CN106091906B - 一种基于工况下的径向跳动检测方法 - Google Patents

Abstract

一种基于工况下的径向跳动检测方法，包括如下步骤：1)实现该检测的实验装置中，将动力头与驱动机构的输出轴联接，所述驱动机构与用于控制转速的控制箱连接，所述动力头的下端设有用于安装待测试转轴的端盖，所述端盖的侧边设置所述跳动传感器；2)通过控制箱调控驱动机构的转速，在工况下高速运转所述待测试转轴，通过跳动检测传感器连续检测动力轴在高速运转时的跳动情况；3)接收跳动检测传感器的检测信号，得到径向跳动曲线，计算不同转速下的径向跳动值。本发明提供一种有效适用于高速轴的检测、适用性良好的基于工况下的径向跳动检测方法。

Description

一种基于工况下的径向跳动检测方法

技术领域

本发明涉及动力轴检测领域，尤其是一种基于工况下动力头径向跳动检测方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展和规模化工业生产的需要，采用专用装备组合成现代化高速流水线生产和多功能高效组合机床，在制造业中已成为保证产品的加工精度、降低生产成本、提高劳动生产率和企业竞争力的关键措施之一。动力头是组合机床的重要动力部件，其质量和性能的优劣直接影响到整台机床性能的好坏，动力头作为动力模块单元，在组合机床上使用数量较多。其径向跳动大，高速时离心力就大，从而引起主轴与刀具的振动，降低了使用寿命同时零件的加工质量也比较差。因此在机床上使用前需确保其能达到使用要求，所以需要检测其在不同转速下径向跳动是否在允许范围内。现有的径向跳动检测大部分是非工况下检测，对高速轴的检测还存在不足。

发明内容

为了克服已有动力头跳动检测方式在非工况下检测、无法适用于高速轴的检测的不足，本发明提供一种有效适用于高速轴的检测、适用性良好的基于工况下的径向跳动检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于工况下的径向跳动检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

1)实现该检测的实验装置中，将动力头与驱动机构的输出轴联接，所述驱动机构与用于控制转速的控制箱连接，所述动力头的下端设有用于安装待测试转轴的端盖，所述端盖的侧边设置所述跳动传感器；

2)通过控制箱调控驱动机构的转速，在工况下高速运转所述待测试转轴，通过跳动检测传感器连续检测动力轴在高速运转时的跳动情况；

3)接收跳动检测传感器的检测信号，得到径向跳动曲线，计算不同转速下的径向跳动值。

进一步，所述步骤3)中，所述径向跳动值输出到显示器上显示。

本发明的技术构思为：通过电机带动传送带，驱动固定在机架上的动力头，不同转速下动力头径向跳动检测，工况下检测，转速可调，通过控制箱来调控电机输出转速，用跳动检测传感器来连续检测动力头在高速运转时的跳动情况。并传回控制箱记录相关数据。跳动传感器采用电涡流传感器，具有工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、结构简单等优点，能直接非接触测量转轴的状态，并将相关数据传输到控制箱

本发明的有益效果主要表现在：1、有效适用于高速轴的检测、适用性良好；2、无键槽，对轴强度影响较小，轴尺寸较小，也减少了不必要的配合降低了误差。使得整体结构紧凑、简单、尺寸小。具有重量轻、体积小、传动效率高；3、该动力头自成一个单元，体积小安装拆卸简单，因此可方便的作组合机床的动力模块单元替换使用。

附图说明

图1是动力头实验装置的示意图。

图2是动力头的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1和图2，一种动力头径向跳动检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

1)实现该检测的实验装置中，将动力头与驱动机构的输出轴联接，所述驱动机构与用于控制转速的控制箱连接，所述动力头的下端设有用于安装待测试转轴的端盖，所述端盖的侧边设置所述跳动传感器；

2)通过控制箱调控驱动机构的转速，在工况下高速运转所述待测试转轴，通过跳动检测传感器连续检测动力轴在高速运转时的跳动情况；

3)接收跳动检测传感器的检测信号，得到径向跳动曲线，计算不同转速下的径向跳动值。

进一步，所述步骤3)中，所述径向跳动值输出到显示器上显示。

所述试验装置包括机架11、驱动电机3、主动轮1、同步驱动带2、同步带轮7、外套筒8、动力头9和跳动传感器10，所述机架11上安装驱动电机3，所述驱动电机3的输出轴上安装主动轮1，所述主动轮1和同步带轮7上套装同步驱动带2，所述外套筒8固定在机架11上，所述动力头9位于外套筒8内，所述动力头9的上端与同步带轮7联动，所述动力头9的下端设有用于安装待测试转轴的端盖25，所述端盖25的侧边设置所述跳动传感器10。

进一步，所述动力头9包括主轴20和轴外套21，所述轴外套21固定在所述外套筒8上，所述主轴20位于轴外套21内，所述轴外套21的内壁上部设有上轴承18、内壁下部设有下轴承26，所述主轴20的上端与所述同步带轮7联接，所述主轴20的下端设有端盖25。

再进一步，所述主轴20的上端开有螺纹孔，所述同步带轮7呈中空状，紧固螺钉12固定在同步带轮7内腔并安装在螺纹孔内。

更进一步，所述同步带轮7的下端顶紧在上外接挡盖13上，所述上外接挡盖13内安装上压紧垫片14和上弹性垫片15，所述上外接挡盖13与上轴承18的动圈连接，所述上轴承18的静圈固定在轴外壳套21上，所述上外接挡盖13与轴外套21之间设置密封块17和弹性密封圈16，所述上轴承18的下端与轴外套21的内壁台肩之间设置弹簧19。

所述下轴承26的动圈上端设置锁紧块22，所述锁紧块22与主轴20固定连接，所述下轴承26的下端依次与轴承盖23、下外接挡块24连接，所述轴承盖23固定在轴外套21的下端，所述下轴承26的动圈下端与所述端盖25固定连接，所述轴承盖23与端盖25之间设置下弹性垫片27和下压紧垫片28。

所述跳动传感器10与控制箱6连接，所述控制箱6通过信号线5与控制器4连接，所述控制器4与驱动电机3连接。

本实施例中，该动力头结构包括主轴、轴外套、同步带轮和紧固螺钉，主轴20上端开有螺纹孔用紧固螺钉12与同步带轮7连接，同步带轮7下端则顶紧上外接挡盖13，上外接挡盖13内装有上压紧垫片14和上弹性垫片15；

上轴承18分别由轴肩和上外接挡盖13固定，弹簧19则对轴承18的偏移起调节作用，下轴承18分别由锁紧块22、下外接挡盖24、轴承盖23固定，锁紧块22则与主轴20螺纹连接；

密封块17由上压紧垫片14压紧，与轴外套21内相接，其上还装有弹性密封圈16，对上轴承起密封作用，而下轴承的密封则靠轴承盖23，同样由装在下外接挡盖24的下弹性垫片27和压紧垫片28压紧；

轴外套21通过螺纹与外套筒8连接固定在整机支架11上，下部则螺纹固定在轴承盖23上；

主轴20下端开有螺纹孔，端盖25与之连接，并将下外接端盖25轴向固定，端盖25与钻头螺纹连接可更换不同钻头；

下外接挡盖和位于下部的端盖上均开有环形槽孔，减小接触面和进行润滑，下外接端盖与轴外套之间留有间隙；

所述跳动传感器为位移传感器，位移传感器采用电涡流传感器，具有工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、结构简单等优点，能直接非接触测量转轴的状态，并将相关数据传输到控制箱。

本实施例的动力头径向跳动检测：通过电机带动传送带，驱动固定在整机支架上的动力头，不同转速下动力头径向跳动检测，工况下检测，转速可调，通过控制箱来调控电机输出转速，用位移传感器来连续检测动力头在高速运转时的跳动情况。并传回控制箱记录相关数据。位移传感器采用电涡流传感器，具有工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、结构简单等优点，能直接非接触测量转轴的状态，并将相关数据传输到控制箱。传统的径向跳动检测是传统人工径向跳动测量方法以及利用数据采集仪连接百分表测量，都是非工况下静态测量。

Claims (5)

1.一种基于工况下的径向跳动检测方法，其特征在于：所述检测方法包括如下步骤：

1)实现该检测的实验装置中，将动力头与驱动机构的输出轴联接，所述驱动机构与用于控制转速的控制箱连接，所述动力头的下端设有用于安装待测试转轴的端盖，所述端盖的侧边设置所述跳动检测传感器；

所述实验装置包括机架、驱动电机、主动轮、同步驱动带、同步带轮、外套筒、动力头和跳动检测传感器，所述机架上安装驱动电机，所述驱动电机的输出轴上安装主动轮，所述主动轮和同步带轮上套装同步驱动带，所述外套筒固定在机架上，所述动力头位于外套筒内，所述动力头的上端与同步带轮联动，所述动力头的下端设有用于安装待测试转轴的端盖，所述端盖的侧边设置所述跳动检测传感器；

所述动力头包括主轴和轴外套，所述轴外套固定在所述外套筒上，所述主轴位于轴外套内，所述轴外套的内壁上部设有上轴承、内壁下部设有下轴承，所述主轴的上端与所述同步带轮联接，所述主轴的下端设有端盖；

所述同步带轮的下端顶紧在上外接挡盖上，所述上外接挡盖内安装压紧垫片和上弹性垫片，所述上外接挡盖与上轴承的动圈连接，所述上轴承的静圈固定在轴外套上，所述上外接挡盖与轴外套之间设置密封块和弹性密封圈，所述上轴承的下端与轴外套的内壁台肩之间设置弹簧；

2)通过控制箱调控驱动机构的转速，在工况下高速运转所述待测试转轴，通过跳动检测传感器连续检测待测试转轴在高速运转时的跳动情况；

3)接收跳动检测传感器的检测信号，得到径向跳动曲线，计算不同转速下的径向跳动值。

2.如权利要求1所述的基于工况下的径向跳动检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述径向跳动值输出到显示器上显示。

3.如权利要求1所述的基于工况下的径向跳动检测方法，其特征在于：所述主轴的上端开有螺纹孔，所述同步带轮呈中空状，紧固螺钉固定在同步带轮内腔并安装在螺纹孔内。

4.如权利要求1所述的基于工况下的径向跳动检测方法，其特征在于：所述下轴承的动圈上端设置锁紧块，所述锁紧块与主轴固定连接，所述下轴承的下端依次与轴承盖、下外接挡块连接，所述轴承盖固定在轴外套的下端，所述下轴承的动圈下端与所述端盖固定连接，所述轴承盖与端盖之间设置下弹性垫片和下压紧垫片。

5.如权利要求1所述的基于工况下的径向跳动检测方法，其特征在于：所述跳动检测传感器与控制箱连接，所述控制箱通过信号线与控制器连接，所述控制器与驱动电机连接。