CN108955478A - 轴套磨损量测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轴套磨损量测量装置和方法，属于磨损检验设备技术领域，轴套磨损量测量装置包括用于连接第一连接件和第二连接件的转轴，转轴上套接有轴套，轴套设于第一连接件或第二连接件的轴孔内，转轴一端的端面上设有中心测点，第一连接件和第二连接件上设有第一基准面和第二基准面，第一基准面的垂线和第二基准面的垂线均与转轴的轴线垂直，第一基准面和第二基准面相交呈夹角设置；通过测量中心测点相对于第一基准面和第二基准面垂直距离的变化量，就能测得中心测点相对于初始安装位置的位移量，也就是轴套的磨损量，本发明提供的轴套磨损量测量装置和方法能避免拆卸连个部件的连接结构，减小工作量，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明属于磨损检验设备技术领域，更具体地说，是涉及一种轴套磨损量测量装置和方法。
背景技术
轴和轴套是机械设备中常用的用于连接一活动件和一固定件的连接结构，比如转杆与固定座，轴套作为轴的防护件，在使用过程中必然会产生磨损，轴套的磨损量达到或超过一定数值后，必须进行更换，防止产生安全事故。
现有技术中，轴套通常安装于连接构件的内部，在进行轴套磨损量测量时，往往需要拆卸连接结构，观察测量轴套是否磨损以及确定磨损量的大小，判断是否需要更换轴套，然后再进行安装，这种测量方法需要反复拆装连接结构，工作量大，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴套磨损量测量装置，旨在解决现有的轴套磨损测量装置均需要拆装连接结构的，工作量大，效率低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种轴套磨损量测量装置，包括用于连接第一连接件和第二连接件的转轴，转轴上套接有轴套，轴套设于第一连接件或第二连接件的轴孔内，转轴一端的端面上设有中心测点，第一连接件和第二连接件上设有用于测量中心测点相对位置的第一基准面和第二基准面，第一基准面的垂线和第二基准面的垂线均与转轴的轴线垂直，第一基准面和第二基准面相交呈夹角设置。
进一步地，第一基准面和第二基准面呈钝角或直角设置。
进一步地，轴套磨损量测量装置还包括用于辅助测量中心测点相对位置的辅助定位组件、用于将辅助定位组件贴合固定在第一基准面和第二基准面处的固定件和测量组件。
进一步地，辅助定位组件包括用于与第一基准面贴合固定的第一面板、与第一面板固定连接的用于与第二基准面贴合固定的第二面板和用于辅助定位中心测点的用于贴合在转轴端面上的定位板条，第一面板与第二面板的固定夹角和第一基准面与第二基准面的夹角相等，定位板条与第一面板或第二面板垂直相连，第一面板和第二面板上均设有用于调节定位板条的位置的调节组件。
进一步地，调节组件包括分别设置在第一面板和第二面板处的第一螺纹杆和第二螺纹杆，第一螺纹杆与第一面板平行，第二螺纹杆与第二面板平行，第一面板和第二面板的交线方向沿X方向，第一螺纹杆和第二螺纹杆的轴线均垂直于X方向，定位板条上设有用于与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的螺纹孔。
进一步地，第一螺纹杆的轴线、第二螺纹杆的轴线和定位板条所在直线构成一个测量平面，测量平面垂直于第一面板和第二面板。
进一步地，固定件为磁铁。
进一步地，测量组件包括设置在中心测点处的第一测距传感器和第二测距传感器，第一测距传感器和第二测距传感器均与控制器连接，第一测距传感器和第二测距传感器分别垂直指向第一面板和第二面板。
本发明提供的轴套磨损量测量装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请以转轴端面处的圆心为量测点，即中心测点，考虑到轴套起到保护转轴防磨损的作用，轴套相对于转轴更易发生磨损，因此轴套发生磨损时，转轴的中心测点位置也发生变化，而第一基准面和第二基准面设置在第一连接件或第二连接件上，其位置不会发生变化，通过量测中心测点相对于第一基准面和第二基准面的距离变化，可得到中心测点的移动距离，也就是轴套的磨损量，本申请提供的装置可以不用先拆卸转轴的连接结构在进行量测，减小工作量，提高工作效率。
本发明的目的在于提供一种轴套磨损量测量方法，包括：
将辅助定位组件贴合固定在第一基准面和第二基准面处；
测量中心测点分别到第一基准面和第二基准面(的垂直距离；
基于第一基准面和第二基准面，建立轴套的磨损量计算公式；
根据磨损量计算公式，得到轴套的磨损量。
进一步地，磨损量的计算公式为：
或者
其中，a1为轴套套设在转轴上时，中心测点到第一基准面的垂直距离；
b1为轴套套设在转轴上时，中心测点到第二基准面的垂直距离；
a2为轴套套设转轴上工作一定时间后，中心测点到第一基准面的垂直距离；
b2为轴套套设转轴上工作一定时间后，中心测点到第二基准面的垂直距离；
α为第一基准面和第二基准面夹角的补角。
本发明提供的轴套磨损量测量方法的有益效果在于：本发明提供的轴套磨损量测量方法是量测中心测点相对于第一基准面和第二基准面垂直距离，通过计算得到中心测点相对于初始安装位置的位移量，也就得到了轴套的磨损量，避免了反复拆装连接轴处的连接结构，减小了测量工作量，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的轴套磨损量测量装置的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的轴套磨损量测量装置的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的轴套磨损量测量装置的结构示意图二；
图4为本发明实施例提供的辅助定位组件的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的轴套磨损量测量方法的原理图一；
图6为本发明实施例提供的轴套磨损量测量方法的原理图二。
图中：1、第一连接件；2、第二连接件；3、转轴；31、中心测点；4、轴套；41、第一基准面；42、第二基准面；51、第一面板；52、第二面板；53、定位板条；61、第一螺纹杆；62、第二螺纹杆；63、螺纹孔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，现对本发明提供的轴套磨损量测量装置进行说明。轴套磨损量测量装置，包括用于连接第一连接件1和第二连接件2的转轴3，转轴3上套接有轴套4，轴套4设于第一连接件1或第二连接件2的轴孔内，转轴3一端的端面上设有中心测点31，第一连接件1和第二连接件2上设有用于测量中心测点31相对位置的第一基准面41和第二基准面42，第一基准面41的垂线和第二基准面42的垂线均与转轴3的轴线垂直，第一基准面41和第二基准面42相交呈夹角设置。
与现有技术相比，本申请以转轴3端面处的圆心为量测点，即中心测点31，考虑到轴套4起到保护转轴3防磨损的作用，轴套4相对于转轴3更易发生磨损，因此轴套4发生磨损时，转轴3的中心测点31位置也发生变化，而第一基准面41和第二基准面42设置在第一连接件1或第二连接件2上，其位置不会发生变化，通过量测中心测点31相对于第一基准面41和第二基准面42的距离变化，可得到中心测点31的移动距离，也就是轴套4的磨损量，本申请提供的装置可以不用先拆卸转轴的连接结构在进行量测，减小工作量，提高工作效率。
在两个连接件的连接结构中，由于连接件倾向于受到固定方向的力，那么轴套4的磨损倾向于在受力最大的位置处发生磨损，以图1所示的实施例为例，第一连接件1为固定支座，第二连接件2为连杆，收到向右上方的拉力，那么轴套4磨损最大的位置在左下角；其次，由于轴套4是用于防止转轴3发生磨损，轴套4采用的材料为相对于转轴3更易磨损的材料，因此在量测轴套4的磨损量时，转轴3的磨损量可以忽略不计。
其中，需要说明的是，中心测点31可理解为一个点，也就是转轴3端面处的圆心点，可选地，中心测点31可以演化为一个定位孔或者一个定位凸台，根据实际需要进行设置。
请参阅图1至图4，作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，第一基准面41和第二基准面42呈钝角或直角设置。本发明建立了一个在垂直于转轴3的平面上以第一基准面41和第二基准面42所在直线为轴线的坐标系，测得中心测点31相对于第一基准面41和第二基准面42的垂直距离可以在该坐标系内确定一个点；当轴套4初次安装在转轴3上时，测得的点为初始点，当轴套4工作一定时间后测得的点就是轴套4发生磨损后的点，根据上述分析，该测量点相对于初始点的距离就可以理解为轴套的磨损量；可选地，第一基准面41和第二基准面42的夹角可为钝角或直角，本实施例不进行限制。
请参阅图4，作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，轴套磨损量测量装置还包括用于辅助测量中心测点31相对位置的辅助定位组件、用于将辅助定位组件贴合固定在第一基准面41和第二基准面42处的固定件和测量组件。使用辅助定位组件能更准确的测量中心测点31相对于第一基准面41和第二基准面42的距离，辅助定位组件固定在第一基准面41和第二基准面42上后，通过测量组件进行测量，优化测量精度。
请参阅图4，作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，辅助定位组件包括用于与第一基准面41贴合固定的第一面板51、与第一面板51固定连接的用于与第二基准面42贴合固定的第二面板52和用于辅助定位中心测点31的用于贴合在转轴3端面上的定位板条53，第一面板51与第二面板52的固定夹角和第一基准面41与第二基准面42的夹角相等，定位板条53与第一面板51或第二面板52垂直相连，第一面板51和第二面板52上均设有用于调节定位板条53的位置的调节组件。第一面板51和第二面板52贴合固定在第一基准面41和第二基准面42上，实现将第一基准面41和第二基准面42具体化，与第一面板51和第二面板52垂直相连的定位板条53能贴合在转轴3的端面上，通过将中心测点31置于定位板条53的侧边处，测量该段侧边的长度，既可以量测中心测点31到第一面板51或第二面板52的垂直距离；可选地，定位板条53的宽度小于等于转轴3的轴径；定位板条53通过调节组件可以在第一面板51或第二面板52上垂直移动，那么定位板条53在第一面板51或第二面板52移动的方向可以不进行限制。
请参阅图4，作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，调节组件包括分别设置在第一面板51和第二面板52处的第一螺纹杆61和第二螺纹杆62，第一螺纹杆61与第一面板51平行，第二螺纹杆62与第二面板52平行，第一面板51和第二面板52的交线方向沿X方向，第一螺纹杆61和第二螺纹杆62的轴线均垂直于X方向，定位板条53上设有用于与第一螺纹杆61和第二螺纹杆62螺接的螺纹孔63。定位板条53的调节方式可采用滑接或定位卡扣的方式，对应的在第一面板51或第二面板52上设置卡槽或滑槽，只要能测得中心测点到第一面板51或第二面板52的垂直距离即可；可选地，本实施例采用调节丝杠的方式，分别转动第一螺纹杆61和第二螺纹杆62实现定位板条53分别沿第一螺纹杆61和第二螺纹杆62轴线方向的移动；第一螺纹杆61和第二螺纹杆62的调节方式可为电动或者如图4所示的手动，本实施例不进行限制；第一螺纹杆61和第二螺纹杆62垂直于X方向，这样只要在用固定件将第一面板51和第二面板52固定在第一基准面41和第二基准面42上时，保证定位板条53能贴合在转轴3的端面处，这样就能在不移动第一面板51和第二面板52的情况下调节定位板条53,优化测量流程。
请参阅图4，作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，第一螺纹杆61的轴线、第二螺纹杆62的轴线和定位板条53所在直线构成一个测量平面，测量平面垂直于第一面板51和第二面板52。将第一螺纹杆61的轴线、第二螺纹杆62的轴线和定位板条53所在直线构成一个测量平面，这样，只要在用固定件将第一面板51和第二面板52固定在第一基准面41和第二基准面42上时，保证定位板条53能贴合在转轴3的端面处，就能在测量中心测点31测量完成一个面板的间距后测量第二个面板的间距时，不需要移动第一面板51和第二面板52的位置，只需要将定位板条53移动到另外一个面板即可，优化测量流程，提升工作效率。
作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，固定件为磁铁。磁铁吸附固定的方式，操作简单，固定牢靠。
作为本发明提供的轴套磨损量测量装置的一种具体实施方式，测量组件包括设置在中心测点31处的第一测距传感器和第二测距传感器，第一测距传感器和第二测距传感器均与控制器连接，第一测距传感器和第二测距传感器分别垂直指向第一面板51和第二面板52。测量组件可采用卡尺等方式，也可采用本实施例中提到的测距传感器的方式，需要注意的是，测量距离时，要保证测量方向垂直于第一面板52和第二面板52，本实施例中进行数据检测时，需要调整第一测距传感器和第二测距传感器相对于第一面板51和第二面板52的垂直度。
请参阅图5和图6，本发明的目的在于提供一种轴套磨损量测量方法，包括：
将辅助定位组件贴合固定在第一基准面41和第二基准面42处；
测量中心测点31分别到第一基准面41和第二基准面42的垂直距离；
基于第一基准面41和第二基准面42，建立轴套4的磨损量计算公式；
根据磨损量计算公式，得到轴套4的磨损量。
将辅助定位组件贴合固定在第一基准面41和第二基准面42处，测量中心测点31分别到第一基准面41和第二基准面42处的垂直距离，根据计算公式计算中心测点31的偏移距离，也就是轴套4的磨损量。
请参阅图5和图6，作为本发明提供的轴套磨损量测量方法的一种具体实施方式，磨损量的计算公式为：
或者
其中，a1为轴套4套设在转轴3上时，中心测点31到第一基准面41的垂直距离；
b1为轴套4套设在转轴3上时，中心测点31到第二基准面42的垂直距离；
a2为轴套4套设转轴3上工作一定时间后，中心测点31到第一基准面41的垂直距离；
b2为轴套4套设转轴3上工作一定时间后，中心测点31到第二基准面42的垂直距离；
α为第一基准面41和第二基准面42夹角的补角。
请参阅图5，测得中心测点31分别到第一基准面41和第二基准面42处的垂直距离，也就是图中的|AC|和|AB|的长度，四边形OEAD为平行四边形，可计算得出|OC|和|OB|的长度，如下：
请参阅图6，根据上述算法，可计算得到|C1C2|和|B1B2|的长度，又由于，|A1D2|和|A1D1|分别为两次测量的高度差，则在三角形A1A2D2或者三角形A1A2D1中，运用余弦定理，可得到斜边|A1A2|的长度，也就是上述计算公式所表示的轴套4的磨损量。
本发明提供的轴套磨损量测量装置和测量方法能够实现在不拆卸转轴连接结构的前提下测量轴套的磨损量，作为是否对轴套进行更换的参考，降低工作量，提高工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.轴套磨损量测量装置，其特征在于，包括用于连接第一连接件(1)和第二连接件(2)的转轴(3)，所述转轴(3)上套接有轴套(4)，所述轴套(4)设于所述第一连接件(1)或第二连接件(2)的轴孔内，所述转轴(3)一端的端面上设有中心测点(31)，所述第一连接件(1)和所述第二连接件(2)上设有用于测量所述中心测点(31)相对位置的第一基准面(41)和第二基准面(42)，所述第一基准面(41)的垂线和所述第二基准面(42)的垂线均与所述转轴(3)的轴线垂直，所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)相交呈夹角设置。
2.如权利要求1所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)呈钝角或直角设置。
3.如权利要求1所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：轴套磨损量测量装置还包括用于辅助测量所述中心测点(31)相对位置的辅助定位组件、用于将所述辅助定位组件贴合固定在所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)处的固定件和测量组件。
4.如权利要求3所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：所述辅助定位组件包括用于与所述第一基准面(41)贴合固定的第一面板(51)、与所述第一面板(51)固定连接的用于与所述第二基准面(42)贴合固定的第二面板(52)和用于辅助定位所述中心测点(31)的用于贴合在所述转轴(3)端面上的定位板条(53)，所述第一面板(51)与所述第二面板(52)的固定夹角和所述第一基准面(41)与所述第二基准面(42)的夹角相等，所述定位板条(53)与所述第一面板(51)或所述第二面板(52)垂直相连，所述第一面板(51)和所述第二面板(52)上均设有用于调节所述定位板条(53)的位置的调节组件。
5.如权利要求4所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：所述调节组件包括分别设置在所述第一面板(51)和所述第二面板(52)处的第一螺纹杆(61)和第二螺纹杆(62)，所述第一螺纹杆(61)与所述第一面板(51)平行，所述第二螺纹杆(62)与所述第二面板(52)平行，所述第一面板(51)和所述第二面板(52)的交线方向沿X方向，所述第一螺纹杆(61)和所述第二螺纹杆(62)的轴线均垂直于所述X方向，所述定位板条(53)上设有用于与所述第一螺纹杆(61)和所述第二螺纹杆(62)螺接的螺纹孔(63)。
6.如权利要求5所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：所述第一螺纹杆(61)的轴线、所述第二螺纹杆(62)的轴线和所述定位板条(53)所在直线构成一个测量平面，所述测量平面垂直于所述第一面板(51)和所述第二面板(52)。
7.如权利要求3所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：所述固定件为磁铁。
8.如权利要求3所述的轴套磨损量测量装置，其特征在于：所述测量组件包括设置在所述中心测点(31)处的第一测距传感器和第二测距传感器，所述第一测距传感器和所述第二测距传感器均与控制器连接，所述第一测距传感器和所述第二测距传感器分别垂直指向第一面板(51)和第二面板(52)。
9.应用权利要求1至8任一项所述的轴套磨损量测量装置的轴套磨损量测量方法，其特征在于，包括：
将所述辅助定位组件贴合固定在所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)处；
测量所述中心测点(31)分别到所述所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)的垂直距离；
基于所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)，建立所述轴套(4)的磨损量计算公式；
根据所述磨损量计算公式，得到所述轴套(4)的磨损量。
10.如权利要求9所述的轴套磨损量测量方法，其特征在于：所述磨损量的计算公式为：
或者
其中，a1为所述轴套(4)套设在所述转轴(3)上时，所述中心测点(31)到所述第一基准面(41)的垂直距离；
b1为所述轴套(4)套设在所述转轴(3)上时，所述中心测点(31)到所述第二基准面(42)的垂直距离；
a2为所述轴套(4)套设所述转轴(3)上工作一定时间后，所述中心测点(31)到所述第一基准面(41)的垂直距离；
b2为所述轴套(4)套设所述转轴(3)上工作一定时间后，所述中心测点(31)到所述第二基准面(42)的垂直距离；
α为所述第一基准面(41)和所述第二基准面(42)夹角的补角。
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