CN101210797B - 一种软环内径测量工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软环内径测量工具，其包括均可与所述的软环线接触并可做相对运动的二测脚，所述二测脚与所述的软环紧密接触的部位均呈弧形，该弧形部位的圆心角等于180度，且其曲率半径大于软环的最小弯曲半径。由于采用这样的结构，二测脚与软环紧密接触后，软环不会发生变形，可以精确的测出软环的内径。

Description

一种软环内径测量工具

技术领域

本发明涉及一种测量工具，尤其涉及一种软环内径测量工具。

背景技术

软环，如密封环、O型圈等，是工业生产中常见的一种元件，在设备的安装、维修过程中，经常需要测量这类软环的内径。因为软环是有弹性的，如果将其对折后就会发生变形，尺寸也就不准。

现在使用的测量方法主要有以下几种：一种是用游标卡尺进行简单估算；第二种是用钢卷尺测量其内环周长，再用公式L＝π*D来推算，其中，L为内环周长，D为软环内径；第三种是用分级锥量规测量内径。这几种测量方法都具有精确度不高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种软环内径测量工具，可以避免变形产生的误差，从而使得测量结果具有较高的精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种软环内径测量工具，它包括均可与所述的软环线接触并可做相对运动的二测脚，所述二测脚与所述的软环线接触的部位均呈弧形，该弧形部位的圆心角等于180度，且其曲率半径大于软环的最小弯曲半径。

采用这样的结构后，由于二测脚与软环接触的部位均呈弧形，该弧形部位的圆心角等于180度，且其曲率半径大于软环的最小弯曲半径，因此，二测脚与软环线接触后，软环不会发生变形，便可以精确的测出软环的内径。

所述的相对运动为在同一直线上的相向或相背运动。

该软环内径测量工具还包括底板和设置在该底板上表面的测脚导轨，其中一测脚通过该测脚导轨滑动连接在底板上，而另一测脚则固定在该测脚导轨上。通过导轨使其中一测脚在底板上高精度的滑动，能使得测量更为精确和方便。

作为导轨的第一种实施例，所述的二测脚的下端面均设有一纵截面呈倒“T”形的凸起，所述的测脚导轨为与该凸起形状对应的槽；作为导轨的第二种实施例，所述的二测脚的下端面均设有一纵截面形状呈“T”形的凹槽，所述的测脚导轨为与该凹槽形状对应的凸起。

所述的底板上设有两个测脚导轨，每个测脚都设置在该两个测脚导轨上。

该软环内径测量工具还设有侧推装置，该侧推装置包括分别位于二侧脚两侧的两块侧推板，所述的底板上还设有相应的侧推导轨，所述的侧推板通过侧推导轨滑动连接在底板上，并且与两测脚的中心连线相平行。使用侧推板推直软环可以避免直接通过外力拉动测脚造成软环的伸长，使测量更为精确。

该软环内径测量工具还包括数显装置，该数显装置包括传感器、运算电路和显示器，传感器安装在可滑动测脚与底板相接触的一端上，该运算电路分别与传感器和显示器电连接。所述的传感器为容栅型位移传感器、磁栅型位移传感器或滑动电阻型位移传感器。这样使得测量工作变得简便而测量结果更直观。

所述的二测脚的弧形部分相同高度的位置处分别开设有一用于容置软环的凹槽，使软环的中心线与水平面平行，从而可确保测量的准确性。

所述的二测脚与软环紧密接触的部位为多义圆弧形。这适用于对截面直径大小不一致的软环进行测量。

附图说明

下面根据附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的装配示意图；

图2是图1中A-A方向的剖视图；

图3是本发明中测脚的第一种实施例的剖面结构示意图；

图4是本发明中测脚的第二种实施例的剖面结构示意图；

图5是本发明中测脚与导轨之间的一种安装示意图；

图6是本发明中测脚与导轨之间的另一种安装示意图。

具体实施方式

如图1及图2所示的软环内径测量工具，它包括底板1以及均可与所述的软环紧密接触的二测脚，其中，至少一测脚可相对另一测脚做相对运动，在本实施例中，该测量工具具有一固定测脚2和可相对固定测脚2做直线运动的活动测脚3。

上述固定测脚2和活动测脚3与软环紧密接触的部位均呈弧形，该弧形部位的圆心角等于180度，并且二测脚的曲率半径大于软环的最小弯曲半径，该最小弯曲半径即指软环在变形精度允许范围内可达到的弯曲半径，当二测脚的曲率半径大于该弯曲半径时即可以防止软环在测量过程中发生变形而产生测量误差(详见后述)。

如图3所示，固定测脚2和活动测脚3的外侧面轮廓呈半圆形，这能使本测量工具测量范围的最小值较大。底板1上设有测脚导轨4，测脚导轨4的数量可根据需要设计一个或多个，活动测脚3通过该测脚导轨4滑动连接在底板1上，固定测脚2则固定在该测脚导轨4上，在本实施方式中其是通过定位销21来固定的。在本具体实施方式中，固定测脚2和活动测脚3的直径大小是预先确定的，且二测脚的直径是相同的，在设计及制造中可以更换不同直径的固定测脚2和活动测脚3，使其适应不同的内径测量范围。测量时，如图1和2所示，先将软环套在固定测脚2与活动测脚3的外围，使固定测脚2与软环紧密接触，并注意保证接触线所形成的平面垂直于测脚的轴向中心线，推动活动测脚3，使其在导轨4上滑动，直到其与软环紧密接触，此时，软环上位于二测脚之间的部分处于拉直状态。假设上述状态下，二测脚的圆心距的值为A、测脚的直径为B、软环的内径为D，那么，测出两测脚的圆心距即A，由于测脚的直径B的值是固定的，根据D＝B+2A/π(该公式的推导过程请参见下文刻度标注部分的叙述)即可得出被测量的软环的内径。

为了确保测量的准确性，需使软环的中心线与水平面(即底板1的上表面)平行，测量时，可将软环紧靠两侧脚的底端，另外，还可在二测脚的弧线部分相同高度的位置处分别开设一凹槽，以容置软环。

固定测脚2和活动测脚3的外侧面的轮廓亦可根据需要做成圆心角大于180度的弧形或多义圆弧形，如图4所示，当外侧面轮廓的圆心角大于180度时，测脚在软环上滑动时不会造成损坏，能起到保护软环的作用；当外侧面轮廓为多义圆弧形时，适用于对截面直径大小不一致的软环进行测量，这种测脚在使用时，它的多义圆弧形的当量直径应当是确定的。

作为测脚导轨的第一种实施例，如图5所示，所述的固定测脚2及活动测脚3的下端面均设有一纵截面呈倒“T”形的凸起，所述的测脚导轨4为供该凸起滑动的槽，所述槽的纵截面的形状亦呈倒“T”形，通过该槽，活动测脚3可以做高精度滑动。

作为测脚导轨的第二种实施例，如图6所示，所述的固定测脚2及活动测脚3的下端面均设有一纵截面呈“T”型的凹槽，所述的测脚导轨4’为与该凹槽的形状相应的凸起，通过该凸起活动测脚3亦可以做高精度滑动。

该软环内径测量工具还设有侧推装置，通过该侧推装置来推直软环可以避免直接通过外力拉直软环造成软环伸长量的不精确，使测量更为精确。本实施方式中，该侧推装置包括分别位于二测脚两侧的两块侧推板5，所述的底板1上还设有相应的侧推导轨6，所述的侧推板5通过侧推导轨6滑动连接在底板1上，并且与所述的两测脚的中心线相平行。测量时，先将软环套设于固定测脚2与活动测脚3外围，适当移动活动测脚3，然后，使两块侧推板5相对靠近，直到将软环位于二侧脚之间的部位推直，最后，再进一步推动活动测脚3，直到软环与二测脚紧密接触，并注意保证接触线所形成的平面垂直于测脚的轴向中心线上滑动。

侧推装置可采手动型、弹簧动力型或螺杆传动型等类型。其中，手动型的结构简单，使用方便；弹簧动力型可自动调节，但对尺寸变化的跟踪性好；螺杆传动型则具有良好的可操作性。

为了方便的读出数据，可在底板1上标出尺寸刻度。标记刻度时，首先要确定零刻度面：对外侧面轮廓不小于180度弧形的测脚来说，以半圆形测脚为例，所述零刻度面可以是固定测脚2与软环内侧相切的平面，也可以是固定测 脚2的直线端面所在的平面；对于外侧面轮廓为多义圆弧形的测脚来说，所述零刻度面就是当活动测脚3与软环紧密接触后与测脚的两个切点所在直线所做的轴向切面。接着要确定刻度的零点，刻度的零点就是固定测脚2的零刻度面在底板1上固定后与底板1的交线。最后就是刻度的设定，刻度的设定在于设定单位刻度的长度。参见图3，设固定测脚2和活动测脚3的直径均为B、两测脚的圆心距为A，将两个测脚按图示方法连接成一个封闭的环，设整个环的长度为L，那么L＝π*B+2A；再设该环的当量直径为D，则L＝π*D。据此，D＝L/π＝(π*B+2A)/π＝B+2A/π。可见，B由测脚确定，对于不同大小的测脚，B都随之确定。该式中只有A是变量，D随A线性变化。当D在B的基础上增加单位长度时的A值即为刻度的单位长度C，即1＝2C/π，那么C＝π/2。因为π是无限不循环小数，为了提高精度、减小误差，可根据测量量程D-B计算出A值，再通过C＝A/(D-B)来确定刻度C的大小。

上述计算和零刻度线的确定方法均是以半圆形测脚为例进行的。对于外侧面轮廓为圆心角大于180度弧形的测脚和多义弧面的测脚应按实际情况调整。

为了使测量工作变得简便而测量结果更直观，该软环内径测量工具还包括数显装置，该数显装置包括传感器、运算电路和显示器，所述的传感器为容栅型位移传感器、磁栅型位移传感器或滑动电阻型位移传感器，将该传感器安装在活动测脚3与底板1相接触的一端上，该运算电路分别与传感器和显示器电连接。以容栅为例，当活动测脚3移动时电容的电压发生变化从而转换成位移的变化。

运算电路可以根据测脚的选择来设计，实现如下功能：

1)根据已设计好的测脚尺寸选择测量档位；

2)设置零点；

3)可选最终测量精度；

4)显示所选定的档位；

5)直接计算出D值。

Claims (10)

1.一种软环内径测量工具，其特征在于：它包括均可与所述的软环线接触并可做相对运动的二测脚，所述二测脚与所述的软环线接触的部位均呈弧形，该弧形部位的圆心角等于180度，且其曲率半径大于软环的最小弯曲半径。

2.根据权利要求1所述的软环内径测量工具，其特征在于：所述的相对运动为在同一直线上的相向或相背运动。

3.根据权利要求2所述的软环内径测量工具，其特征在于：该软环内径测量工具还包括底板和设置在该底板上表面的测脚导轨，其中一测脚通过该测脚导轨滑动连接在底板上，而另一测脚则固定在该测脚导轨上。

4.根据权利要求3所述的软环内径测量工具，其特征在于：所述二测脚的下端面均设有一纵截面呈倒“T”形的凸起或呈“T”形的凹槽，所述的测脚导轨相应地为与该凸起或凹槽形状对应的槽或凸起。

5.根据权利要求3或4所述的软环内径测量工具，其特征在于：所述的底板上设有两个测脚导轨，每个测脚都设置在该两个测脚导轨上。

6.根据权利要求3所述的软环内径测量工具，其特征在于：该软环内径测量工具还设有侧推装置，该侧推装置包括分别位于二测脚两侧的两块侧推板，所述的底板上还设有相应的侧推导轨，所述的侧推板通过侧推导轨滑动连接在底板上，并且与所述的两测脚的中心连线相平行。

7.根据权利要求3或6所述的软环内径测量工具，其特征在于：该软环内径测量工具还包括数显装置，该数显装置包括传感器、运算电路板和显示器，其中，传感器安装在可滑动测脚与底板相接触的一端上，该运算电路板分别与传感器和显示器电连接。 

8.根据权利要求7所述的软环内径测量工具，其特征在于：所述的传感器为容栅型位移传感器、磁栅型位移传感器或滑动电阻型位移传感器。

9.根据权利要求1所述的软环内径测量工具，其特征在于：在所述的二测脚的弧形部分相同高度的位置处分别开设有一用于容置软环的凹槽。

10.根据权利要求1所述的软环内径测量工具，其特征在于：所述的测脚与软环紧密接触的部位为多义圆弧形。 

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