CN103175454B - 一种固定百分表的便携式找中表架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固定百分表的便携式找中表架，包括测量联轴器圆周的圆周表架，测量联轴器端面的端面表架，圆周表架和端面表架与联轴器接触一面上设置有磁铁。本发明通过磁力来固定找中心工具，不需要考虑联轴器的固定环境，调整和固定速度快，大大提高了整个找中的测量过程。通过磁力吸附减少了固定架自身的体积和结构，能够适应各种联轴器的直径。端面表架与参照柱之间距离可以任意调整，即百分表的读数可以任意调整。本发明工具将端面表架和圆周表架均分三部分与联轴器连接，不受联轴器大小的限制，通用性较强，百分表用螺栓固定，拆卸、调节方便。

Description

一种固定百分表的便携式找中表架

技术领域

本发明涉及一种机械工具，具体涉及一种对汽机、水泵、风机等转动设备内联轴器中两转子的中心线重合校正的百分表的安装表架。

背景技术

联轴器属于机械通用零部件范畴，是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接，一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。联轴器种类繁多，按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：①固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。②可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、十字沟槽联轴器（用来联接平行位移或角位移很小的两根轴）、万向联轴器（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）、齿轮联轴器（允许综合位移）、链条联轴器（允许有径向位移）等，弹性可移式联轴器（简称弹性联轴器）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。还有一些特殊的联轴器，如球笼式万向联轴器、圆锥碗簧联轴器SWP、SWC型十字轴式万向联轴器等。在众多的标准联轴器中，正确选择适合自己需要的最佳联轴器，关系到机械产品轴系传动的工作性能、可靠性、使用寿命、振动、噪声、节能、传动效率、传动精度、经济性等一系列问题，也关系到机械产品的质量。

此外联轴器所联主动轴和从动轴由于制造误差、装配误差、安装误差、轴受载而产生和变形、基座变形、轴承磨损、温度变化、部件之间的相对运动等多种因素会产生相对位移。这种主动轴和从动轴的相对位移是难以避免的，但不同工况条件下的轴系传动所产生平衡位移方向，即轴向、径向角向以及位移量的大小有所不同。联轴器中心偏移常见的有以下四种情形；

1、如图1所示，S1=S2，a1=a2两半靠背轮端面是处于既平行又同心的正确位置，这时两轴线必须位于一条直线上。

2、如图2所示，S1=S2，a1≠a2两半靠背轮端面平行但轴线不同心，这时两轴线之间有平行的径向位移e=(a2-a1)/2。

3、如图3所示，S1≠S2，a1=a2两半靠背轮端面虽然同心但不平行，两轴线之间有角向位移α。

4、如图4所示，S1≠S2，a1≠a2两半靠背轮端面既不同心又不平行，两轴线之间既有径向位移e又有角向位移α。

联轴器处于第一种情况是我们在找正中致力达到的状态，而第二、三、四种状态都不正常，需要我们进行调整，使其达到第一种情况。现有技术中常用的找中方法如下：

1、角尺和塞尺测量法：如图5所示，用角尺和塞尺测量联轴器外圆各方位上的径向偏差，用塞尺测量两半联轴器端面间的轴向间隙偏差，通过分析和调整，达到两轴对中。这种方法操作简单，但精度不高，对中误差较大，只适用于机器转速较低，对中要求不高的联轴器的安装测量。

2、中心卡及塞尺的测量方法：找正用的中心卡（又称对轮卡）结构形式有多种，根据联轴器的结构，尺寸选择适用的中心卡，中心卡没有统一规格，考虑测量和装卡的要求由钳工自行制作。利用中心卡及塞尺可以同时测量联轴器的径向间隙及轴向间隙，这种方法操作简单，测量精度较高，利用测量的间隙值可以通过计算求出调整量，故较为适用，但是需要根据不同尺寸的联轴器配备不同的中心卡，成本较大。如图6所示，包括（a）用钢带固定在联轴器上的可调节双测点对轮卡,(b)测量轴用的不可调节的双测点对轮卡，（c）测量齿式联轴器的可调节双测点对轮卡,(d)用螺钉直接固定在联轴器上的可调节双测点对轮卡,(e)有平滑圆柱表面联轴器用的可调节单测点对轮卡,(f)有平滑圆柱表面联轴器用的可调节双点对轮卡等。

3、百分表测量法：利用专用的夹具（对轮卡）将百分表安装在作基准的半联轴器上，用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。此方法使联轴器找正的测量精度大大提高，适用于转速较高、刚性联接和精度要求高的转动设备。现有技术多是采用百分表测量法，其采用的找中心工具通常是根据联轴器的大小加工两个相应的半圆环，圆环之间用螺栓连接，一套找中心工具只能应用到一种直径的联轴器上，这种找中心工具受体积限制仅能用于直径较大的联轴器且稳定性和适应性都较差。

发明内容

为解决现有技术中联轴器上百分表测量法使用的找中心工具适应范围窄、稳定性差的问题，本发明提供一种通用性强且不需要考虑联轴器直径大小的联轴器，具体方案如下：一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，包括测量联轴器圆周的圆周表架，测量联轴器端面的端面表架，圆周表架和端面表架与联轴器接触一面上设置有磁铁。

为方便测量联轴器的圆周：所述圆周表架包括安装百分表的圆周安装架和与联轴器固定的圆周固定架，其中圆周安装架与圆周固定架通过焊接或螺接固定在一起，所述磁铁安装在圆周固定架与圆周安装架相对的另一面上。

为方便固定百分表：所述圆周安装架上设置有插装百分表测量柱的通孔，所述圆周安装架在通孔的侧面设置有连通通孔的螺纹孔，螺纹孔内拧有固定百分表测量杆的螺栓，其中圆周安装架设置通孔的一端伸出圆周固定架外且通孔垂直于固定后的联轴器表面。

为方便测量联轴器的端面：所述端面表架包括固定百分表的端面安装架、与联轴器固定的端面固定架和表示联轴器间距的参照柱，其中端面安装架和端面固定架通过焊接或螺接固定在一起，所述磁铁安装在端面固定架与端面安装架相对的另一面上，参照柱上的磁铁安装在参照柱长轴的一端。

为方便固定百分表：所述端面安装架上设置有插装百分表测量柱的通孔，所述端面安装架在通孔的侧面设置有连通通孔的螺纹孔，螺纹孔内拧有固定百分表测量杆的螺栓，其中端面安装架上的通孔与固定后的联轴器表面平行。

为方便安装磁铁：所述圆周固定架、端面固定架和参照柱上分别设置有内凹的凹槽，所述磁铁嵌入所述凹槽中。

为提高与联轴器的固定强度：所述圆周固定架和端面固定上的磁铁分别设置有两块。

为提高与联轴器表面的贴合度：所述圆周固定架和端面固定架安装磁铁的一面为内凹的弧形面。

为提高测量的精度：所述端面表架有两套，圆周表架有一套，测量时圆周表架位于两套端面表架的圆周中间位置，两套端面表架在联轴器上的位置相对且其两者的对照柱位于同一直线上。

本发明通过磁力来固定找中心工具，不需要考虑联轴器的固定环境，调整和固定速度快，大大提高了整个找中心测量过程的效率。通过磁力吸附减少了固定架自身的体积和结构，能够适应各种联轴器的直径。端面表架与参照柱之间距离可以任意调整，即百分表的读数可以任意调整。本发明将端面表架和圆周表架均分三部分与联轴器连接，不受联轴器大小的限制，通用性较强，百分表用螺栓固定，拆卸调节方便。

附图说明

图1联轴器内双轴中心对准的示意图。

图2联轴器内双轴径向错开的示意图。

图3联轴器内双轴同心但有角向位移的示意图。

图4联轴器内双轴不同心且有角向位移的示意图。

图5用角尺和塞尺测量联轴器内双轴偏差的示意图。

图6现有技术中不同对轮卡测量相应联轴器的结构示意图。

图7本发明的圆周表架结构示意图。

图8图7中圆周表架的A-A剖视图。

图9本发明的端面表架结构示意图。

图10图9中端面表架的B-B剖视图。

图11端面表架中的参照柱结构示意图。

图12单表测量法的结构示意图。

图13单表测量法的分析示意图。

图14双表测量法的结构和分析示意图。

图15三表测量法的结构和分析示意图。

附图中标号说明：1-圆周表架、101-圆周固定架、102-圆周安装架、103-螺栓、104-通孔、2-端面表架、201-端面固定架、202-端面安装架、203-参照柱、3-磁铁。

具体实施方式

如图7、8、9、10、11所示，本发明的磁力便携式联轴器找中心工具，包括测量联轴器圆周的圆周表架1和测量联轴器端面的端面表架2，圆周表架1和端面表架2与联轴器接触一面上设置有磁铁3，圆周表架1和端面表架2通过磁铁3固定在联轴器上。其中圆周表架1包括安装百分表的圆周安装架102和与联轴器固定的圆周固定架101，圆周安装架102与圆周固定架101通过焊接或螺接固定在一起，磁铁3安装在圆周固定架101与圆周安装架102相对的另一面上。圆周安装架102上设置有插装百分表测量柱的通孔104，圆周安装架102在通孔104的侧面设置有连通通孔104的螺纹孔，螺纹孔内拧有固定百分表测量杆的螺栓103，其中圆周安装架102设置通孔104的一端伸出圆周固定架101外且通孔104垂直于固定后的联轴器表面。

如图9、10、11所示，本方案中的端面表架2包括固定百分表的端面安装架202、与联轴器固定的端面固定架201和表示联轴器间距的参照柱203，其中端面安装架202和端面固定架201通过焊接或螺接固定在一起，磁铁3安装在端面固定架201与端面安装架202相对的另一面上，参照柱203上的磁铁3安装在参照柱203长轴的一端。端面安装架202上同样设置有插装百分表测量柱的通孔104，在通孔104的侧面设置有连通通孔104的螺纹孔，螺纹孔内拧有固定百分表测量杆的螺栓103，其中端面安装架上202的通孔104与固定后的联轴器表面平行。

为进一步加强与联轴器的贴合度，将圆周固定架101、端面固定架201和参照柱203安装磁铁3的一面设置为内凹的弧形面，磁铁3采用强力永磁铁，在圆周固定架101和端面固定架201与联轴器接触的一面上设置内凹的凹槽，将磁铁3嵌入到凹槽内，本方案适合随时更换失去磁力的磁铁3。同时为加强磁力固定效果，视圆周固定架101和端面固定架201的面积大小可分别设置2-4个磁铁3。

本方案的找中心工具可以分别采用一套圆周表架1和端面表架2实现测量目的，测量时，圆周表架1与联轴器固定后，百分表的测量杆与联轴器表面接触，端面表架2的端面固定架201位于联轴器的一半，参照柱203位于联轴器的另一半上，百分表的测量杆端头与参照柱接触。

为加快测量过程及提高测量精度，优选采用两套端面表架2和一套圆周表架1，测量时圆周表架1位于两套端面表架2的中间，两套端面表架2在联轴器上的位置相对且其两者的参照柱203位于同一直线上，各端面安装架202上的百分表的测量柱端头与参照柱203接触。

百分表的测量方法包括单表测量法、双表测量法、三表测量法和五表测量法，现分别说明如下：

1、单表法：这种方法只测定联轴器轮毂外圆的径向读数，不测量端面的轴向读数，测量操作时仅用一个百分表，故称单表法。其安装、测量示意图如图12、13所示，此方法用一块百分表就能判断两轴的相对位置并可计算出轴向和径向的偏差值，也可以根据百分表上的读数用图解法求得调整量。单表测量的操作方法是，在两个半联轴器的轮毂外圆面上各作相隔90°的四等分标志点1a，2a，3a，4a与1b，2b，3b，4b。先在“B”联轴器上架设百分表，使百分表的触头接触在“A”联轴器的外圆面上的1a点处，然后将表盘对到“0”位，按轴运转方向盘动“B”联轴器，分别测得“A”联轴器上的1a，2a，3a，4a的读数（其中1a=0），为准确可靠可复测几次。为了避免“A”联轴器外圆面与轴不同心给测量带来误差，可同时盘动“B”与“A”联轴器。然后再将百分表架设在“A”联轴器上，以同样方法测得“B”联轴器上1b，2b，3b，4b的读数（其中1b=0）。测出偏差值后，利用图13所示的偏差分析示意图分析方法，可得出“A”与“B”两半联轴器在垂直方向和水平方向两轴空间相对位置的各种情况。

2、双表测量法(又称一点测量法):如图14所示，用两块百分表分别测量联轴器外圆和端面同一方向上的偏差值,即在测量某个方位上的径向读数的同时,测量出同一方位上的轴向读数。具体做法是:先用角尺对吊装就位准备调整的机器上的联轴器做初步测量与调整，然后在作基准的主机侧半联轴器上装上专用夹具及百分表，使百分表的触头指向原主机侧半联轴器的外圆及端面，具体测量方法如下：先用百分表测0°方位的径向读数a1及轴向读数s1，为了分析计算方便，常把a1和s1调整为零，然后两半联轴器同时转动，每转90°读一次百分表中数值，并把读数值填到记录表中，圆外记录径向读数a1，a2，a3，a4，圆内记录轴向读数s1，s2，s3，s4，当百分表转回到零位时，必须与原零位读数一致，测量的读数必须符合下列条件才属正确，即a1+a3=a2+a4；s1+s3=s2+s4。通过对测量数值的分析计算，确定两轴在空间的相对位置，然后按计算结果进行调整。此方法应用比较广泛，可满足一般机器的安装精度要求。

3、三表测量法（又称两点测量法）：三表测量法与两表测量法不同之处是在与轴中心等距离处对称布置两块百分表，如图15所示，在测量一个方位上径向读数和轴向读数的同时，在相对的一个方位上测其轴向读数，即同时测量相对两方位上的轴向读数，可以消除轴在盘车时窜动对轴向读数的影响，其测量记录图如图所示，三表测量法方法如下：根据测量结果，取0°～180°和180°～0°两个测量方位上轴向读数的平均值，即：

ｓ1＝（ｓ1＇＋ｓ1＇＇）／2ｓ3＝（ｓ3＇＋ｓ3＇＇）／2；

取90°～270°和270°～90两个测量方位上轴向读数的平均值，即：

Pｓ2＝（ｓ2＇＋ｓ2＇＇）／2ｓ4＝（ｓ4＇＋ｓ4＇＇）／2；

ｓ1，ｓ2，ｓ3，ｓ4四个平均值作为各方位计算用的轴向读数，与ａ1，ａ2，ａ3，ａ4四个径向读数记入同一个记录图中，按此图中的数据分析联轴器的偏移情况，并进行计算和调整。这种测量方法精度很高，适用于需要精确对中的精密或高速运转的机器，如汽轮机，离心式压缩机等。相比之下，三表测量法比两表测量法在操作与计算上稍繁杂一些。

4、五表测量法（又称四点测量法）：在测量一个方位上的径向读数的同时,测出0°,90°,180°,270°四个方位上的轴向读数,并取其同一方位上的四个轴向读数的平均值作为分析与计算用的轴向读数,与同一方位的径向读数合起来分析联轴器的偏移情况，这种方法与三表法应用特点相同。

两轴绝对准确的对中是难以达到的,对连续运转的机器要求始终保持准确的对中就更困难.各零部件的不均匀热膨胀,轴的挠曲,轴承的不均匀磨损,机器产生的位移及基础的不均匀下沉等,都是造成不易保持轴对中的原因，因此,在设计机器时规定两轴中心有一个允许偏差值,这也是安装联轴器时所需要的。从装配角度讲，只要能保证联轴器安全可靠地传递扭矩，两轴中心允许的偏差值愈大，安装时愈容易达到要求。但是从安装质量角度讲，两轴中心线偏差愈小，对中愈精确，机器的运转情况愈好，使用寿命愈长，因此需要不时的利用联轴器找中心工具进行调整。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，包括测量联轴器圆周的圆周表架(1)，测量联轴器端面的端面表架(2)，圆周表架(1)和端面表架(2)与联轴器接触一面上设置有嵌入安装的磁铁(3)；所述端面表架(2)有两套，圆周表架(1)有一套，测量时圆周表架(1)位于两套端面表架(2)的圆周中间位置，两套端面表架(2)在联轴器上的位置相对且其两者的参照柱(203)位于同一直线上。

2.如权利要求1所述的一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述圆周表架(1)包括安装百分表的圆周安装架(102)和与联轴器固定的圆周固定架(101)，其中圆周安装架(102)与圆周固定架(101)通过焊接或螺接固定在一起，所述磁铁(3)安装在圆周固定架(101)与圆周安装架(102)相对的另一面上。

3.如权利要求2所述的一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述圆周安装架(102)上设置有插装百分表测量柱的通孔(104)，所述圆周安装架(102)在通孔(104)的侧面设置有连通通孔的螺纹孔，螺纹孔内拧有固定百分表测量杆的螺栓(103)，其中圆周安装架(102)设置通孔(104)的一端伸出圆周固定架(101)外且通孔(104)垂直于固定后的联轴器表面。

4.如权利要求1所述的一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述端面表架(2)包括固定百分表的端面安装架(202)、与联轴器固定的端面固定架(201)和表示联轴器间距的参照柱(203)，其中端面安装架(202)和端面固定架(201)通过焊接或螺接固定在一起，所述磁铁(3)安装在端面固定架(201)与端面安装架(202)相对的另一面上，参照柱(203)上的磁铁(3)安装在参照柱长轴的一端。

5.如权利要求4所述的一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述端面安装架(202)上设置有插装百分表测量柱的通孔(104)，所述端面安装架(202)在通孔(104)的侧面设置有连通通孔(104)的螺纹孔，螺纹孔内拧有固定百分表测量杆的螺栓(103)，其中端面安装架(202)上的通孔(104)与固定后的联轴器表面平行。

6.如权利要求3或5所述的任意一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述圆周固定架(101)、端面固定架(201)和参照柱(203)上分别设置有内凹的凹槽，所述磁铁(3)嵌入所述凹槽中。

7.如权利要求6所述的一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述圆周固定架(101)和端面固定架(201)上的磁铁(3)分别设置有两块。

8.如权利要求7所述的一种固定百分表的便携式找中表架，其特征在于，所述圆周固定架(101)、参照柱(203)和端面固定架(201)安装磁铁(3)的一面为内凹的弧形面。