[发明专利]一种管壁结构件内外径测量装置及方法

说明书

本发明公布了一种管壁结构件内外径测量装置及方法，包括抓持部件、外径测微部件、内径测微部件、转动部件、调节部件以及提供支撑的支撑部件；调节部件置于支撑部件中；内径测微部件、转动部件以及外径测微部件置于支撑部件上，且从内到外依次分布。本发明的目的是提供一种管壁结构件内外径测量装置及方法，可以有效解决管壁结构件内外径传统测量方法的不足，提高测量精度和自动化水平。

技术领域

本发明属于精密测试技术领域，主要涉及以轴承为代表的、具有内外径结构工件尺寸的测量，具体为一种管壁结构件内外径测量装置及方法。

背景技术

管壁结构件，特指具有内外圆孔结构的工件，常见于国民生产、日常生活和军事技术领域的各行各业，尤其是交通、航空、航海、军事等领域；最为典型的管壁结构件为轴承，其在众多领域得到广泛应用，可以说凡是运动机械，几乎都离不开轴承这种管壁结构件。在管壁结构件的加工生产、组装应用、检修维护等等各环节中，其内外径测量都是一个最为基础而非常重要的问题。以高铁行业中高速轴承为例，为确保高铁高速安全运转，对轴承质量和检修等提出苛刻要求，对于百毫米量级内外径，测量精度要求到达微米量级，相对精度到达0.01%；目前，对于高精度管壁结构件的内外径尺寸测量，尤其是具有较大轴长等工件的测量，主要采用人工方式，利用内外径千分尺，进行人工读数，这种方式不仅花费大量人力、时间，测量结果精度也随着实际操作人员的素质和状态而有起伏，此外，这种传统测量方法只能得到尺寸大小值，无法获得管壁结构件内外径同心度等其他重要参数。鉴于此，如何有效解决上述管壁结构件内外径传统测量方法的不足，提高测量精度和自动化水平，是实际工程中迫切需要解决的现实问题。

针对上述难题，国内有不同仪器设备或者测试方法解决：如采用三坐标测量机，按照所设定的路径或者程序进行测量，进而计算得到内外径尺寸。然而，这类装置价格较贵，且测量时间较长，不利于高效测量。

通过检索，发现目前存在以下技术：

专利1：中国专利申请号CN201610660161.2，公开号CN106289141B的专利，公开了一种圆管内外径测量仪，包括三个滚轮、两个测量臂和角位移传感器，两个测量臂可旋转连接，且连接处设置其中一个滚轮，两个测量臂的外端部各设置另外一个滚轮，滚轮通过轮轴固定到测量臂上，且可滚动，两个测量臂的轮轴孔之间的间距相等。本发明还公开了一种圆管外径方法和圆管内径方法。本发明可广泛应用于需要高空作业、单手作业、场地限制区域的大直径圆管内外径的测量，如原圆形铁塔、卧倒在地面的大直径输油、输气管道、地下管网等的内外径。

专利2：中国专利申请号CN201810714425.7，公开号CN108613643A的专利，公开了一种高精度轴承内外径测量装置，包括支撑底板、竖梁、轴承外径测量机构和轴承内径测量机构，支撑底板的一侧安装有竖梁，竖梁上安装有轴承外径测量机构和轴承内径测量机构，轴承外径测量机构包括第一横梁、第一外径夹板、第二外径夹板、第一滚珠丝杆、第一丝杆螺母和第一手轮、第一横梁的一端与第一竖梁的侧面焊接，第一横梁的另一端安装有第一外径夹板，第一横梁的中间活动安装有第二外径夹板，第一横梁的上部设置有第一滚珠丝杆，并且第一滚珠丝杆的一端与第二外径夹板固定，第一滚珠丝杆的另一端与竖梁另一侧的第一手轮连接。本发明测量精度高，工作效率高，使用方便。

专利3：中国专利申请号CN201310719769.4,公开号CN104729416A的专利，公开了一种自动调整旋转半径的钢管管端内外径测量方法，这是一种针对激光测距探头围绕管端旋转的管端内外径测量装置的测量方法。本发明提供的测量方法，通过在旋转测量过程中自动调整旋转半径的方式，弥补了激光三角法测距探头测量范围有限的不足，极大的降低了旋转台转动中轴线和钢管中轴线之间的对齐精度需求，扩大了可测量管径变化的动态范围，有利于降低辅机的设备成本和增强设备的稳定性及实用性。同时操作时针对不同尺寸的钢管，不再需要预先调整探头固定臂的位置，减少了操作步骤，降低了维护成本。

发明内容