[发明专利]可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置，尤其是一种可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头。

背景技术

众所周知，轴瓦是各类发动机摩擦副中的关键零件之一。其品种多、批量大、质量要求高。轴瓦的半径高和对口平行度是衡量其制造质量的两个重要参数。因此，国家标准要求对轴瓦的半径高度和对口平行度采取全检方式进行检测，并根据不同精度等级要求进行分类筛选。该项工作一直受到国内外轴瓦生产厂家的高度重视。目前，国内对轴瓦半径高的检测多使用如专利CN201731845U“轴瓦半径高测量装置”公布的装置。其采用单边加载方式，人工进行离线测量和分选。这种检测方式存在检测效率低、劳动强度大、人为因素多、可靠性差等弊端，检测精度难以满足越来越高的要求，且不能测量轴瓦的对口平行度。为此，国内少数轴瓦生产厂家从国外引进了轴瓦半径高和对口平行度自动检测设备，虽可满足检测要求，但存在价格高、维护费用大、测量数据波动较大等缺陷。毋庸置疑，轴瓦半径高和对口平行度测量装置中，测量头是最关键的部件。通过研究发现，进口设备均采用双边加载法，即采用两个独立的可随瓦口平面转动的测量头，同时进行半径高和对口平行度的测量。其测量头高精度的转动要求是由剖开的无内圈的滚针轴承实现的。其缺点是，测量头结构复杂，且滚针轴承剖开后，外圈的回弹变形会导致其转动精度的降低，虽然可采用压板将剖开的外圈压入到底座中具有标准外形的孔中，但还是难以达到轴承本来的转动精度。另一方面，与滚针配合的测头转动部分还需要另外制造，且精度要求较高，从而造成整个装置的价格较高；国家专利CN202204501U公布的“轴瓦半径高和平行度自动检测装置”中的测量头也采用双边加载方式，但其仅给出测量头外形的示意图，没有详细说明测量头的结构。鉴于上述国内外轴瓦半径高和对口平行度测量装置中测量头存在的不足，研制精度高、结构简单、成本低廉的测量头至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头，可用于采用单边或双边加载方式测量轴瓦的半径高和对口平行度，且转动精度高、结构简单、成本低廉。本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明提出的可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头，包括测量头安装板1、轴承座2、平行度传感器支架4、平行度传感器5、滚针轴承7、转动轴8、半径高传感器支架9、测量板支架11、半径高传感器12、测量板13、拉伸弹簧15、螺钉。

轴承座2通过第六螺钉17与测量头安装板1固联。滚针轴承7的外圈与轴承座2上的孔紧配。转动轴8与滚针轴承7的内圈紧配。测量板支架11与转动轴8通过第二螺钉6固联。测量板13与测量板支架11通过第七螺钉18固联。平行度传感器支架4通过第五螺钉16与轴承座2固联。平行度传感器5插入平行度传感器支架4的孔内，并由第一螺钉3锁紧。半径高传感器支架9通过第四螺钉14与轴承座2固联。半径高传感器12插入半径高传感器支架9的孔内，并由第三螺钉10锁紧。拉伸弹簧15的两端分别与测量板13和轴承座2固联。

本发明利用完整的带内圈的滚针轴承实现测量板高精度的转动，从而保证轴瓦半径高及对口平行度的测量精度，且结构简单，成本低廉，应用前景广阔。

附图说明

以下通过实施例及其附图作进一步的说明。

图1是本发明所述的可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的左视图。

图4是图1的A-A、B-B、C-C剖视图。

图5是本发明所述的可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头的工作示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是本发明所述的可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头测量标准瓦时的示意图。

图8是图7的俯视图。

图9是本发明所述的可同时测量轴瓦半径高和对口平行度的测量头测量被测瓦时的示意图。

图10是图9的俯视图。

图中，1.测量头安装板，2.轴承座，3.第一螺钉，4.平行度传感器支架，5.平行度传感器，6.第二螺钉，7.滚针轴承，8.转动轴，9.半径高传感器支架，10.第三螺钉，11.测量板支架，12.半径高传感器，13.测量板，14.第四螺钉，15.拉伸弹簧，16.第五螺钉，17.第六螺钉，18.第七螺钉，19.检验模，20.被测轴瓦，21.标准轴瓦。

具体实施方式

图1～4所示的实施例中，通过测量板支架11和第二螺钉6与转动轴8固联的测量板13可以绕滚针轴承7的中心旋转。滚针轴承7的作用是保证测量板13转动的精度。半径高传感器12和平行度传感器5分别用于测量轴瓦的半径高和对口平行度。拉伸弹簧15用于保证不测量时测量板13处于垂直状态。如图5和图6所示，采用本发明进行测量时，首先选择并固定与被测轴瓦匹配的检验模19，将轴瓦放于检验模19中，并使其轴向的中剖面与测量头的中剖面重合。测量头在驱动力的作用下压向轴瓦，测量板13与轴瓦的瓦口接触并以规定的压力将轴瓦压紧于检验模19上半圆形的凹坑中。此时，半径高传感器12与检验模19接触，输出半径高的测量信号。同时，测量板13随着瓦口面绕滚针轴承7的中心旋转。与测量板13接触的平行度传感器5输出平行度的测量信号。采用比较法测量时，先将标准轴瓦21放入检验模19中并以规定的压力压紧轴瓦进行测量(如图7和图8所示)，将各传感器的输出值作为基准值；再将标准轴瓦21换成被测轴瓦20，在相同的载荷下重复进行测量(如图9和图10所示)，并将各传感器的输出值作为对应的测量值。通过对各传感器的测量值及其对应的基准值进行处理即可分别得到被测轴瓦的半径高和对口平行度误差。