11在管狀軌道5中以固定塊13為中心上下擺動，固定塊13用于限制中心軸11在管狀軌道5內的左右擺動。

所述固定塊13的厚度小于1㎜，所述殼體3和管狀軌道5徑向之間的間距小于1.2㎜。

所述測量頭12為直立的圓柱短桿，圓柱短桿的上端為球冠狀的測量端；測量頭12和中心軸11之間為螺紋連接。

所述后壓塊8的限位孔內固定設有限位螺管9，限位螺釘10和限位螺管9配合連接。

所述同軸監測裝置用于軸連接兩個法蘭時，軸與兩個法蘭孔的軸線平行而不重合的側向誤差x為10.2um～54.2um的檢測。

本發明的有益技術效果體現在以下方面：