CN102519339A - 回转支承内圈滚道测量杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回转支承内圈滚道测量杆装置，属于工业测量技术领域。该装置由基座、固定测头、第一自适应浮动支撑、第二自适应浮动支撑、移动测头、百分表读数机构组成，该装置用于测量回转支承内圈外滚道直径。测量杆主体采用变截面梁结构，减小整体质量进而减小重力引起的弯曲变形。通过移动测头和百分表读数机构实现测量读数。为改善两端测头钢球与滚道中心不对正的情况，采用了两端自适应浮动支撑结构。本发明提供的测量杆应用于生产测量后，可使回转支承的内外滚道测量方法统一，并可使用统一的量杆校准设备，消除了因内外滚道测量方法及尺寸基准不统一引起的测量误差。

Description

回转支承内圈滚道测量杆装置

技术领域

本发明属于工业测量技术领域，具体涉及一种回转支承内圈滚道测量杆装置，用于测量回转支承内圈滚道直径。

背景技术

由于回转支承滚道直径尺寸凹入套圈内，且被测面为圆弧面，因此无法使用普通量具如游标卡尺、千分尺等直接测量。目前外圈内滚道的尺寸测量较多使用测量杆方法，并有较好的应用效果。但是在测量内圈外滚道时，由于测量杆需横跨回转支承内圈，且操作人员无法像外圈内滚道那样手持测量杆中间部位，只能手持测量杆一侧，所以效果不是很理想，测量误差较大，无法满足生产要求。现行实施方案大都在滚道内直径方向嵌入两个直径与滚道相同的圆棒，用卡尺测量嵌入圆棒后的尺寸，再减去两圆棒的直径尺寸，即可得到实际值。该方法存在以下问题：测量过程过于繁琐，效率低下；游标卡尺本身测量误差较大；两侧嵌入圆棒与被测滚道表面接触、配合情况无法保证，影响测量结果的准确性；对于要求尺寸精度较高的回转支承内圈，该测量方法无法保证精度。

发明内容

针对现有技术存在的以上技术问题，本发明提出一种回转支承内圈滚道测量杆装置，用于测量回转支承内圈外滚道直径。测量杆两端的测头横跨回转支承内圈并分别压紧两侧滚道实现测量，百分表读数机构获得测量值。

本发明所提供的回转支承内圈滚道测量杆装置包括：基座1、固定测头2、第一自适应浮动支撑3、第二自适应浮动支撑4、移动测头5、百分表读数机构6；基座1为测量杆装置的主体，基座1末端设有供操作用的把手；固定测头2位于远离基座1把手一侧端部，固定测头2用螺栓和定位销固连在基座1上；移动测头5位于靠近基座1把手一侧，移动测头5与基座1为间隙配合，能够沿基座1移动，移动测头5装有螺栓锁紧机构，能够使移动测头5在所需位置锁紧固定；第一自适应浮动支撑3由定位销与螺栓固连在基座1上，第一自适应浮动支撑3位于固定测头2与移动测头5之间，靠近固定测头2；第二自适应浮动支撑4与基座1为间隙配合，第二自适应浮动支撑4位于固定测头2与移动测头5之间，靠近移动测头5，第二自适应浮动支撑4与移动测头5通过螺栓紧密连接，第二自适应浮动支撑4能够随着移动测头5的移动而移动，第二自适应浮动支撑4装有螺栓锁紧机构，能够使第二自适应浮动支撑4在所需位置锁紧固定；百分表读数机构6安装在移动测头5上，百分表读数机构6的表头与移动测头5的背面接触，百分表读数机构6的表身固定在移动测头5的可伸缩测头上，指针随着测量时伸缩测头的移动而摆动。

基座1为测量杆装置的主体，其他组成部分均与基座1连接，且基座1末端留有供操作人员使用的把手。基座1采用变截面结构，中间截面抗弯模量高于两端截面。目的是在满足弯曲强度的前提下，较大幅度低减轻装置总质量，既便于操作，又减小了由于基座1质量引起的弯曲变形，提高检测精度。

两测量头分为固定测头2与移动测头5，移动测头5上设计了弹簧机构，目的是使固定测头2与移动测头5始终紧密接触被测滚道，移动测头5上带有长度刻度，测量时可预先调节移动测头5在无外力情况下的初始位置，使测量时测头对滚道的弹簧压紧力合理，既避免了过大的压紧力导致的滚道局部接触弹性变形，又避免了过小的压紧力导致测头无法准确对准滚道中心位置，减小了测量误差。移动测头5整体位置可在基座1上调节，使得该测量杆装置可实现测量范围内系列回转支承滚道直径的测量。

固定测头2与移动测头5从两侧接触回转支承内圈外滚道，固定测头2位置始终不变，移动测头5随着被测滚道直径变化而移动，在移动测头5一侧装有百分表读数机构6，当滚道直径发生变化时，移动测头5相对于基座1的位置也会产生变化，从而带动百分表指针的移动实现测量值读数。

自适应浮动支撑使用气缸结构作为支撑，动力源为工厂内的压缩空气，既方便连接，又绿色环保。气缸的进气侧装有调压阀，可调节进气压力，使得浮动支撑力刚好抵消测量杆装置的重力，有利于测头对准被测滚道中心。在气压稳定的前提条件下，气缸结构提供的支撑力是恒定的，与气缸伸出位置无关。当测量不同结构回转支承时，浮动支撑的伸出长度会发生变化，但其支撑力始终恒定为测量杆装置的重力。

由于测量杆需横跨回转支承内圈，操作人员只能手持测量杆一侧，所以两端测头的钢球与滚道中心的对中问题亟待解决。为解决对中问题，本发明设置了自适应浮动支撑机构，第一自适应浮动支撑3位于固定测头2一侧，第二自适应浮动支撑4位于移动测头5一侧，两支撑均支撑于回转支承内圈平面上。

本发明提供的回转支承内圈滚道测量杆装置只具备相对尺寸测量功能，不具备绝对尺寸测量功能。因此，需要有专门的校准装置用来校准测量杆装置的绝对尺寸。校准装置及校准操作的精度决定了测量杆装置的测量精度。当测量精度要求较低时，使用普通的游标卡尺即可实现测量杆的校准；当测量精度要求较高时，需要使用精密的测长仪器或专用校准设备对测量杆进行校准。

本发明提供的测量杆应用于生产测量后，可使回转支承的内外滚道测量方法统一，并可使用统一的量杆校准设备，消除了因内外滚道测量方法及尺寸基准不统一引起的测量误差。对于普通精度的回转支承，本发明可使装配不合格率显著降低。对于精度要求较高的回转支承如风电回转支承等，使用传统的测量方法将无法装配合格，使用本发明提供的测量杆，将使装配合格成为可能。

附图说明

图1：本发明装置原理图。

图中：1：基座；2：固定测头；3：第一自适应浮动支撑；4：第二自适应浮动支撑；5：移动测头；6：百分表读数机构；7：回转支承。

具体实施方式

测量前，首先根据被测滚道精度要求选择相应的校准装置。将校准装置刻度移动至被测公称尺寸处并锁紧。操作人员根据目测调整移动测头5位置至接近校准装置开口位置，此时移动测头5的弹簧机构应完全放松，无外压力。然后向内微调移动测头5一定的距离并锁死，该距离与弹簧系数及测量杆装置型号有关。

调整好移动测头5后，将测量杆两测头端部钢球贴紧校准装置，并将该位置下百分表指针对零，即移动测头5移动至百分表对零时，绝对尺寸为公称尺寸。

校准好测量杆后，将测量杆至于滚道内。由于测头自由位置时两钢球之间尺寸小于被测尺寸，因此需要将测量杆从回转支承内圈侧面推入直径位置。到达直径位置后，操作人员轻微的左右、上下移动把手位置，当百分表指针处于最大位置时，即为滚道直径尺寸。多次测量不同直径方向的滚道直径，即可获得滚道的圆度公差值。

Claims (4)

1.一种回转支承内圈滚道测量杆装置，其特征在于该装置包括：基座（1）、固定测头（2）、第一自适应浮动支撑（3）、第二自适应浮动支撑（4）、移动测头（5）、百分表读数机构（6）；所述基座（1）为测量杆装置的主体，基座（1）末端设有供操作用的把手；所述固定测头（2）位于远离基座（1）把手一侧端部，固定测头（2）用螺栓和定位销固连在基座（1）上；所述移动测头（5）位于靠近基座（1）把手一侧，移动测头（5）与基座（1）为间隙配合，移动测头（5）能够沿基座（1）移动，移动测头（5）装有螺栓锁紧机构，能够使移动测头（5）在所需位置锁紧固定；所述第一自适应浮动支撑（3）由定位销与螺栓固连在基座（1）上，第一自适应浮动支撑（3）位于固定测头（2）与移动测头（5）之间，靠近固定测头（2）；所述第二自适应浮动支撑（4）与基座（1）为间隙配合，第二自适应浮动支撑（4）位于固定测头（2）与移动测头（5）之间，靠近移动测头（5），第二自适应浮动支撑（4）与移动测头（5）通过螺栓紧密连接，第二自适应浮动支撑（4）能够随着移动测头（5）的移动而移动，第二自适应浮动支撑（4）装有螺栓锁紧机构，能够使第二自适应浮动支撑（4）在所需位置锁紧固定；所述百分表读数机构（6）安装在移动测头（5）上，百分表读数机构（6）的表头与移动测头（5）的背面接触，百分表读数机构（6）的表身固定在移动测头（5）的可伸缩测头上，指针随着测量时伸缩测头的移动而摆动。

2.根据权利要求1所述的回转支承内圈滚道测量杆装置，其特征在于所述基座（1）采用变截面结构，基座（1）中间截面抗弯模量高于两端截面。

3.根据权利要求1所述的回转支承内圈滚道测量杆装置，其特征在于所述移动测头（5）带有弹簧机构，弹簧机构的弹簧力能够保证固定测头（2）与移动测头（5）始终紧密接触被测滚道；所述移动测头（5）上带有长度刻度，测量时可预先调节移动测头（5）在无外力情况下的初始位置，使测量时测头对滚道的弹簧压紧力合理。

4.根据权利要求1所述的回转支承内圈滚道测量杆装置，其特征在于所述第一自适应浮动支撑（2）与第二自适应浮动支撑（4）中使用气缸结构作为支撑，动力源为工厂内的压缩空气，气缸的进气侧装有调压阀，保证支撑压力恒定且可调。