[發明專利]機車增壓器主軸螺母盲孔螺紋垂直度檢測裝置與檢測方法

有效

• 申請號: 201711015840.5
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107621217B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 初永春;刁立全;趙強
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: G01B5/245
• 分類號: G01B5/245
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 董彬;涂文詩

一種機車增壓器主軸盲孔螺母螺紋垂直度檢測裝置與使用方法，其特征在于：底板上面固定4根支撐柱，設有中心孔的基座固定于4根支撐柱的上端。設有凸臺的空心軸軸部穿過基座上的中心孔并與中心孔的內徑之間形成過盈配合公差。設有軸擋的旋轉軸的上端中心設有半圓孔，頂珠置于該半圓孔內。旋轉軸下端中心設有螺孔，底部設有中心孔的鎖緊罩被螺釘緊固于旋轉軸下端的螺孔內。鎖緊罩與基座3的下部之間設有壓簧。鎖緊罩的上端面與基座的下表面之間設有間隙。杠桿千分表緊固于測表支架上，而測表支架固定于基座的側面。使用以上裝置解決了機車增壓器主軸螺母盲孔螺紋垂直度無法檢測問題。這種裝置結構簡單，成本低、操作簡便、檢測效率高，檢測精度高。

技術領域

本發明涉及柴油機渦輪增壓器技術領域。

背景技術

內燃機車增壓器是機車的核心部件，增壓器在工作時其轉子的轉速一般都在30000—40000轉/分鐘，而增壓器核心部件是其轉子部分。轉子部分主要是由主軸、輪盤葉片、軸承套、葉輪、主軸螺母等組成。因高溫、高轉速的工況，對轉子部件的加工精度要求非常高，其中主軸螺母是主軸和葉輪的鎖緊定位的重要部件，緊固時其端面會受到很大壓力。如果端面相對于螺紋垂直度不好，就意味著緊固時主軸螺母端面和被連接的葉輪面接觸不均勻，容易在主軸螺紋頭部形成附加彎矩，這對于主軸疲勞強度有很大影響，甚至會導致主軸螺紋掉頭的質量事故發生，在增壓器轉子高速旋轉中也會直接影響轉子的動平衡的穩定性。因此，主軸螺母的設計圖樣對于其端面相對于螺紋的垂直度嚴格要求，因主軸螺母的螺紋形狀復雜特殊，螺紋又在主軸螺母的盲孔中，螺紋的檢測都比較難，國外有專業的螺紋測量技術公司推出不少專業的螺紋測量儀，但能檢測盲孔內螺紋的裝置卻非常少，并且這些測量儀造價不菲，購置費用很高。

也有一些通用的測量設備如三坐標測量儀、光學測量儀也有相關的螺紋測量功能，但都不夠專業精度也不高。例如：三坐標測量機按理論螺距沿螺旋槽取點建立軸線，但測球探不進溝槽內部，測量精度不高，檢測過程比較麻煩。光學測量機一般用于兩頭帶中心孔的軸類零件的檢測，對主軸螺母的內螺紋無法形成投影，也就無法檢測。

發明內容

為克服現有技術中的缺陷，本發明提出以下技術方案：一種機車增壓器主軸盲孔螺母螺紋垂直度檢測裝置，其特征在于：底板上面固定4根支撐柱，設有中心孔的基座固定于4根支撐柱的上端。設有凸臺的空心軸軸部穿過基座上的中心孔并與中心孔的內徑之間形成過盈配合公差。設有軸擋的旋轉軸的上端中心設有半圓孔，頂珠置于該半圓孔內。旋轉軸下端中心設有螺孔，底部設有中心孔的鎖緊罩被螺釘緊固于旋轉軸下端的螺孔內。鎖緊罩與基座的下部之間設有壓簧。鎖緊罩的上端面與基座的下表面之間設有間隙。杠桿千分表緊固于測表支架上，而測表支架固定于基座的側面。底板采用硬尼龍材料?；捎娩X合金材料。設有凸臺的空心軸采用調質鋼。設有凸臺的空心軸的內孔與旋轉軸的外徑之間公差為0.01—0.03mm，最佳值為0.02mm。一種利用上述裝置檢測機車增壓器主軸盲孔螺母螺紋垂直度的方法，包括以下步驟：1)將主軸螺母擰緊到旋轉軸上端螺紋，利用頂珠頂到主軸螺母盲孔底面中心位置，保證主軸螺母的螺紋與檢測裝置旋轉軸螺紋保持自由鎖緊狀態。2)調整測表支架保證杠桿千分表的測針與主軸螺母的被測端面接觸，并使測針壓緊0.1mm—0.2mm，然后旋轉鎖緊螺母帶動旋轉軸轉動，其中壓簧保證了設有凸臺的空心軸與旋轉軸的軸肩保持緊密接觸軸向無攛動，此時旋轉360度，杠桿千分表所顯示的變化量就可以測量出主軸螺母端面跳動，由于主軸螺母端面是環帶，跳動近似等于垂直度，經計算驗證誤差小于0.005mm，可以直接作為主軸螺母的螺紋軸線與端面的垂直度使用。

采用上述技術方案的機車增壓器主軸螺母盲孔螺紋垂直度檢測裝置具有結構簡單，成本低、操作簡單、檢測效率高，檢測精度高。利用頂珠頂到主軸螺母盲孔底面中心位置，保證主軸螺母的螺紋與檢測裝置旋轉軸螺紋保持自由鎖緊狀態，旋轉一周用千分表測量盲孔螺母的螺紋與端面垂直度的裝置，解決了機車增壓器主軸螺母盲孔螺紋垂直度無法檢測問題。

附圖說明

本發明共有附圖2張：

圖1為本發明機車增壓器主軸螺母盲孔螺紋垂直度檢測裝置的立體圖。