CN104197824B - 一种带保持架的轴承滚柱轮廓度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法。该方法采用带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置进行检测，包括固定装置和便携式测量仪；便携式测量仪包括驱动箱、连接驱动箱的传感器和连接传感器的测针；固定装置包括轴承定位固定装置和连接轴承定位固定装置的便携式测量仪固定装置；所述轴承定位固定装置包括支撑架、支撑销和挡销；便携式测量仪固定装置包括支撑台、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板。本发明能提高带保持架轴承滚柱轮廓度检测的可靠性和稳定性。操作简单易行，确保了测量精度稳定可靠。轴承保持架在两支撑销上旋转方便，便于进行多滚柱检测，既省力又可预防轴承滚柱直接接触台面导致的磕碰伤问题。

Description

一种带保持架的轴承滚柱轮廓度检测方法

技术领域

本发明涉及电机轴承技术领域，更具体地说，涉及一种电机轴承的轮廓度检测技术。

背景技术

轴承是牵引电机的重要部件之一，其可靠性直接影响到牵引电机的安全运营。根据最新的轴承疲劳寿命理论，一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承，只要其承受的负荷足够轻松（不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值），则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此，只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大，绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承，轴承的润滑充分而又恰到好处，润滑剂绝对纯正而无杂质，并且不会老化变质，则这个轴承将会无限期地运转下去。但是在实际的应用过程中， 牵引电机轴承的承载和润滑条件受线路和环境的影响，往往无法达到上述理想状态，因此轴承在使用一定时间后会出现异常磨损或剥落等轴承故障，其失效的原因多种多样，包括接触疲劳失效、磨粒磨损失效、断裂失效、变形失效、腐蚀失效等。

因前期公司JD160系列牵引电机传动端与齿轮箱共用润滑油污染，导致部分电机传动端轴承异常磨损，通过对齿轮箱润滑油进行元素光谱检测，发现润滑油中含有大量的硅元素；通过对电机传动端内油封的清理，发现了颗粒状砂砾；由此判断润滑油受外界砂砾污染，因硅的化合物硬度较铜合金高，易于嵌入铜保持架兜孔中，导致滚柱中间区域磨损较两边更严重。

针对JD160系列牵引电机传动端与齿轮箱共用润滑油的砂砾污染，对电机传动端端盖进行了防砂设计的改造，齿轮箱润滑油清洁度得以提高，改造效果显著。改造的同时对二年检JD160系列牵引电机传动端轴承进行更换，对于更换下的数千套轴承，可通过磨损程度分类，挑选出部分磨损程度较轻微的轴承进行再利用，因此，找出切实可行的轴承再利用评定方法和规范是极为重要的。

对于轴承的轮廓检测，既要评定轴承滚柱轮廓的Pt值，也要考虑滚柱及外圈轮廓形状，因为轴承的异常磨损源于JD160系列牵引电机传动端与齿轮箱共用润滑油的砂砾污染，所以JD160系列牵引电机传动端轴承滚柱磨损后的轮廓形状有其特殊性，综合轮廓的Pt值和形状，开展轴承的磨损趋势分析是极为复杂的工作。而因为缺乏前期的轮廓数据积累，也难以进行轴承磨损状态与其再利用寿命的研究。

由以上所述，如何提供一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，使便携式轮廓度测量仪能简单快速的固定装配，并提高带保持架的轴承滚柱轮廓度装置的固定可靠性和测量稳定性，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

以下是检索到的部分相关现有专利技术：

1、 盘形凸轮轮廓检测方法，申请号为201310048821.8。

2、 导轮轮廓检测方法和系统，申请号为201010615267.3。

3、 轮廓度、圆柱度测量检具，申请号为201320376638.6。

4、 自动测量钢轨轮廓的检测装置和检测方法，申请号为201310741503.X。

5、 凸轮轮廓检测系统的检测方法，申请号为201110051998.4。

6、]叶片轮廓度检测装置，申请号为201110449409.8。

7、 一种汽车车身件面轮廓度检测工具，申请号为201110426213.7。

8、 曲线的线轮廓度在线检测方法，申请号为201210281407.7。

发明内容

本发明提供一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其能提高带保持架轴承滚柱轮廓度检测的可靠性和稳定性。

本发明采用如下技术方案：一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，采用带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置进行检测，所述带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，包括固定装置和可拆卸连接固定装置的便携式测量仪；所述便携式测量仪包括驱动箱、连接驱动箱的传感器和连接传感器的测针；所述固定装置包括轴承定位固定装置和连接轴承定位固定装置的便携式测量仪固定装置；所述轴承定位固定装置包括支撑架、支撑销和挡销，所述支撑销和挡销均安装在支撑架上；所述便携式测量仪固定装置包括支撑台、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板，所述支撑台连接支撑架；所述驱动箱、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板均安装在支撑台上，所述驱动箱位于支撑台上面中部，所述定位螺钉、位置微调板设置在驱动箱的后侧，所述压紧螺钉、压紧板设置在驱动箱的前侧；

所述带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法包括如下步骤：

A、根据待测轴承的结构尺寸，选择相应的带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，

将待测轴承安放在轴承定位固定装置上，待测轴承悬挂在支撑销上，轴承内圈靠在挡销的端面上；

B、调节位置微调板，对轴承滚柱最高母线的中心线位置和便携式测量仪上测针的位置差距进行微调，使该轴承滚柱母线的中心线与测针的运动轨迹线位于同一铅垂面上；

C、当轴承滚柱最高母线的中心线和便携式测量仪上测针的运动轨迹线位于同一铅垂面上后，旋转定位螺钉，锁住位置微调板；

D、锁住位置微调板后，通过压紧板和压紧螺钉压住便携式测量仪上驱动箱，保持驱动箱固定不动，使整批待测轴承滚柱轮廓度检测精度保持稳定一致；

E、启动驱动箱，测针在待测轴承滚柱母线上移动测量，完成对轴承滚柱轮廓度的检测。

所述轴承定位固定装置上设有二个支撑销，用于悬挂轴承且轴承可作360度旋转；所述轴承定位固定装置上设有三个挡销，所述三个挡销的端面位于同一平面，用于挡靠轴承内圈以确保轴承端面不被划伤破坏；在步骤A中，将待测轴承的内圈悬挂在二个支撑销上，轴承内圈的一个侧面靠在三个挡销的端面上，轴承保持架可作360度旋转；通过旋转轴承保持架，实现多滚柱检测。

所述位置微调板的微调范围最大为20mm。

所述测针能在轴承滚柱母线上移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN。

所述驱动箱能驱动测针在轴承滚柱母线上移动，驱动行程根据滚柱的长度而设定，最大行程为120mm。

所述便携式测量仪的前侧表面、后侧表面分别与压紧板表面、位置微调板表面相贴合；定位螺钉与位置微调板相接；压紧螺钉与压紧板相接。

所述测针包括针杆和针头，所述针杆的一端铰接在传感器上，所述针头固定连接在针杆的另一端。

所述传感器为电感式传感器。

所述带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置还包括连接驱动箱和传感器的计算机，通过计算机自动采集数据并计算该母线的轮廓度。

采用本发明能提高带保持架轴承滚柱轮廓度检测的可靠性和稳定性。设计一专用的固定装置，便携式测量仪能简单快速地装配在固定装置上，操作简单易行，确保了测量精度稳定可靠。轴承保持架在两支撑销上旋转方便，便于进行多滚柱检测，既省力又可预防轴承滚柱直接接触台面导致的磕碰伤问题。本发明能减少检测过程中运输成本、人工搬运成本、检测成本等费用，缩短检测周期，确保生产线正常运转。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置的左视结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置的俯视结构示意图；

图4为本发明中的滚柱母线的中心线示意图（放大后）。

附图标记说明：测针1、传感器2、驱动箱3、挡销4、支撑销5、定位螺钉6、压紧板7、位置微调板8、压紧螺钉9、支撑架10、支撑台11、带保持架的轴承12、滚柱14、滚柱母线13、滚柱中心轴线15。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，便携式轮廓度测量仪能简单快速的固定装配，并提高带保持架的轴承滚柱轮廓度检测的可靠性和测量稳定性。

如图1至图3所示，一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，包括便携式测量仪和固定装置，所述便携式测量仪包括测针1、传感器2、驱动箱3，传感器连接驱动箱，测针连接传感器。所述固定装置包括轴承定位固定装置及便携式测量仪固定装置，所述轴承定位固定装置包括支撑架10、三个挡销4、二个支撑销5，支撑销和挡销均安装在支撑架上，支撑销用于悬挂带保持架的轴承12。所述便携式测量仪固定装置包括支撑台11、定位螺钉6、压紧螺钉9、位置微调板8，还包括固定设置在所述便携式测量仪上的压紧板7。支撑台连接支撑架；驱动箱位于支撑台上面中部，所述定位螺钉、位置微调板设置在驱动箱的后侧，所述压紧螺钉、压紧板设置在驱动箱的前侧。定位螺钉和压紧螺钉固定安装在支撑台上面的前后两边。定位螺钉用于固定位置微调板。所述测针包括针杆和针头，所述针杆的一端铰接在传感器上，所述针头固定连接在针杆的另一端。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本发明所提供的轴承定位固定装置，带保持架的轴承可悬挂在二个支撑销上，并可作360度旋转，并可承受轴承本身不低于60公斤的自重而不弯曲变形。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本发明所提供的三个挡销的端面形成一个精度非常高的平面，带保持架的轴承内圈端面可靠在该平面上，确保轴承端面不被划伤破坏。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本发明所提供的位置微调板，可根据带保持架的轴承上滚柱母线的中心线位置和便携式测量仪上测针的位置差距进行微调，确保专用固定装置上的中心线与测针的运动轨迹线位于同一铅垂面上（该两线在水平面上的正投影重合），微调范围最大为20mm。预先确定好被测滚柱最高的母线轮廓位置（测量之前可通过在轴承滚柱圆周方向上微调，找到被测滚柱最高的母线轮廓），该轮廓线是以该母线的中心线为基准上下波动的一条的线，测量开始前，通过调节位置微调板调整测针位置，使测针针头处在被测滚柱最高母线的轮廓线上。

本发明所提供轴承定位固定装置上的位置定位螺钉，当带保持架的轴承首个滚柱最高母线（即处在滚柱的最高位置的滚柱母线）的中心线位置和便携式测量仪上测针的位置如上所述重合后，可立即锁住位置微调板，确保微调板固定不动，使整批带保持架的轴承轮廓度检测精度保持稳定一致。

锁住位置微调板后，通过压紧板和压紧螺钉压住便携式测量仪上的驱动箱。确保微便携式测量仪上的驱动箱固定不动，使整批带保持架的轴承轮廓度检测精度保持稳定一致。

便携式测量仪上的测针在带保持架的轴承滚柱母线上可移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN。驱动箱可驱动测针在带保持架的轴承滚柱母线上移动，驱动行程可根据不同滚柱的长度而设定，最大为120mm。测针在驱动箱驱动下总体沿左右方向运动（以附图中前后左右方向为例），不能前后移动，测针针头在滚柱的最高母线上移动，随着母线的起伏，测针以测针针杆与传感器的铰接点为支点，还可上下摆动。当测针处于被测滚柱最高的母线轮廓上时，该母线上所有的轮廓点均是以该滚柱母线的中心线为基准上下波动，在测针的量程范围内，测针、传感器自动测量该母线上的所有点位置尺寸，所述驱动箱、传感器连接计算机，通过专门设计的电脑软件自动采集数据并计算该母线的轮廓度。

关于“滚柱母线的中心线”：如图4所示。实际中，滚柱母线多为不规则曲线，该曲线围绕某一直线上下波动。设滚柱14上的同一根滚柱母线13上，到滚柱中心轴线15距离最远的点和最近的点分别为A、B，该二点到滚柱中心轴线的距离分别为AC、BD；线段EF=（AC+BD）/2，EF垂直滚柱中心轴线，EF与滚柱中心轴线相交于E点且与该滚柱母线、滚柱中心轴线处于同一平面内，并且该滚柱母线位于线段EF的F点一端，在该平面内过F点作平行于滚柱中心轴线且与该滚柱母线相交的直线L，该直线L即为该滚柱母线的中心线。

综上所述，本发明带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，包括便携式测量仪和固定装置。便携式测量仪包括测针、传感器、驱动箱，固定装置包括轴承定位固定装置和便携式测量仪固定装置；根据机车牵引电机D端轴承的结构尺寸及便携式轮廓度检测仪的结构,先设计一专用的内圈滚柱母线轮廓度检测专用固定装置,借助固定装置上特殊设计的两支撑销定位轴承内圈孔，使测针的运动轨迹线、两支撑销连线的中心垂线、轴承内圈的中心轴线“三线合一”（即该三条线位于同一铅垂面上，其在水平面上的正投影重合）。同时，固定装置的中心线（沿长度方向延伸的线）也与上述三条线处在同一铅垂面上（安装时，使两支撑销连线的中心垂线与固定装置的中心线处在同一铅垂面上）。通过左右微调旋转，确保便携式测量仪的测针在滚柱表面最高母线上测量滚柱的母线轮廓度，同时轴承保持架在两支撑销上旋转方便，便于进行多滚柱检测，既省力又可预防轴承滚柱直接接触台面导致的磕碰伤问题，本发明所提供的固定装置，确保了测量精度稳定可靠，操作简单易行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，采用带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置进行检测，其特征是，

所述带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，包括固定装置和可拆卸连接固定装置的便携式测量仪；所述便携式测量仪包括驱动箱、连接驱动箱的传感器和连接传感器的测针；所述固定装置包括轴承定位固定装置和连接轴承定位固定装置的便携式测量仪固定装置；所述轴承定位固定装置包括支撑架、支撑销和挡销，所述支撑销和挡销均安装在支撑架上；所述便携式测量仪固定装置包括支撑台、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板，所述支撑台连接支撑架；所述驱动箱、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板均安装在支撑台上，所述驱动箱位于支撑台上面中部，所述定位螺钉、位置微调板设置在驱动箱的后侧，所述压紧螺钉、压紧板设置在驱动箱的前侧；

所述带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法包括如下步骤：

A、根据待测轴承的结构尺寸，选择相应的带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置，

将待测轴承安放在轴承定位固定装置上，待测轴承悬挂在支撑销上，轴承内圈靠在挡销的端面上；

B、调节位置微调板，对轴承滚柱母线的中心线位置和便携式测量仪上测针的位置差距进行微调，使该轴承滚柱母线的中心线与测针的运动轨迹线位于同一铅垂面上；

C、当轴承滚柱母线的中心线和便携式测量仪上测针的运动轨迹线位于同一铅垂面上后，旋转定位螺钉，锁住位置微调板；

D、锁住位置微调板后，通过压紧板和压紧螺钉压住便携式测量仪上驱动箱，保持驱动箱固定不动，使整批待测轴承滚柱轮廓度检测精度保持稳定一致；

E、启动驱动箱，测针在待测轴承滚柱母线上移动测量，完成对轴承滚柱轮廓度的检测。

2.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述轴承定位固定装置上设有二个支撑销，用于悬挂轴承且轴承可作360度旋转；所述轴承定位固定装置上设有三个挡销，所述三个挡销的端面位于同一平面，用于挡靠轴承内圈以确保轴承端面不被划伤破坏；在步骤A中，将待测轴承的内圈悬挂在二个支撑销上，轴承内圈的一个侧面靠在三个挡销的端面上，轴承保持架可作360度旋转；通过旋转轴承保持架，实现多滚柱检测。

3.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述位置微调板的微调范围最大为20mm。

4.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述测针能在轴承滚柱母线上移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN。

5.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述驱动箱能驱动测针在轴承滚柱母线上移动，驱动行程根据滚柱的长度而设定，最大行程为120mm。

6.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述便携式测量仪的前侧表面、后侧表面分别与压紧板表面、位置微调板表面相贴合；定位螺钉与位置微调板相接；压紧螺钉与压紧板相接。

7.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述测针包括针杆和针头，所述针杆的一端铰接在传感器上，所述针头固定连接在针杆的另一端。

8.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述传感器为电感式传感器。

9.根据权利要求1所述的带保持架轴承滚柱轮廓度检测方法，其特征在于，所述带保持架轴承滚柱轮廓度检测装置还包括连接驱动箱和传感器的计算机，通过计算机自动采集数据并计算该母线的轮廓度。