CN108225693A - 一种回转式减速器刚性检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转式减速器刚性检测装置及其检测方法。目前还没有成套检测回转式减速器刚性的设备。本发明检测扭转刚性时，两个伺服电机同步反向转动，促使力矩立柱轴、力矩立柱和转体在扭转力矩作用下绕转体圆心转动，分别读出与位移检测标杆接触的百分表的示数变化，两个拉压力传感器的示数，最后求得扭转刚性；检测倾覆刚性时，让两个伺服电机同步同向转动，使推杆装置同向推或者拉，使力矩立柱、力矩立柱连接板和转体在倾覆力矩作用下倾倒，读出两个压力传感器的示数，两个百分表的示数变化，最后求得倾覆刚性。本发明将倾覆刚性检测和扭转刚性检测集成到一台检测设备，大大简化了回转式减速器厂家的出厂检验流程。

Description

一种回转式减速器刚性检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种减速器的刚性检测装置，尤其是一种用于回转减速机的静态扭转刚性和倾覆刚性检测装置及其检测方法。

背景技术

回转式减速器是一种集成了驱动动力源的全周回转减速传动机构，是回转支承的升级产品，通常由蜗杆、蜗轮式回转支承、壳体、动力源组成。由于核心部件采用回转支承，因此可以同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩，这样利用回转支承本身就是全周回转连接件的特点，高效配置驱动动力源和主传动零件，使之成为一种集回转、减速和驱动功能于一体而同时又结构简单，制造和维护方便的通用型减速传动机构。在工程车辆、工程机械、机床和太阳能发电跟踪机构中广泛采用。

回转式减速器在工业环境中，由于更换维护不方便，在复杂的工况下要保证较高的传动精度和保精度寿命，回转式减速器需要具有良好的倾覆刚性和扭转刚性。但是目前还没有一种成套的检测回转式减速器刚性的设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种回转式减速器倾覆刚性和扭转刚性的检测装置及其检测方法，可大大缩短产品设计周期、缩短回转式减速器刚性检测流程。

本发明一种回转式减速器刚性检测装置，包括检测设备底座、推拉驱动加载装置和位移变化检测装置；所述的检测设备底座包括底板、减速器固定板和保持立柱固定板；所述的减速器固定板和保持立柱固定板均通过螺钉固定在底板上；减速器固定板开设有基座连接孔。

所述的推拉驱动加载装置包括电动推杆保持立柱、电动推杆保持轴、电动推杆保持轴固定螺母、外球面带座轴承、外球面带座轴承固定螺母、电动推杆连接板、电动推杆、拉压力传感器、球面关节轴承、力矩立柱、力矩立柱轴、力矩立柱轴固定螺母、球面关节轴承固定螺母和力矩立柱连接板。所述的力矩立柱连接板与力矩立柱底部通过螺钉固定，力矩立柱连接板开设有转体连接孔；力矩立柱轴穿过力矩立柱侧壁顶部开设的通孔，力矩立柱轴靠轴肩实现轴向定位，力矩立柱轴固定螺母与力矩立柱轴上的螺纹连接将力矩立柱轴与力矩立柱固定；力矩立柱轴的两端分别套有一个球面关节轴承；球面关节轴承通过力矩立柱轴的轴肩实现轴向定位，球面关节轴承固定螺母与力矩立柱轴上的螺纹连接将球面关节轴承与力矩立柱轴固定；两个球面关节轴承与两个拉压力传感器的一端分别通过螺纹连接；所述的电动推杆由推杆装置、减速器和伺服电机组成；所述的伺服电机经减速器与推杆装置连接；两个拉压力传感器的另一端与两个电动推杆的推杆装置的输出杆分别通过螺纹连接。两个电动推杆的推杆装置的固定座与两块电动推杆连接板分别固定；两块电动推杆连接板上均固定有外球面带座轴承，两个外球面带座轴承套置在电动推杆保持轴两端；外球面带座轴承通过电动推杆保持轴的轴肩实现轴向定位，外球面带座轴承固定螺母与电动推杆保持轴上的螺纹连接将外球面带座轴承与电动推杆保持轴固定；电动推杆保持轴穿过电动推杆保持立柱侧壁顶部开设的通孔，电动推杆保持立柱靠轴肩实现轴向定位，电动推杆保持轴固定螺母与电动推杆保持轴上的螺纹连接将电动推杆保持轴与电动推杆保持立柱固定；电动推杆保持立柱底部通过螺钉固定在保持立柱固定板上。

所述的位移变化检测装置由百分表和位移检测标杆组成。两根位移检测标杆沿力矩立柱连接板周向呈180°均布，且两根位移检测标杆的连线垂直于推杆装置的输出杆；位移检测标杆固定在力矩立柱连接板上；两个百分表的磁力支架吸附在底板上；两个百分表的测头与两根位移检测标杆分别接触，且高度一致。

所述的基座连接孔有沿周向均布的4-6个，所述的转体连接孔有沿周向均布的4-6个。

该回转式减速器刚性检测装置检测扭转刚性和倾覆刚性的方法，具体如下：

将回转式减速器待检测体的基座通过螺钉固定在减速器固定板的基座连接孔上，回转式减速器待检测体的转体通过螺钉固定在力矩立柱连接板的转体连接孔上。

在检测扭转刚性时，先将两个拉压力传感器的初始示数均复位为0，然后让两个伺服电机同步反向转动，使得两根推杆装置反向进给，从而促使力矩立柱轴、力矩立柱和转体在扭转力矩M1的作用下绕转体圆心转动θ1角，分别读出与位移检测标杆接触的百分表的示数变化为D1和D2，两个拉压力传感器的示数分别为F1和F2，扭转刚性Gn计算如下：

M1＝(F1+F2)×L1

式中，L1为两个伺服电机的输出轴轴间距，L2为两个百分表的测头轴间距。

在检测倾覆刚性时，先将两个拉压力传感器的初始示数均复位为0，然后让两个伺服电机同步同向转动，使推杆装置同向推或者拉，使力矩立柱、力矩立柱连接板和转体在倾覆力矩M2的作用下倾倒角度θ2，读出两个压力传感器的示数为F3和F4，两个百分表的示数变化为D3和D4，倾覆刚性Gq计算如下：

M2＝(F3+F4)×H2

式中，H1为回转式减速器待检测体的基座和转体接触面与百分表的测头中心轴线距离，H2为回转式减速器待检测体的基座和转体接触面与力矩立柱轴的中心轴线距离。

本发明将倾覆刚性检测和扭转刚性检测集成到一台检测设备，待检测物拆换方便，示数准确直观，利用相应的数学方法即可得到相应的刚性值，对应行业标准即可判断回转式减速器是否合格，大大简化了回转式减速器厂家的出厂检验流程，保证了出厂产品的刚性指标，推进回转式减速器领域的发展。

附图说明

图1是本发明检测装置的三维图；

图2是本发明检测装置的俯视图；

图3是本发明中回转式减速器待检测体三维图；

图4是本发明检测装置的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示和图2所示，一种回转式减速器刚性检测装置，减速器固定板17通过螺钉固定在底板14上，减速器固定板17开设有基座连接孔(数量为沿周向均布的4-6个)；力矩立柱连接板19与力矩立柱8底部通过螺钉固定，力矩立柱连接板19开设有转体连接孔(数量为沿周向均布的4-6个)；力矩立柱轴6穿过力矩立柱8侧壁顶部开设的通孔，力矩立柱轴6的轴肩实现轴向定位，力矩立柱轴固定螺母18与力矩立柱轴6上的螺纹连接将力矩立柱轴6与力矩立柱8固定；力矩立柱轴6的两端分别套有一个球面关节轴承5；球面关节轴承5通过力矩立柱轴6的轴肩实现轴向定位，球面关节轴承固定螺母7与力矩立柱轴6上的螺纹连接将球面关节轴承5与力矩立柱轴6固定；两个球面关节轴承5与两个拉压力传感器4的一端分别通过螺纹连接，拉压力传感器4能感应所受到的是压力还是拉力，并通过数显表显示；电动推杆由推杆装置3、减速器2和伺服电机1组成；伺服电机1经减速器2与推杆装置3连接；两个拉压力传感器4的另一端与两个电动推杆的推杆装置3的输出杆分别通过螺纹连接。两个电动推杆的推杆装置3的固定座与两块电动推杆连接板22分别固定；两块电动推杆连接板22上均固定有外球面带座轴承11，两个外球面带座轴承11套置在电动推杆保持轴9两端；外球面带座轴承11通过电动推杆保持轴9的轴肩实现轴向定位，外球面带座轴承固定螺母10与电动推杆保持轴9上的螺纹连接将外球面带座轴承11与电动推杆保持轴9固定；电动推杆保持轴9穿过电动推杆保持立柱12侧壁顶部开设的通孔，电动推杆保持立柱12的轴肩实现轴向定位，电动推杆保持轴固定螺母21与电动推杆保持轴9上的螺纹连接将电动推杆保持轴9与电动推杆保持立柱12固定；电动推杆保持立柱12底部通过螺钉固定在保持立柱固定板13上，保持立柱固定板13通过螺钉固定在底板14上。位移检测标杆16通过螺纹连接固定在力矩立柱连接板19上，且数量根据实际情况变更，本实例采用两根位移检测标杆16沿力矩立柱连接板19周向呈180°均布，且两根位移检测标杆16的连线垂直于推杆装置3的输出杆；两个百分表15的磁力支架吸附在底板14上；两个百分表15的测头与两根位移检测标杆16分别接触，且高度一致。

如图1和3所示，回转式减速器待检测体包括基座20-A和转体20-B。基座20-A通过螺钉固定在减速器固定板17的基座连接孔上，转体20-B通过螺钉固定在力矩立柱连接板19的转体连接孔上。

该回转式减速器刚性检测装置检测扭转刚性和倾覆刚性的方法具体如下：

该回转式减速器刚性检测装置俯视图及扭转刚性Gn计算中需要标注的尺寸如图2所示，两个伺服电机1的输出轴轴间距为L1，两个百分表15的测头轴间距为L2。在检测扭转刚性时，先将两个拉压力传感器的初始示数均复位为0，然后让两个伺服电机1同步反向转动，使得两根推杆装置3反向进给，从而促使力矩立柱轴6、力矩立柱8和转体20-B在扭转力矩M1的作用下围绕转体20-B几何圆心转动θ1角，分别读出与位移检测标杆16接触的百分表15的示数变化为D1和D2，两个拉压力传感器4的示数分别为F1和F2，扭转刚性Gn计算如下：

M1＝(F1+F2)×L1

式中，|D1|、|D2|分别为对D1、D2取绝对值。

该回转式减速器刚性检测装置侧视图及倾覆刚性Gq计算中需要标注的尺寸如图4所示，回转式减速器待检测体的基座20-A和转体20-B接触面与百分表15的测头中心轴线距离为H1，且与力矩立柱轴6的中心轴线距离为H2。在检测倾覆刚性时，先将两个拉压力传感器的初始示数均复位为0，然后让两个伺服电机1同步同向转动，使推杆装置3同向推或者拉，使力矩立柱8、力矩立柱连接板19和转体20-B在倾覆力矩M2的作用下倾倒角度θ2，读出两个压力传感器4的示数为F3和F4，两个百分表15的示数变化为D3和D4，倾覆刚性Gq计算如下：

M2＝(F3+F4)×H2

式中，|D3|、|D4|分别为对D3、D4取绝对值。

本发明回转式减速器刚性检测装置刚性检测功能集成简化了质检流程，经过以上操作计算可准确测得待检测体减速器的倾覆刚性和扭转刚性，参照技术要求参数便可知道出厂减速器是否符合刚性要求，使每一台出厂的回转式减速器能安全可靠投入使用。

以上已经对本发明作了详细的叙述，但本发明并不局限于本文所描述的具体实施方式。本领域技术人员理解，在不背离本发明范围的情况下，可以做出更多更改和变形。本发明的保护范围由所附权利要求限定。

Claims (3)

1.一种回转式减速器刚性检测装置，包括检测设备底座、推拉驱动加载装置和位移变化检测装置，其特征在于：所述的检测设备底座包括底板、减速器固定板和保持立柱固定板；所述的减速器固定板和保持立柱固定板均通过螺钉固定在底板上；减速器固定板开设有基座连接孔；

所述的推拉驱动加载装置包括电动推杆保持立柱、电动推杆保持轴、电动推杆保持轴固定螺母、外球面带座轴承、外球面带座轴承固定螺母、电动推杆连接板、电动推杆、拉压力传感器、球面关节轴承、力矩立柱、力矩立柱轴、力矩立柱轴固定螺母、球面关节轴承固定螺母和力矩立柱连接板；所述的力矩立柱连接板与力矩立柱底部通过螺钉固定，力矩立柱连接板开设有转体连接孔；力矩立柱轴穿过力矩立柱侧壁顶部开设的通孔，力矩立柱轴靠轴肩实现轴向定位，力矩立柱轴固定螺母与力矩立柱轴上的螺纹连接将力矩立柱轴与力矩立柱固定；力矩立柱轴的两端分别套有一个球面关节轴承；球面关节轴承通过力矩立柱轴的轴肩实现轴向定位，球面关节轴承固定螺母与力矩立柱轴上的螺纹连接将球面关节轴承与力矩立柱轴固定；两个球面关节轴承与两个拉压力传感器的一端分别通过螺纹连接；所述的电动推杆由推杆装置、减速器和伺服电机组成；所述的伺服电机经减速器与推杆装置连接；两个拉压力传感器的另一端与两个电动推杆的推杆装置的输出杆分别通过螺纹连接；两个电动推杆的推杆装置的固定座与两块电动推杆连接板分别固定；两块电动推杆连接板上均固定有外球面带座轴承，两个外球面带座轴承套置在电动推杆保持轴两端；外球面带座轴承通过电动推杆保持轴的轴肩实现轴向定位，外球面带座轴承固定螺母与电动推杆保持轴上的螺纹连接将外球面带座轴承与电动推杆保持轴固定；电动推杆保持轴穿过电动推杆保持立柱侧壁顶部开设的通孔，电动推杆保持立柱靠轴肩实现轴向定位，电动推杆保持轴固定螺母与电动推杆保持轴上的螺纹连接将电动推杆保持轴与电动推杆保持立柱固定；电动推杆保持立柱底部通过螺钉固定在保持立柱固定板上；

所述的位移变化检测装置由百分表和位移检测标杆组成；两根位移检测标杆沿力矩立柱连接板周向呈180°均布，且两根位移检测标杆的连线垂直于推杆装置的输出杆；位移检测标杆固定在力矩立柱连接板上；两个百分表的磁力支架吸附在底板上；两个百分表的测头与两根位移检测标杆分别接触，且高度一致。

2.根据权利要求1所述的一种回转式减速器刚性检测装置，其特征在于：所述的基座连接孔有沿周向均布的4-6个，所述的转体连接孔有沿周向均布的4-6个。

3.采用权利要求1或2所述的一种回转式减速器刚性检测装置检测扭转刚性和倾覆刚性的方法，其特征在于：该方法具体如下：

将回转式减速器待检测体的基座通过螺钉固定在减速器固定板的基座连接孔上，回转式减速器待检测体的转体通过螺钉固定在力矩立柱连接板的转体连接孔上；

在检测扭转刚性时，先将两个拉压力传感器的初始示数均复位为0，然后让两个伺服电机同步反向转动，使得两根推杆装置反向进给，从而促使力矩立柱轴、力矩立柱和转体在扭转力矩M1的作用下绕转体圆心转动θ1角，分别读出与位移检测标杆接触的百分表的示数变化为D1和D2，两个拉压力传感器的示数分别为F1和F2，扭转刚性Gn计算如下：

M1＝(F1+F2)×L1

式中，L1为两个伺服电机的输出轴轴间距，L2为两个百分表的测头轴间距；

在检测倾覆刚性时，先将两个拉压力传感器的初始示数均复位为0，然后让两个伺服电机同步同向转动，使推杆装置同向推或者拉，使力矩立柱、力矩立柱连接板和转体在倾覆力矩M2的作用下倾倒角度θ2，读出两个压力传感器的示数为F3和F4，两个百分表的示数变化为D3和D4，倾覆刚性Gq计算如下：

M2＝(F3+F4)×H2

式中，H1为回转式减速器待检测体的基座和转体接触面与百分表的测头中心轴线距离，H2为回转式减速器待检测体的基座和转体接触面与力矩立柱轴的中心轴线距离。