CN105222690A - 空心车轴内孔同轴度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空心车轴内孔同轴度检测装置，包括测量仪表、回转机构及伸入至车轴内孔中固定的自定心组件，所述测量仪表固定在回转机构上，所述回转机构与自定心组件可旋转连接，所述测量仪表由回转机构带动沿所述车轴的外圆周表面旋转。本发明结构简单紧凑，方便操作人员携带，方便生产现场质量控制和批量生产尺寸检测，而且通用性强，成本低，测量时百分表不需要伸至车轴的内孔中，降低了测量难度，方便操作者观察，使测量非常方便快捷，大幅缩短的检测周期。

Description

空心车轴内孔同轴度检测装置

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆转向架制造时所使用的工艺装置，特别涉及一种在对动车组、地铁等轨道车辆的空心车轴进行同轴度检测的装置，属于轨道车辆轮轴制造技术领域。

背景技术

在对地铁等轨道车辆的空心车轴加工时，中心孔定位基准通过探头探测后，通过圆弧插补将中心孔定位基准一次铣削完成，以保证内孔与外圆的同轴度要求。在对空心车轴加工过程中，对于不同类型的空心车轴必须进行内孔与外圆的同轴度测量，以保证车轴的加工质量。传统的测量方法是将装夹工具固定在外圆上，再将百分表伸入到车轴的内孔内，旋转百分表并通过观察百分表的跳动情况测量内孔与外圆的同轴度。在实际操作时，因为空心车轴的前端部需要安装一个密封盖，百分表的探头需要伸入至距离车轴端面70mm以上的内孔中进行测量，表头伸进去测量极为不方便，而且不易于观察，测量难度较大。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题，提供了一种操作方便，检测周期短，且便于携带，通用性强的空心车轴内孔同轴度检测装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种空心车轴内孔同轴度检测装置，包括测量仪表、回转机构及伸入至车轴内孔中固定的自定心组件，所述测量仪表固定在回转机构上，所述回转机构与自定心组件可旋转连接，所述测量仪表由回转机构带动沿所述车轴的外圆周表面旋转。

进一步，所述回转机构由杠杆机构及支架组成，所述杠杆机构的一端固定在所述支架上，所述杠杆机构的另一端固定安装所述测量仪表，所述支架与所述自定心组件可旋转连接。

进一步，所述自定心组件包括卡盘、拉钉和旋套，所述卡盘由卡盘体和多个活动卡爪组成，所述拉钉中间的杆部从卡盘体的中心孔中穿过并可沿中心孔直线移动，拉钉的一端部与旋套螺纹连接，拉钉的另一端具有一楔形头部，所述活动卡爪的内侧表面具有与拉钉楔形头部相配合的锥面，所述拉钉的楔形头部直线移动时活动卡爪沿卡盘体向外扩张与车轴内孔的内圆周表面紧密贴合实现自定心。

进一步，所述支架与卡盘体之间通过轴承实现旋转连接。

进一步，所述卡盘体为断面呈T形的两层圆柱结构，所述轴承套装在小直径圆柱的外侧。

进一步，所述轴承为精密轴承。

进一步，所述旋套的端部具有用于操作的握持部。

进一步，所述卡盘体与活动卡爪之间通过燕尾槽和T型槽结构滑动连接。

进一步，所述拉钉的杆部与卡盘体的中心孔的内壁之间间隙配合，在杆部与卡盘体的内壁之间设置有相互配合止转的止转结构。

进一步，所述支架为门式框架结构，所述旋套安装于所述门式框架的内部；或，所述支架为套筒状结构，所述旋套安装于所述套筒状结构的内部。在套筒状结构的侧部开有供操作的开口。

综上内容，本发明所述的一种空心车轴内孔同轴度检测装置，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本装置以空心车轴的内孔为基准，将自定心组件固定在车轴的内孔中，将测量用的百分表安装在车轴外部，通过回转机构沿车轴的外圆周表面旋转，通过观察百分表探头的跳动情况来检测车轴内孔与外圆的同轴度。测量时百分表不需要伸至车轴的内孔中，降低了测量难度，也便于操作人员观察，使测量非常方便快捷，大幅缩短了检测周期。

(2)自定心组件不但将该装置固定在车轴的内孔中，还实现了自动定心的功能，使检测装置的回转中心线与车轴内孔的中心轴线重合，定位准确，测量精度较高，提高了车轴加工工艺水平，为同类车轴加工提供了很好的依据。也更进一步方便操作，可实现快速固定和测量车轴的同轴度数值，提高检测效率。

(3)整个装置结构简单紧凑，方便操作人员携带，方便生产现场质量控制和批量生产尺寸检测，而且通用性强，成本较低，适用于多种规格的空心车轴同轴度的检测。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

如图1所示，百分表1，杠杆机构2，第一支撑杆2a，第二支撑杆2b，第三支撑杆2c，第四支撑杆2d，支架3，探头4，车轴5，卡盘6，拉钉7，旋套8，卡盘体9，活动卡爪10，楔形头部11，握持部12，锥面13，轴承14，定位台15，螺栓16，套筒17。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种空心车轴内孔同轴度检测装置，包括测量仪表、回转机构及自定心组件。其中，测量仪表选用常用的百分表1，自定心组件伸入至车轴5的内孔中并固定，回转机构由杠杆机构2及支架3组成，杠杆机构2的一端固定在支架3上，杠杆机构2的另一端固定安装百分表1，支架3与自定心组件可旋转连接，百分表1的探头4抵靠在车轴5的外圆周表面上，安装后回转机构、自定心组件与车轴的内孔同轴，百分表1由回转机构带动沿车轴5的外圆周表面旋转。

自定心组件包括卡盘6、拉钉7和旋套8。卡盘6由卡盘体9和多个活动卡爪10组成，活动卡爪10优选采用三个，卡盘体9为断面呈T形的两层圆柱结构，其中较大直径的圆柱上沿周向均匀设置有三个燕尾槽或T型槽(图中未示出)，在每个活动卡爪10上相应设置有配套的燕尾形滑块或T型滑块(图中未示出)，活动卡爪10在安装时从卡盘体9侧部的开口处对应插入卡盘体9的燕尾槽或T型槽内，活动卡爪10可沿卡盘体9滑动，实现活动卡爪10的向外扩张和向内收缩。

在卡盘体9的中心具有一贯穿的中心孔，拉钉7中间的光滑杆部从卡盘体9的中心孔中穿过，拉钉7中间的光滑杆部与卡盘体9的中心孔之间间隙配合，拉钉7在卡盘体9的中心孔内可做直线移动。拉钉7的一端部具有外螺纹，旋套8具有内螺纹，拉钉7和旋套8之间通过螺纹啮合连接，拉钉7的另一端具有一呈圆台状的楔形头部11，在拉钉7中间的杆部与卡盘体9中心孔的内壁之间设置有相互配合止转的止转结构，使在旋转旋套8时，拉钉7只沿卡盘体9的中心孔做直线运动而不会发生旋转。为了方便操作人员旋转旋套8，在旋套8的端部具有用于操作的握持部12。

三个活动卡爪10的内侧表面均具有与拉钉7的楔形头部11相配合的锥面13，由于拉钉7不能旋转，因此操作人员在旋转旋套8时，拉钉7只能沿卡盘体9的中心孔做直线移动，进而带动拉钉7的楔形头部11向图1中左侧的方向做直线移动，随着拉钉7的楔形头部11向左侧移动，楔形头部11的外圆周锥面挤压周围的三个活动卡爪10，进而推动三个活动卡爪10同时沿卡盘体9向外扩张，直至活动卡爪10的外侧表面与车轴5内孔的内圆周表面紧密贴合，实现自定心组件的自定心和固定，此时，旋套8、拉钉7、卡盘体9、三个活动卡爪10的中心线与车轴5内孔的中心线重合，作为百分表1的定位基准。为了保证测量精度，活动卡爪10、卡盘体9、卡盘体9与活动卡爪10配合的部分均为精加工而成。通过可调节的自定心结构可使该检测装置适用于不同直径的车轴内孔测量，测量范围大，适用性广泛。

回转机构中的支架3与卡盘体9之间通过轴承14转动连接，轴承14套装在卡盘体9中小直径圆柱的外侧，为保证测量精度，轴承14采用精密轴承，卡盘体9与轴承14的内圈连接，支架3与轴承14的外圈连接，支架3可绕轴承14旋转。

为了方便操作，也为了便于携带，支架3优选采用门式框架结构，旋套8安装在门式框架结构的内部，使得整体结构紧凑，在保证整体结构强度的前提下，旋套8的握持部12会露在外面，操作人员可以直接旋转旋套8，操作简单方便。支架3也可以采用套筒状结构，旋套8安装在套筒状结构的内部，在套筒状结构的侧部开有供操作人员旋转旋套8的开口，方便操作。

杠杆机构2由四段支撑杆及三组调节机构组成，每组调节机构使得相邻的两段支撑杆之间可以相对移动，每个支撑杆上设置有套筒17或滑道(图中未示出)，通过三个螺栓16将相邻支撑杆之间的套筒17或滑道连接，并固定在某一所需的位置上。其中，第一支撑杆2a与支架3固定，第一支撑杆2a固定在支架3的中心上，在自定心组件定位后第一支撑杆2a的中心线与车轴5内孔的中心线重合，调节第二支撑杆2b和第三支撑杆2c，调节百分表1的伸出长度及高度，使得百分表1的探头能根据检测需要指向车轴5的外圆表面，在第四支撑杆2d上设置有夹持结构，百分表1通过夹持结构固定安装在第四支撑杆2d上，并且可以根据检测需要，调节百分表1的安装高度，保证百分表1的探头与车轴5外圆周表面之间的接触力度。

该检测装置可以实现自行校验功能，在三个活动卡爪10的外侧各向外凸出有一个定位台15，三个活动卡爪10在合拢时，定位台15卡在卡盘体9的外圆周侧面上，为保证测量精度，卡盘体9为精加工的圆柱体，定位台15也是精加工制成。在检测前，将三个活动卡爪10安装在卡盘体9上并向中心推进，使三个活动卡爪10合拢成一个圆柱体，通过调节杠杆机构2，使百分表1沿合拢后的圆柱体外圆周面进行旋转，对检测装置的精度进行校验测量，本装置通过装置本身自行校验该检测装置的测量精度，不但操作方便，还可以省略其它校验设备，方便携带，且可降低检测成本。

在测量时，将卡盘体9及活动卡爪10部分伸入至车轴5的内孔中，旋转漏在外部的旋套8，使拉钉7向图1中的左侧方向移动，随着拉钉7的楔形头部11向左侧移动，楔形头部11的外圆周锥面挤压周围的三个活动卡爪10，进而推动三个活动卡爪10同时沿卡盘体9向外扩张，直至活动卡爪10的外侧表面与车轴5内孔的内圆周表面紧密贴合，实现自定心组件的自定心和固定，此时，旋套8、拉钉7、卡盘体9、三个活动卡爪10、支架3、第一支撑杆2a的中心线与车轴5内孔的中心线重合，作为百分表1的定位基准。调节杠杆机构中的第二支撑杆2b，第三支撑杆2c及第四支撑杆2d，调节百分表1的伸出长度及高度，使得百分表1的探头指向需要测量的车轴5外圆表面，再调节百分表1的安装高度，使百分表1的探头刚好与车轴5外圆周表面接触。操作人员用手旋转支架3，百分表1的探头沿车轴5的外圆周表面旋转一周，操作人员可直接观察百分表1的数值，进而判断车轴5的内孔与外圆的同轴度，并判断同轴度是否满足设计要求。

使用该检测装置能够准确测量空心车轴5加工完成后中心深孔与外圆的同轴度，该检测装置以空心车轴5的内孔为基准，将自定心组件固定在车轴5的内孔中，将测量用的百分表1安装在车轴5的外部，通过回转机构将百分表1沿车轴5的外圆周表面旋转并可直接读数，进而直接判断车轴5的内孔与外圆的同轴度。测量时百分表1不需要伸至车轴5的内孔中，降低了测量难度，也便于操作者观察，使测量非常方便快捷，大幅缩短的检测周期。尤其对轴端具有内部结构，深孔距离轴端较远的空心车轴结构，更能方便定位和操作，实现准确测量，对车轴的数控加工程序进行准确反馈，保证了车轴加工质量及程序的准确性。

自定心组件不但将该装置固定在车轴的内孔中，还实现了自动定心的功能，使检测装置的中心线与车轴内孔的中心线重合，定位准确，测量精度较高，提高车轴加工工艺水平，为同类车轴加工提供了很好的依据。也更进一步方便操作，可实现快速固定和测量车轴的同轴度数值，提高检测效率。

整个装置结构简单紧凑，具有自行校验的功能，使用中，既满足了产品的检测精度要求，又方便快捷，检测周期大为缩短，检测效率比较高，成本低，而且通用性强，适用于多种规格的空心车轴同轴度的检测，提高了空心车轴加工工艺水平和检测水平。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。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，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：包括测量仪表、回转机构及伸入至车轴内孔中固定的自定心组件，所述测量仪表固定在回转机构上，所述回转机构与自定心组件可旋转连接，所述测量仪表由回转机构带动沿所述车轴的外圆周表面旋转。

2.根据权利要求1所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述回转机构由杠杆机构及支架组成，所述杠杆机构的一端固定在所述支架上，所述杠杆机构的另一端固定安装所述测量仪表，所述支架与所述自定心组件可旋转连接。

3.根据权利要求2所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述自定心组件包括卡盘、拉钉和旋套，所述卡盘由卡盘体和多个活动卡爪组成，所述拉钉中间的杆部从卡盘体的中心孔中穿过并可沿中心孔直线移动，拉钉的一端部与旋套螺纹连接，拉钉的另一端具有一楔形头部，所述活动卡爪的内侧表面具有与拉钉楔形头部相配合的锥面，所述拉钉的楔形头部直线移动时活动卡爪沿卡盘体向外扩张与车轴内孔的内圆周表面紧密贴合实现自定心。

4.根据权利要求3所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述支架与卡盘体之间通过轴承实现旋转连接。

5.根据权利要求4所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述卡盘体为断面呈T形的两层圆柱结构，所述轴承套装在小直径圆柱的外侧。

6.根据权利要求4所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述轴承为精密轴承。

7.根据权利要求3所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述旋套的端部具有用于操作的握持部。

8.根据权利要求3所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述卡盘体与活动卡爪之间通过燕尾槽和T型槽结构滑动连接。

9.根据权利要求3所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述拉钉的杆部与卡盘体的中心孔的内壁之间间隙配合，在杆部与卡盘体的内壁之间设置有相互配合止转的止转结构。

10.根据权利要求3所述的空心车轴内孔同轴度检测装置，其特征在于：所述支

架为门式框架结构，所述旋套安装于所述门式框架的内部；或，所述支架为套筒状结构，所述旋套安装于所述套筒状结构的内部，在套筒状结构的侧部开有供操作的开口。