CN104931260A - 一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构 - Google Patents

Abstract

一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，它涉及一种电涡流位移传感器定位夹持机构。本发明为了解决现有的电涡流位移传感器的定位安装机构存在易破坏待测件、不适用于回转体部件圆周方向上不同角度传感器快速定位及无法满足临时、快速、高精度的反复安装和不破坏被测部件的问题。本发明的进给机构安装在燕尾导轨上，磁性表座通过磁力固定于试验台或被测装置机架上，导轨滑块可滑动安装在燕尾导轨上，且导轨滑块的一端与进给机构连接，旋转夹具高度调节立柱竖直安装在导轨滑块上，电涡流位移传感器旋转夹具可滑动安装在旋转夹具高度调节立柱上。本发明用于高速轻薄化齿轮的齿轮振动测试。

Description

一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构

技术领域

本发明涉及一种电涡流位移传感器定位夹持机构，具体涉及一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，属于齿轮振动测试领域。

背景技术

新材料和加工技术快速发展使高速轻量化齿轮已被广泛应用于对质量有苛刻性要求的航空、航天、无人飞艇等领域的传动系统中。但因为高速轻量化齿轮的轻量化设计理念和传递更多载荷的追求，使其柔性变形远大于其它常用齿轮传动系统。因此高速轻量化齿轮的振动特性成为当前的研究重点。为了更直观的反应齿轮振动信息而选择使用电涡流位移传感器进行直接测量，使电涡流位移传感器与被测齿轮间的定位成为决定齿轮振动位移测量结果精度、准确性的重要因素。

当前高速轻量化齿轮轴向振动位移测量所用电涡流位移传感器的定位安装主要通过齿轮箱壁的螺纹孔与传感器的外螺纹相配，通过螺距控制传感器测量探头与被测齿轮的距离，最后用双螺母固定，双螺母固定时则会改变已调整合适的测试距离。同时圆周方向定位困难、安装空间狭小、传感器拆卸不便、重复定位精度差。

专利号为CN201209597Y，名为《涡流位移传感器的安装结构》的中国专利展示了一种在安装时易于调整传感器轴向位置的涡流位移传感器的安装结构。该涡流位移传感器的安装结构解决了传统安装方法因锁紧而导致涡流位移传感器轴向位置改变的问题。专利号为CN103791806A，名为《一种电涡流位移传感器快速调节安装机构》的中国专利展示了一种安装于被测部件上能够实现反复安装和便与应用的位移传感器轴向进给机构。

但现有的电涡流位移传感器的定位安装机构还是存在以下不足：第一，位移传感器定位安装机构都要采用机械连接方式固定于被测部件上，从而使被测部件结构本身受到破坏而影响其动态特性。同时安装结构自身体积限制了其不能应用于结构尺寸较小(齿轮结构尺寸较小是相对于传感器夹持机构而言)的齿轮振动测量；第二，位移传感器定位安装机构没有考虑针对如齿轮等回转体部件圆周方向上不同角度传感器快速定位的实际工程需求。第三，位移传感器定位安装机构并不满足临时、快速、高精度的反复安装和不破坏被测部件的传感器定位机构要求。

综上所述，现有的电涡流位移传感器的定位安装机构存在易破坏待测件、不适用于回转体部件圆周方向上不同角度传感器快速定位及无法满足临时、快速、高精度的反复安装和不破坏被测部件的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的电涡流位移传感器的定位安装机构存在易破坏待测件、不适用于回转体部件圆周方向上不同角度传感器快速定位及无法满足临时、快速、高精度的反复安装和不破坏被测部件的问题。进而提供一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构。

本发明的技术方案是：一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构包括快速定位底座和电涡流位移传感器调整装置，快速定位底座包括磁性表座、燕尾导轨和进给机构，燕尾导轨安装于磁性表座上，进给机构安装在燕尾导轨上，磁性表座通过磁力固定于试验台或被测装置机架上，电涡流位移传感器调整装置包括电涡流位移传感器旋转夹具、导轨滑块和旋转夹具高度调节立柱，导轨滑块可滑动安装在燕尾导轨上，且导轨滑块的一端与进给机构连接，旋转夹具高度调节立柱竖直安装在导轨滑块上，电涡流位移传感器旋转夹具可滑动安装在旋转夹具高度调节立柱上。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明提供了一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，使用了不破坏被测部件并可以快速固定、拆卸的磁性表座，通过在表座上安装燕尾槽导轨，以测微头推动导轨滑块，并在导轨滑块上安装夹具高度调节立柱，将电涡流位移传感器旋转夹具套装于夹具高度调节立柱，电涡流位移传感器旋转夹具通过可以绕心轴自由转动的U形口圆盘支架固定住电涡流位移传感器，测微头推动导轨滑块实现轴向精确进给，电涡流位移传感器旋转夹具在夹具高度调节立柱上滑动实现测试高度的调整，U形口圆盘支架绕心轴的转动和电涡流位移传感器在U形口圆盘支架的U形口内滑动实现测试点轴向和圆周方向位置的调整，达到测量齿轮等回转体零件轴向振动的目的，发明装置结构简单，能够实现电涡流位移传感器轴向和圆周方向的精确定位和重复精度高，便于拆装。

附图说明

图1是本发明的主视图；图2是后挡板的结构示意图；图3是螺旋测微头的主剖视图；图4是导轨滑块的结构示意图；图5是图1的后视图；图6是电涡流位移传感器旋转夹具的主剖视图；图7是U形口圆盘支架的主视图；图8是本发明的整体结构在夹持机构测试位置示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式包括快速定位底座和电涡流位移传感器调整装置，快速定位底座包括磁性表座1-1、燕尾导轨1-2和进给机构1-3，燕尾导轨1-2安装于磁性表座1-1上，进给机构1-3安装在燕尾导轨1-2上，磁性表座1-1通过磁力固定于试验台或被测装置机架上，电涡流位移传感器调整装置包括电涡流位移传感器旋转夹具2-1、导轨滑块2-2和旋转夹具高度调节立柱2-3，导轨滑块2-2可滑动安装在燕尾导轨1-2上，且导轨滑块2-2的一端与进给机构1-3连接，旋转夹具高度调节立柱2-3竖直安装在导轨滑块2-2上，电涡流位移传感器旋转夹具2-1可滑动安装在旋转夹具高度调节立柱2-3上。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的快速定位底座还包括前挡板5和后挡板6，燕尾导轨1-2上加工有限位凸台4，燕尾导轨1-2通过限位凸台4和螺钉与磁性表座1-1实现定位连接，燕尾导轨1-2的两端分别安装有前挡板5和后挡板6，后挡板6上加工有安装进给机构1-3的定位孔7。如此设置，对进给机构1-3的行程起到限位作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式的快速定位底座的进给机构1-3为螺旋测微头。如此设置，则可实现位移传感器的旋转夹具轴向位移精确给进，从而提高传感器的测量精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的螺旋测微头包括旋转套8、丝杠9、螺母套筒10和刻度套筒11，丝杠9插装在旋转套8内，旋转套8与丝杠9分别通过型面和挡圈、螺钉实现轴向和周向固定，螺母套筒10和刻度套筒11由内至外依次套装在丝杠9上，并通过紧定螺钉实现轴向和周向固定，螺母套筒10上加工有第一定位外圆12和第一外螺纹13，第一定位外圆12与定位孔7插装配合后通过圆螺母和第一外螺纹13连接实现螺旋测微头的固定。如此设置，则可实现螺旋测微头轴向位置固定，从而提高旋转夹具轴向精确给进过程的稳定性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式的导轨滑块2-2的下端开设燕尾槽14，导轨滑块2-2通过燕尾槽14与燕尾导轨1-2可滑动连接，并且导轨滑块2-2可被进给机构1-3的丝杠9推动实现轴向精确进给。如此设置，便于导轨滑块2-2在燕尾导轨1-2上顺利滑动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式的电涡流位移传感器旋转夹具2-1包括套筒15和锁紧螺钉16，套筒15通过型面实现周向固定，且套筒15通过锁紧螺钉16固定安装在旋转夹具高度调节立柱2-3的高度方向上。如此设置，则可实现电涡流位移传感器旋转夹具的稳定固定，从而提高传感器的测量精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式的电涡流位移传感器旋转夹具2-1还包括心轴17和耐磨铜套轴承20，心轴17的一端固定连接在套筒15的外侧壁上并与套筒15制成一体，心轴17的外侧壁上加工有第二定位外圆18和第二外螺纹19，耐磨铜套轴承20套装与心轴17上的第二定位外圆18处，所述耐磨铜套轴承20通过安装于第二外螺纹19的双圆螺母锁紧于心轴17上。如此设置，则可实现电涡流位移传感器旋转夹具圆周方向上任意角度和轴向稳定固定，从而提高传感器的测量精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图6说明本实施方式，本实施方式的电涡流位移传感器旋转夹具2-1还包括U形口圆盘支架21，U形口圆盘支架21安装在心轴17另一端的第二外螺纹19上。如此设置，则可实现U形口圆盘支架的轴向稳定固定，从而提高传感器的测量精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图7说明本实施方式，本实施方式的U形口圆盘支架21上以环形阵列的形式加工有多个U形口22和圆孔23，圆孔23与所述耐磨铜套轴承20套装在一起。如此设置，则可实现U形口圆盘支架在圆周方向的自由转动，从而实现电涡流位移传感器对回转体零部件圆周方向任意角度的测量。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图7说明本实施方式，本实施方式的U形口圆盘支架21圆周方向上每间隔60°的U形口22可分别夹持一个电涡流位移传感器3，所述电涡流位移传感器3通过两个圆螺母固定于U形口圆盘支架21上。如此设置，则可实现电涡流位移传感器与被测面间轴向距离的精确定位和多路传感器的同时使用，从而提高电涡流位移传感器的测量精度和使用效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

如图8所示，本发明提供了一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，本实施方式的电涡流位移传感器夹具2-1与高度调节立柱2-3以直线移动副连接，电涡流位移传感器夹具2-1上安装有电涡流位移传感器3。

燕尾导轨1-2通过限位凸台4和螺钉与磁性表座1-1实现定位连接，磁性表座1-1通过磁力，固定于试验台或被测装置机架上。

进给机构1-3为螺旋测微头，由旋转套8、丝杠9、螺母套筒10和刻度套筒11组成。其中，旋转套8与丝杠9分别通过型面和挡圈、螺钉实现轴向和周向固定。这样旋转套8的转动就能带动丝杠9在螺母套筒10内旋转。所述螺母套筒10和刻度套筒11通过紧定螺钉实现轴向和周向固定。所述螺母套筒10上加工有第一定位外圆12和第一外螺纹13，第一定位外圆12与定位孔7配合后通过圆螺母和第一外螺纹13连接实现进给机构1-3的固定。所以，旋转套8转动一周，丝杠9前进一个螺距的距离，在旋转套8的周向上和刻度套筒11的轴向上刻有刻度，因此能精确地测量出电涡流位移传感器3的实际轴向位移距离。

电涡流位移传感器旋转夹具2-1通过旋转夹具高度调节立柱2-3和套筒15通过型面实现周向固定，可沿竖直方向滑动调节高度，在高度调节立柱2-3表面刻有刻度，可以测量电涡流位移传感器旋转夹具2-1的高度，并可通过锁紧螺钉16将高度固定。

U形口圆盘支架21的U形口22夹持一个或多个电涡流位移传感器3，所述电涡流位移传感器3通过两个圆螺母固定于U形口圆盘支架21上。U形口圆盘支架21绕心轴的转动和电涡流位移传感器3在U形口圆盘支架21的U形口22内滑动实现测试点位置的调整，达到测量齿轮等回转体部件轴向振动的目的，发明装置结构简单，能够反复安装，实现电涡流位移传感器(3)快速调节。

本发明通过调节进给机构1-3、电涡流位移传感器旋转夹具2-1和旋转夹具高度调节立柱2-3，使得电涡流位移传感器3贴近被测表面并对准测试位置。其调节过程为：

首先，将电涡流位移传感器3与电涡流位移传感器的前置器连接，并正确为电涡流位移传感器的前置器连接电源线及信号线；

然后，将电涡流位移传感器3用螺母连接在U形口圆盘支架21上，调整好电涡流位移传感器3的轴向位置和距离电涡流位移传感器旋转夹具2-1旋转轴的距离；

然后，调节电涡流位移传感器旋转夹具2-1在旋转夹具高度调节立柱2-3上的位置，到达要求的高度刻度位置时，拧紧锁紧螺钉16固定此高度；

然后，安放好磁性表座1-1的位置，旋转磁性表座1-1的开关旋钮至“开”的字样处，使磁性表座1-1与该位置吸合固定；

最后，旋转U形口圆盘支架21对准测试位置，调节进给机构1-3使电涡流位移传感器3接近被测表面到指定位置，开始测量。

本发明适合使用在需要测量有铁磁性金属机架的回转体部件轴向不同半径处多个测点轴向振动的场合，如齿轮轴向振动测量。

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的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：它包括快速定位底座和电涡流位移传感器调整装置，快速定位底座包括磁性表座(1-1)、燕尾导轨(1-2)和进给机构(1-3)，燕尾导轨(1-2)安装于磁性表座(1-1)上，进给机构(1-3)安装在燕尾导轨(1-2)上，磁性表座(1-1)通过磁力固定于试验台或被测装置机架上，电涡流位移传感器调整装置包括电涡流位移传感器旋转夹具(2-1)、导轨滑块(2-2)和旋转夹具高度调节立柱(2-3)，导轨滑块(2-2)可滑动安装在燕尾导轨(1-2)上，且导轨滑块(2-2)的一端与进给机构(1-3)连接，旋转夹具高度调节立柱(2-3)竖直安装在导轨滑块(2-2)上，电涡流位移传感器旋转夹具(2-1)可滑动安装在旋转夹具高度调节立柱(2-3)上。

2.根据权利要求1所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：快速定位底座还包括前挡板(5)和后挡板(6)，燕尾导轨(1-2)上加工有限位凸台(4)，燕尾导轨(1-2)通过限位凸台(4)和螺钉与磁性表座(1-1)实现定位连接，燕尾导轨(1-2)的两端分别安装有前挡板(5)和后挡板(6)，后挡板(6)上加工有安装进给机构(1-3)的定位孔(7)。

3.根据权利要求1或2所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：快速定位底座的进给机构(1-3)为螺旋测微头。

4.根据权利要求3所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：螺旋测微头包括旋转套(8)、丝杠(9)、螺母套筒(10)和刻度套筒(11)，丝杠(9)插装在旋转套(8)内，旋转套(8)与丝杠(9)分别通过型面和挡圈、螺钉实现轴向和周向固定，螺母套筒(10)和刻度套筒(11)由内至外依次套装在丝杠(9)上，并通过紧定螺钉实现轴向和周向固定，螺母套筒(10)上加工有第一定位外圆(12)和第一外螺纹(13)，第一定位外圆(12)与定位孔(7)插装配合后通过圆螺母和第一外螺纹(13)连接实现螺旋测微头的固定。

5.根据权利要求1或4所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：导轨滑块(2-2)的下端开设燕尾槽(14)，导轨滑块(2-2)通过燕尾槽(14)与燕尾导轨(1-2)可滑动连接，并且导轨滑块(2-2)可被进给机构(1-3)的丝杠(9)推动实现轴向精确进给。

6.根据权利要求5所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：电涡流位移传感器旋转夹具(2-1)包括套筒(15)和锁紧螺钉(16)，套筒(15)通过型面实现周向固定，且套筒(15)通过锁紧螺钉(16)固定安装在旋转夹具高度调节立柱(2-3)的高度方向上。

7.根据权利要求6所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：电涡流位移传感器旋转夹具(2-1)还包括心轴(17)和耐磨铜套轴承(20)，心轴(17)的一端固定连接在套筒(15)的外侧壁上并与套筒(15)制成一体，心轴(17)的外侧壁上加工有第二定位外圆(18)和第二外螺纹(19)，耐磨铜套轴承(20)套装与心轴(17)上的第二定位外圆(18)处，所述耐磨铜套轴承(20)通过安装于第二外螺纹(19)的双圆螺母锁紧于心轴(17)上。

8.根据权利要求7所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：电涡流位移传感器旋转夹具(2-1)还包括U形口圆盘支架(21)，U形口圆盘支架(21)安装在心轴(17)另一端的第二外螺纹(19)上。

9.根据权利要求8所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：U形口圆盘支架(21)上以环形阵列的形式加工有多个U形口(22)和圆孔(23)，圆孔(23)与所述耐磨铜套轴承(20)套装在一起。

10.根据权利要求9所述的一种高速轻薄化齿轮专用电涡流位移传感器定位夹持机构，其特征在于：U形口圆盘支架(21)圆周方向上每间隔60°的U形口(22)可分别夹持一个电涡流位移传感器(3)，所述电涡流位移传感器(3)通过两个圆螺母固定于U形口圆盘支架(21)上。