[發(fā)明專利]一種波形唇油封唇口曲面形狀誤差測量裝置及測量方法

有效

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• 申請日: 2018-01-13
• 公開（公告）號: CN108050957B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)藝;丁淑輝;張鑫;王坤;張國鵬;鄧人菩
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 37219 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 顏洪嶺

本發(fā)明涉及一種波形唇油封唇口曲面形狀誤差測量裝置及測量方法，該測量裝置包括定位與測量調(diào)節(jié)裝置、攝像頭調(diào)節(jié)裝置、測量裝置和計(jì)算機(jī)；測量裝置包括縱向激光測距儀、橫向激光測距儀、標(biāo)靶、測量桿、測量頭、上微距攝像頭、點(diǎn)激光源和下微距攝像頭，后續(xù)通過測量裝置獲取油封唇口曲面形狀與標(biāo)準(zhǔn)唇口曲面在同一坐標(biāo)系下進(jìn)行曲面形狀誤差評定。本測量裝置采用非接觸式測量，相較于傳統(tǒng)的探針測量頭等接觸式測量方法，不會對軟質(zhì)材料的油封施加外力而造成其變形，有效保證了測量精度。本發(fā)明測量裝置及測量方法，解決了現(xiàn)有測量裝置難以精確測量波形唇油封唇口曲面形狀誤差的難題，可有效檢測波形唇油封的制造精度，保證油封的工作性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種波形唇油封唇口曲面形狀誤差測量裝置及測量方法，屬于波形唇油封技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

密封技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然密封件往往是設(shè)備中的小部件，其成本相對于整機(jī)而言微不足道，但故障率卻非常高，對設(shè)備的安全性起著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)外許多重大安全事故如1986年美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機(jī)失事、2005年中石油吉林石化分公司雙苯廠爆炸都是由于密封件失效造成的。

油封是旋轉(zhuǎn)密封件中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、應(yīng)用最廣泛的橡膠元件，是最常用的密封件之一。目前應(yīng)用最為普遍的油封是具有“泵吸效應(yīng)”的流體動力油封，包括回流紋油封和波形唇油封兩種。與回流紋油封相比，波形唇油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸呈波浪形接觸，具有良好的泵油性能，因此密封性能更好，壽命更長，適用于雙向旋轉(zhuǎn)。

波形唇油封的唇口曲面結(jié)構(gòu)是影響其密封性能的關(guān)鍵指標(biāo)。為了保證油封的工作性能，在油封的生產(chǎn)過程中，需要對其制造精度，尤其是唇口曲面的形狀誤差進(jìn)行檢測。

由于波形唇油封的主唇口結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由波形復(fù)雜曲面組成，不僅制造困難，更是難以對其制造精度進(jìn)行檢測。目前還缺乏用于波形唇油封唇口曲面形狀誤差檢測的專用儀器設(shè)備和行之有效的方法。現(xiàn)有的測量零件曲面形狀誤差或者輪廓度的儀器，大都是針對圓柱形零件的外表面或者筒形零件的內(nèi)表面的接觸式測量。測量對象的選取上較為固定，必須為較為平整的圓柱面；對于本發(fā)明中提及的波形唇油封的唇口曲面，上述測量儀器的測頭受限于尺寸難以有效進(jìn)行測量。另外這種測量方法中的測頭或者探針，在測量過程中難免會劃傷被測件表面或者造成被測件的變形而影響測量精度。波形唇油封的材料多為橡膠，接觸更容易產(chǎn)生變形，會導(dǎo)致較大的測量誤差。

另外現(xiàn)有的文獻(xiàn)中，雖有利用非接觸式激光或者攝影測量曲面輪廓或者誤差的儀器，但是大多結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要較多的前期準(zhǔn)備工作，測量較為繁瑣費(fèi)時(shí)。且這些儀器尺寸較大，多用于大型曲面的測量，且測量精度有限，對于波形唇油封這種直徑較小、且測量精度要求較高的零件，難以進(jìn)行有效的測量。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種波形唇油封唇口曲面形狀誤差測量裝置。

本發(fā)明還提供利用上述一種波形唇油封唇口曲面形狀誤差測量裝置的測量方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種波形唇油封唇口曲面形狀誤差測量裝置，包括定位與測量調(diào)節(jié)裝置、攝像頭調(diào)節(jié)裝置、測量裝置和計(jì)算機(jī)：

定位與測量調(diào)節(jié)裝置包括工作平臺，工作平臺上設(shè)置有角度分度盤支撐臺和角度分度指示器，在角度分度盤支撐臺上同心安裝有角度分度盤和工作圓臺；

攝像頭調(diào)節(jié)裝置包括螺紋立柱、升降支架和伸縮橫架，螺紋立柱設(shè)置在工作平臺側(cè)邊中點(diǎn)處，螺紋立柱的兩側(cè)對稱設(shè)置有導(dǎo)柱，升降支架與螺紋立柱螺紋連接，升降支架的兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)套且導(dǎo)套安裝在導(dǎo)柱上，伸縮橫架的末端連接在升降支架的頂端；