CN105091863A - 内孔水平度检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内孔水平度检测装置及其检测方法，属于装备制造领域，装置包括桥板及光学合像水平仪，桥板包括桥板体、圆柱支承及水准仪，桥板体的底面对称设有两个圆柱支承，顶面安装有水准仪，两个圆柱支承的母线与被测内孔的母线在检测时线性接触重合，光学合像水平仪在检测时放置在处于水平的桥板体上；将桥板平放在内孔底面上，使水准仪中水银泡处在中间位置来找平桥板体，两个圆柱支承与内孔孔底母线平行且完全贴合；将光学合像水平仪放在桥板体上，转动微分盘旋转钮，从窗口看到汽泡两端的半边像合在一起，从微分盘上读出刻度值。本发明满足了产品组装测量找正需求，不仅保证了产品组装质量，同时缩短了测量找正时间，提高了生产效率。

Description

内孔水平度检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种内孔水平度检测装置及其检测方法，属于装备制造领域，可用于往复压缩机机身轴瓦孔、机身滑道、气缸缸径的水平度检测。
背景技术
往复压缩机广泛应用于石化行业。随着石油化工流程规模不断扩大，往复压缩机向超大型多列方向发展，其可靠性影响整个生产线的正常运转。而往复压缩机中的机身(也称机座)是往复压缩机中，供放置曲轴、连杆、十字头等组件及其它辅助设备，通过中体连接气缸，并通过地脚螺钉紧固于基础或隔振垫上的重要部件。在现有装备制造业中，对内孔的水平精度检测均直接采用框式水平仪的底平面两侧棱角接触孔内底面进行测量。当测量工件的被测表面误差大或倾斜程度大时，框式水平仪的气泡会移至极限位置，导致无法测量。水平仪的测量基面为水平仪底平面和120°“V”型面，而水平仪的底平面两侧棱角不是测量基面，因此导致测量内孔的水平精度不准、出现偏差，,严重影响产品精度和质量，造成拆分机组进行返修。为此在往复压缩机组装找正中，保证机身轴瓦孔、滑道、气缸缸径的水平精度，实现机身轴瓦孔、滑道、气缸缸径的水平精度检测的技术要求已成为亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有内孔检测存在的无法测量、测量精度存在偏差、无法满足技术要求等问题，本发明的目的在于提供一种内孔水平度检测装置及其检测方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的检测装置包括桥板及光学合像水平仪，其中桥板包括桥板体、圆柱支承及水准仪，所述桥板体的底面对称设有两个圆柱支承，顶面安装有检测所述桥板体是否水平的水准仪，所述两个圆柱支承的母线与被测内孔的母线在检测时线性接触重合，所述光学合像水平仪在检测时放置在处于水平的桥板体上。
其中：所述两个圆柱支承的轴向中心线相互平行，且处于同一平面内，该平面平行于所述桥板体的底面及顶面；所述桥板体的端面为倒置的“凸”字形，所述两个圆柱支承对称安装于凸出部分两侧的根部；所述桥板体凸出部分两侧的根部沿桥板体的长度方向均设有凹槽，所述两个圆柱支承分别通过紧固螺钉固定在桥板体上；所述圆柱支承上开有螺栓孔，所述紧固螺钉由该螺栓孔穿出固定在所述凹槽内；所述两个圆柱支承的母线与被测内孔的母线平行；所述两个圆柱支承的圆柱度＜0.004mm，对称度＜0.005mm，两个圆柱支承轴向中心线所在的平面与所述桥板体顶面平行度＜0.005mm，桥板体的平面度＜0.006mm；
本发明检测装置的检测方法为：
将所述桥板平放在被测工件的内孔底面上，用手敲打桥板体，使所述桥板体上水准仪中水银泡处在中间位置来找平桥板体，使两个圆柱支承与所述内孔孔底母线平行且完全贴合；将所述光学合像水平仪放在桥板体上，转动光学合像水平仪上的微分盘旋转钮，从光学合像水平仪上的窗口看到汽泡两端的半边像合在一起，从所述微分盘上读出刻度值，即完成一次检测。
其中：所述光学合像水平仪在检测不同内孔时同方向检测；所述光学合像水平仪检测值计算为：
A.当被测工件的长度为1m时，直接读取；
B.当被测工件的长度小于或大于1m时，按正比例方法计算：1m长度上的被测工件的高度差×工件长度，即：实际的倾斜度＝1m水平度检测值×工件的长度×光学合像水平仪的刻度盘读数。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明检测装置采用桥板与光学合像水平仪组合进行测量，保证了往复压缩机机身轴瓦孔、机身滑道、气缸缸径的水平度的检测精度，达到产品技术要求。
2.本发明水平精度的检测装置，是采用桥板体底部平行且在同一个平面内的两个圆柱体母线与被测工件内孔的母线线性接触重合，使测量基面与被测内孔的曲面稳合，保证测量精度，保证产品质量。
3.本发明的检测方法，满足了产品组装测量找正需求，不仅保证了产品组装质量，同时缩短了测量找正时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明检测装置的结构示意图；
图2为本发明检测装置中桥板的结构主视图；
图3为图2的左视图；
图4为图3中的A—A剖视图；
图5为图4的B向视图；
其中：1为机身轴瓦孔，2为桥板，3为光学合像水平仪，4为桥板体，5为圆柱支承，6为紧固螺钉，7为水准仪，8为凹槽，9为螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图2～5所示，本发明检测装置包括桥板2及光学合像水平仪3，其中桥板2包括桥板体4、圆柱支承5及水准仪7。桥板体4的端面为倒置的“凸”字形，桥板体4凸出部分两侧的根部沿桥板体4的长度方向均设有凹槽8，两个凹槽8槽深方向的中心线呈“八”字形。桥板体4的底面对称设有两个圆柱支承5，顶面镶嵌有检测桥板体4是否水平的水准仪7(水准仪7的表面不高于桥板体4的顶面)，两个圆柱支承5的轴向中心线相互平行，且处于同一平面内，该平面平行于桥板体4的底面及顶面；两个圆柱支承5对称安装于凸出部分两侧的根部，两个圆柱支承5上均开有螺栓孔9，紧固螺钉6由该螺栓孔9穿出固定在凹槽8内；在圆柱支承5的径向截面，紧固螺钉6的轴向中心线与凹槽8槽深方向的中心线共线，且经过圆柱支承5径向截面的圆心。两个圆柱支承5的母线与被测内孔的母线平行，并且两个圆柱支承5的母线与被测内孔的母线在检测时线性接触重合，光学合像水平仪3在检测时放置在处于水平的桥板体4上。
本实施例的两个圆柱支承5的间距为25mm，圆柱支承5的直径为φ15mm，长为100mm，材质可为45号钢；桥板体4的长为170mm，宽为55mm，厚为30mm，材质可为45号钢；桥板2的外形尺寸为280mm(长)×55mm(宽)×36.5mm(厚)。两个圆柱支承5的圆柱度＜0.004mm，对称度＜0.005mm，两个圆柱支承5轴向中心线所在的平面与桥板体4顶面平行度＜0.005mm，桥板体4的平面度＜0.006mm。
本发明检测装置的检测方法为：
以往复压缩机机身轴瓦孔、滑道、气缸缸径的水平度为例，如图1所示，归纳整理被测往复压缩机机身轴瓦孔、滑道、气缸缸径等内孔的尺寸和确定选用光学合像水平仪的外型尺寸，确定桥板的结构及外形尺寸。根据被测工件的公差精度及光学合像水平仪的测量精度，确定桥板的形位公差和制造精度。
检测前先进行如下操作：
1)使用光学合像水平仪3及桥板2前擦净油污，确定洁净后方可使用；
2)检测前检查光学合像水平仪3刻度盘上的“0”刻线与标尺对齐，毫米标尺处于中间位置；
3)测量前检查光学合像水平仪3测微螺杆在转动时应顺畅，不得有卡住或跳动现象；
4)测量前检查光学合像水平仪3当测微螺杆均匀转动时，气泡在水准泡内移动应平稳，无停滞和跳动现象；
5)光学合像水平仪3测量机身轴孔、缸径、机身滑道水平，均应同方向测量，禁止将光学合像水平仪调转180°反方向测量；
6)禁止将光学合像水平仪3毫米标尺旋出0～10mm范围。
首先将被测工件擦拭干净，桥板2去除包装和油，将桥板2平放在被测工件的内孔底面上，用手指轻敲桥板体4，使桥板体4上水准仪7中水银泡处在中间位置来找平桥板体4，使两个圆柱支承5与被测孔孔底母线平行且完全贴合；将光学合像水平仪3放在桥板体4上，手转动光学合像水平仪3上的微分盘旋转钮，从光学合像水平仪3上的窗口看到汽泡两端的半边像合在一起，从微分盘上读出刻度值，即完成一次检测。
光学合像水平仪3检测值计算为：
A.当被测工件的长度为1m时，直接读取；
B.当被测工件的长度小于或大于1m时，按正比例方法计算：1m长度上的被测工件的高度差×工件长度，即：实际的倾斜度＝1m水平度检测值×工件的长度×光学合像水平仪的刻度盘读数。
本发明的检测方法能够保证机身轴瓦孔、滑道、气缸缸径的水平精度，实现机身轴瓦孔、滑道、气缸缸径的水平精度检测的技术要求，满足往复压缩机组装找正水平精度和质量要求，使一次检测准确率达100％，提高往复压缩机的制造质量和生产效率，提高了检测水平和精度。
本发明的光学合像水平仪3为市购产品，购置于泊头市泊重精密机床量具有限公司，技术参数为：
a.刻度盘分划值：0.01mm/m；
b.最大测量范围正负：0-10mm/m；
c.示值误差：正负1mm/m范围内正负0.01mm/m；
d.全部测量范围内正负0.02mm/m；
e.工作面平面性偏差：0.003mm；
f.水准器格值：0.1mm/m；
g.工作面尺寸：(mm)165×48。

Claims (10)

1.一种内孔水平度检测装置，其特征在于：包括桥板(2)及光学合像水平仪(3)，其中桥板(2)包括桥板体(4)、圆柱支承(5)及水准仪(7)，所述桥板体(4)的底面对称设有两个圆柱支承(5)，顶面安装有检测所述桥板体(4)是否水平的水准仪(7)，所述两个圆柱支承(5)的母线与被测内孔的母线在检测时线性接触重合，所述光学合像水平仪(3)在检测时放置在处于水平的桥板体(4)上。
2.按权利要求1所述的内孔水平度检测装置，其特征在于：所述两个圆柱支承(5)的轴向中心线相互平行，且处于同一平面内，该平面平行于所述桥板体(4)的底面及顶面。
3.按权利要求1或2所述的内孔水平度检测装置，其特征在于：所述桥板体(4)的端面为倒置的“凸”字形，所述两个圆柱支承(5)对称安装于凸出部分两侧的根部。
4.按权利要求3所述的内孔水平度检测装置，其特征在于：所述桥板体(4)凸出部分两侧的根部沿桥板体(4)的长度方向均设有凹槽(8)，所述两个圆柱支承(5)分别通过紧固螺钉(6)固定在桥板体(4)上。
5.按权利要求4所述的内孔水平度检测装置，其特征在于：所述圆柱支承(5)上开有螺栓孔(9)，所述紧固螺钉(6)由该螺栓孔(9)穿出固定在所述凹槽(8)内。
6.按权利要求1或2所述的内孔水平度检测装置，其特征在于：所述两个圆柱支承(5)的母线与被测内孔的母线平行。
7.按权利要求1或2所述的内孔水平度检测装置，其特征在于：所述两个圆柱支承(5)的圆柱度＜0.004mm，对称度＜0.005mm，两个圆柱支承(5)轴向中心线所在的平面与所述桥板体(4)顶面平行度＜0.005mm，桥板体(4)的平面度＜0.006mm。
8.一种按权利要求1或2所述内孔水平度检测装置的检测方法，其特征在于：将所述桥板(2)平放在被测工件的内孔底面上，用手敲打桥板体(4)，使所述桥板体(4)上水准仪(7)中水银泡处在中间位置来找平桥板体(4)，使两个圆柱支承(5)与所述内孔孔底母线平行且完全贴合；将所述光学合像水平仪(3)放在桥板体(4)上，转动光学合像水平仪(3)上的微分盘旋转钮，从光学合像水平仪(3)上的窗口看到汽泡两端的半边像合在一起，从所述微分盘上读出刻度值，即完成一次检测。
9.按权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述光学合像水平仪(3)在检测不同内孔时同方向检测。
10.按权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述光学合像水平仪(3)检测值计算为：
A.当被测工件的长度为1m时，直接读取；
B.当被测工件的长度小于或大于1m时，按正比例方法计算：1m长度上的被测工件的高度差×工件长度，即：实际的倾斜度＝1m水平度检测值×工件的长度×光学合像水平仪的刻度盘读数。
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