[發明專利]一種薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201910355310.8
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN111854671A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王超;葉瑞奪
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 孫秋媛

1.一種薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：包括基臺、支承限位機構、驅動控制機構和數據采集機構，所述支承限位機構與驅動控制機構安裝在基臺上，所述數據采集機構設置在支承限位機構上；

所述支承限位機構包括安裝在基臺上的支撐座，一端與支撐座連接的支承臂，所述支承臂靠近支撐座的一端安裝一限位機構以用于限位被測薄壁長筒，所述支承結構設置在所述支承臂上以用于支承套在支承臂上的被測薄壁長筒；

所述驅動控制機構包括俯仰擺動以壓緊被測薄壁長筒的壓緊驅動臂；

所述數據采集機構包括安裝在支承臂上的傳感器陣列，所述傳感器陣列與被測薄壁長筒的內壁相接觸以用于測量被測薄壁長筒內被測截面圓的幾何中心數據。

2.根據權利要求1所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述限位裝置包括安裝在支承臂上的限位支架和豎直設置在限位支架上的限位軸承，所述限位軸承與被測薄壁長筒的一端滑動接觸以避免被測薄壁長筒軸向竄動。

3.根據權利要求2所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述限位支架上還設有限位桿，所述限位桿與限位軸承相配合夾緊被測薄壁長筒的一端以用于對被測薄壁長筒限位。

4.根據權利要求1所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述支承結構包括V型軸承支架和兩個支承軸承，所述V型軸承支架的底部安裝在支承臂上，兩個所述支承軸承通過軸桿對稱安裝在V型軸承支架上以形成V型支承結構，且該V型支承結構的頂端以用于支承被測薄壁長筒的內壁。

5.根據權利要求1所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述壓緊驅動臂包括支撐架，受驅動相對所述的支撐架俯仰擺動的俯仰支架和設置在所述俯仰支架上的驅動部，所述驅動部在壓緊被測薄壁長筒狀態下驅動被測薄壁長筒轉動。

6.根據權利要求5所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述驅動部包括用于壓緊被測薄壁長筒的同步帶和設置在同步帶上的同步帶輪，步進電機通過聯軸器安裝在支撐架上驅動同步帶輪轉動，以使同步帶帶動被測薄壁長筒轉動。

7.根據權利要求6所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述同步帶輪包括主動帶輪和從動帶輪，所述從動帶輪設置在俯仰支架的滑塊上，所述滑塊上設有一導桿，且在該導桿上設有彈簧以用于調節同步帶對被測薄壁長筒的壓緊度。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述驅動控制機構還包括安裝在基臺上的滑動機構，所述滑動機構包括滑動板、水平驅動氣缸和直線導軌，所述滑動板安裝在直線導軌上，所述壓緊驅動臂安裝在滑動板上，所述水平驅動氣缸的驅動端安裝在滑動板的中間以用于驅動滑動板沿直線導軌在水平方向上移動。

9.根據權利要求8所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述傳感器陣列包括多個等間距排布的傳感器，每個所述傳感器的下方對應設有傳感器支架以安裝在支承臂。

10.根據權利要求9所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述支承臂遠離限位裝置的一端上設有定位板以用于定位被測薄壁長筒。

11.根據權利要求10所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置，其特征在于：所述定位板的對角線長度小于被測薄壁長筒的內徑以使被測薄壁長筒順利穿過定位板。

12.一種基于權利要求11所述的薄壁長筒內部軸心直線度測量裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)被測薄壁長筒的安裝：被測薄壁長筒套裝在支承臂上，長筒一端頂在限位裝置上，另一端通過定位板固定，被測薄壁長筒的內壁與支承結構的頂端相接觸，且被測薄壁長筒的內壁最上端與傳感器相接觸，完成安裝；

(2)被測薄壁長筒的驅動準備：壓緊驅動臂向上抬起，之后驅動滑動板移動，使得同步帶工作段達到被測薄壁長筒的正上方，而后驅動壓緊驅動臂向下擺動使得同步帶工作段壓緊在被測薄壁長筒的外壁，完成驅動準備；

(3)數據采集與結果計算：啟動傳感器陣列，同步帶傳動使被測薄壁長筒旋轉一周后，傳感器陣列獲取多個被測薄壁長筒截面的幾何中心信息，完成數據采集通過計算處理得出被測薄壁長筒的內部軸心直線度；

(4)被測薄壁長筒的卸載：壓緊驅動臂抬起，滑動板回退至原位，遠離被測薄壁長筒，之后壓緊驅動臂放下，從支承臂上取下被測薄壁長筒，完成測量工作。