CN104964635B - 安装偏差转臂测量装置及转轴偏差测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于大型特殊结构的精密设备机组安装检测技术领域。一种安装偏差转臂测量装置，包括转轴卡具、千分杆卡具、卡设在千分杆卡具内的千分杆、连接转轴卡具与千分杆卡具的伸缩型转臂连杆、安装在转臂连杆上的T型水平仪、以及光学经纬仪，所述转轴卡具和千分杆卡具的轴线平行，所述的转臂连杆上设置有T型水平仪，所述的千分杆前端部为锥形顶尖结构。本发明检测设备易于安装调试，能够现场读取，计算并进行及时的校验，整个检测过程效率大大提高，检测结果的失真率大大降低，极力避免了偶然误差和累积误差的形成。

Description

安装偏差转臂测量装置及转轴偏差测量方法

技术领域

本发明属于大型特殊结构的精密设备机组安装检测技术领域，具体涉及一种安装偏差转臂测量装置及转轴偏差测量方法。

背景技术

在大型特殊结构的工艺设备机组安装过程中，经常出现设备外形无精加工基准面的情况，其主要部件的水平度或平行度位置偏差测量往往受部件外观形状和检测仪器功能的限制，很难实现直接误差测量；传统做法是采用拆解法测量，首先将设备解体，然后在机体内部精加工部位进行检测，合格后再重新将设备组装成型，此法成本高，费时费工，还可能影响设备本体质量，同时极易形成偶然误差和累积误差，使得检测结果失真。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理，能够直接对特殊结构的工艺设备机组安装偏差进行测量的安装偏差转臂测量装置及转轴偏差测量方法。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种安装偏差转臂测量装置，包括转轴卡具、千分杆卡具、卡设在千分杆卡具内的千分杆、连接转轴卡具与千分杆卡具的伸缩型转臂连杆、安装在转臂连杆上的T型水平仪、以及光学经纬仪，所述转轴卡具和千分杆卡具的轴线平行，所述的转臂连杆上设置有T型水平仪，所述的千分杆前端部为锥形顶尖结构。

所述的伸缩型转臂连杆包括匹配滑动套设在一起的连杆一和连杆二、和限位紧固螺钉。

所述的千分杆的锥形顶尖表面涂覆有黑色油漆涂层。

一种利用上述任一所述的转臂测量装置的转轴偏差测量方法，包括以下步骤：

①转臂测量装置的固定和调整定位：将转臂测量装置通过转轴卡具固定卡设在待测转轴上；根据待测转轴的安装基准中心线调整光学经纬仪位置，并确保待测转轴安装基准中心线与光学经纬仪的测量扫描回转面相垂直；

②读数：转动待测转轴，通过T型水平仪校验，使转臂连杆处于水平或铅垂状态，调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，记录此时千分杆的读数λ1；将转轴转动180°，并通过T型水平仪进行校验后，再次调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，记录此时千分杆的读数λ2；

③等量代换，计算安装位置偏差：通过千分杆在两个位置的读数差∣λ2-λ1∣，以及转臂连杆的有效长度，来确定待测转轴的中心线与安装基准中心线的位置偏差。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本发明能够解决具有伸出轴结构的工艺设备机组在安装过程中，因外形缺少精加工基准面，而无法直接进行位置偏差测量的问题，本发明通过提供新的测量装置和测量方法对于伸出轴结构的设备直接进行安装偏差的测量；

②本发明的检测方法利用转臂测量装置测量特殊设备机组安装偏差，通过等量代换方式（转臂回转面与主轴中心线垂直），将工艺设备主轴的安装位置偏差（水平度和平行度）代换为转臂测量装置相应回转180度后千分杆的读数偏差值，即通过检测转臂在不同位置时的改型千分杆读数，便可知道设备主传动轴的安装位置偏差，具有操作方便、施工成本较低、测量精度有效提高等特点，非常适合大型特殊结构设备机组安装水平度和平行度等位置偏差的检测。

③本发明检测设备易于安装调试，能够现场读取，计算并进行及时的校验，整个检测过程效率大大提高，检测结果的失真率大大降低，极力避免了偶然误差和累积误差的形成。

附图说明

图1为转臂连杆的结构示意图。

图2为千分杆的结构示意图。

图3为转臂测量装置等量转换结构示意图。

图4为光学经纬仪的测量扫描回转面的测点结构示意图。

图中序号：1为转轴卡具、2为千分杆卡具、3为千分杆、4为连杆一、5为连杆二、6为T型水平仪、7为千分杆的锥形顶尖、8为限位紧固螺钉、9为黑色油漆涂层、10为光学经纬仪的测量扫描回转面、11为安装基准中心线、12为铅垂线、13为待测转轴中心线、14为转臂起点位置、15为转臂末点位置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

实施例一：参见图1、图2，一种安装偏差转臂测量装置，包括转轴卡具1、千分杆卡具2、卡设在千分杆卡具2内的千分杆3、连接转轴卡具1与千分杆卡具2的伸缩型转臂连杆、以及光学经纬仪，所述转轴卡具1和千分杆卡具2的轴线平行，所述的伸缩型转臂连杆包括匹配滑动套设在一起的连杆一4和连杆二5、和限位紧固螺钉8，所述的转臂连杆上设置有T型水平仪6，所述的千分杆3前端部为锥形顶尖结构，所述的锥形顶尖7端部表面涂覆有黑色油漆涂层9。

实施例二：参见图1-图4，一种利用实施例一所述的转臂测量装置的转轴偏差测量方法，包括以下步骤：

①转臂测量装置的固定和调整定位：将转臂测量装置通过转轴卡具固定卡设在待测转轴上；根据待测转轴的安装基准中心线调整光学经纬仪位置，并确保待测转轴安装基准中心线与光学经纬仪的测量扫描回转面相垂直；

②读数：转动待测转轴，通过T型水平仪校验，使转臂连杆处于水平或铅垂状态，调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，记录此时千分杆的读数λ1；将转轴转动180°，并通过T型水平仪进行校验后，再次调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，记录此时千分杆的读数λ2；

③等量代换，计算安装位置偏差：通过千分杆在两个位置的读数差∣λ2-λ1∣，以及转臂连杆的有效长度，来确定待测转轴的中心线与安装基准中心线的位置偏差，如图3所示，即能够通过转臂偏差δ等量替换计算出转轴偏差δ。

其中，所述的伸缩型转臂连杆采用型钢制作，其转臂连杆长度可根据实际需要进行调整，在转臂连杆中部装配特制T字形液柱水平仪，用于观察转臂是否处于水平或铅垂状态，其一端焊接与转轴匹配的转轴卡具，即剖分式抱箍，另一端设有安装千分杆的千分杆卡具。

当需要校验转轴的水平度时，通过在转臂回转范围内的垂直上下位置分别测出尖头对中时的千分杆读数，即先测出图4所示的低点1#（或高点2#）处改型千分杆的读数λ₁（第一次调整千分杆的尖头处于光学经纬仪屏幕坐标原点时的读值），再将主轴转动180度，于高点2#（或低点1#）位置测出改型千分杆的读数λ₂（第二次调整千分杆的尖头处于光学经纬仪屏幕坐标原点时的读值），计算出∣λ₂-λ₁∣的绝对值，除以2倍转臂连杆有效长度，即可得出该设备主传动轴的水平度；同理，校验待测转轴与其他同系列工艺设备的平行度时，应在转臂回转范围内的水平前后位置，如图4所述的3#和4#，测出改型千分杆的对应读数（λ₃和λ₄），计算出∣λ₄-λ₃∣的绝对值，除以2倍转臂连杆有效长度，即可得出该设备主传动轴与安装基准中心线的平行度。

Claims (4)

1.一种安装偏差转臂测量装置，其特征在于，包括转轴卡具、千分杆卡具、卡设在千分杆卡具内的千分杆、连接转轴卡具与千分杆卡具的伸缩型转臂连杆、安装在转臂连杆上的T型水平仪、以及光学经纬仪，所述转轴卡具和千分杆卡具的轴线平行，所述的转臂连杆上设置有T型水平仪，所述的千分杆前端部为锥形顶尖结构；调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，并记录千分杆的读数。

2.根据权利要求1所述的安装偏差转臂测量装置，其特征在于，所述的伸缩型转臂连杆包括匹配滑动套设在一起的连杆一和连杆二、和限位紧固螺钉。

3.根据权利要求1所述的安装偏差转臂测量装置，其特征在于，所述的千分杆的锥形顶尖表面涂覆有黑色油漆涂层。

4.一种利用权利要求1~3任一所述的转臂测量装置的转轴偏差测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

①转臂测量装置的固定和调整定位：将转臂测量装置通过转轴卡具固定卡设在待测转轴上；根据待测转轴的安装基准中心线调整光学经纬仪位置，并确保待测转轴安装基准中心线与光学经纬仪的测量扫描回转面相垂直；

②读数：转动待测转轴，通过T型水平仪校验，使转臂连杆处于水平或铅垂状态，调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，记录此时千分杆的读数λ1；将转轴转动180°，并通过T型水平仪进行校验后，再次调整千分杆的伸缩量，使得千分杆端部锥形顶尖处于光学经纬仪屏幕坐标原点，记录此时千分杆的读数λ2；

③等量代换，计算安装位置偏差：通过千分杆在两个位置的读数差∣λ2-λ1∣，以及转臂连杆的有效长度，来确定待测转轴的中心线与安装基准中心线的位置偏差。