CN109959351B - 一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法 - Google Patents

一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，使用两侧带有与辊套要求锥度相同的圆弧锥面的标准锥度板进行检测，用标准锥度板对辊套两端分别进行检测，检测时标准锥度板大、小端分别与辊套大、小端顶部平齐，标准锥度板一圆弧锥面与辊套内圆锥面贴合，量取标准锥度板另一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离，通过三角函数分别换算出标准锥度板大端或小端外侧与辊套内圆锥面之间的距离，再与标准锥度板大端或小端宽度累加得到辊套内圆锥面大端和小端的直径，进而通过计算得到辊套内圆锥面锥度，本发明能够精确的测量辊套内圆锥面大、小端的直径，检测辊套内圆锥面的大、小端直径和锥度是否合格。

Description

一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法
技术领域
本发明涉及一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，属于锥度检测领域。
背景技术
滚压辊由辊套和辊轴组装而成，辊套和辊轴的配合方式为1:30锥度配合，辊轴外锥面的加工可采用数控外圆磨床加工，使用锥度规检测锥度。辊套内圆锥面锥度的检测一般是使用内径千分尺对辊套内圆锥面大、小端的直径进行测量，通过锥度公式计算出锥度，检测是否合格，由于辊套内圆锥面的横截面存在最大极值(截面圆的直径)，而在轴截面上不存在最大值和最小值，造成使用内径千分尺不易找到要测量的辊套内圆锥面的准确直径位置，测量的数据精确度较差，对辊套内圆锥面的锥度检测有很大影响。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，能够检测辊套内圆锥面的大、小端直径和锥度是否合格。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，使用两侧带有与辊套要求锥度相同的圆弧锥面的标准锥度板进行检测，用标准锥度板对辊套两端分别进行检测，检测时标准锥度板大、小端分别与辊套大、小端顶部平齐，标准锥度板一圆弧锥面与辊套内圆锥面贴合，量取标准锥度板另一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离，通过三角函数分别换算出标准锥度板大端或小端外侧与辊套内圆锥面之间的距离，再与标准锥度板大端或小端宽度累加得到辊套内圆锥面大端和小端的直径，进而通过计算得到辊套内圆锥面锥度。
本发明技术方案的进一步改进在于：具体步骤如下：
A、将辊套内圆锥面大端朝上平放，将标准锥度板的一圆弧锥面与辊套内圆锥面贴合，标准锥度板大端与辊套顶部平齐；
B、使用内径千分尺测量标准锥度板另一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
C、根据公式计算出被测辊套内圆锥面的大端直径D1＝L1/COS(β/2)+d1
其中：β为被测内圆锥面和标准锥度板的锥角；
d1为标准锥度板大端面的直径；
L1为标准锥度板测量被测锥套大端直径时，标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
D、将辊套内圆锥面小端朝上平放，将标准锥度板的一侧与辊套内圆锥面贴合，标准锥度板小端与辊套顶部平齐，重复步骤B，根据公式计算出被测辊套内圆锥面的小端直径D2＝L2/COS(β/2)+d2
其中：β为被测内圆锥面和标准锥度板的锥角；
d2为标准锥度板小端面的直径；
L2为标准锥度板测量被测锥套小端直径时，标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
E、根据公式计算出被测内圆锥面的锥度A＝(D1-D2)/H＝[L1/COS(β/2)+d1-L2/COS(β/2)-d2]/H＝[(d1-d2)+(L1-L2)/COS(β/2)]/H
其中，H为被测锥套的高度。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B中使用内径千分尺测量标准锥度板未贴合辊套的一侧与辊套内圆锥面之间的垂直距离，选取上、中、下三个位置进行测量，测量的长度分别为L上、L中、L下，取三者的平均值为L1；步骤D中也是选取上、中、下三个位置进行测量，取三者的平均值为L2。
本发明技术方案的进一步改进在于：根据公式计算锥度误差
Figure BDA0001920265950000021
其中，H为被测锥套的高度；
h为标准锥度板上测量L上、L下时对应测量点的高度。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述标准锥度板的两个弧形锥面形成的圆是被测内圆锥面的内切圆，标准锥度板上连接两个弧形锥面的侧面为两个相互平行的平面，标准锥度板的大端面或小端面通过螺栓固定安装有定位板，所述定位板的一侧与标准锥度板的内圆弧锥面平齐且另一侧为向外延伸一定长度的可搭放在被测辊套端面上的长方体。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述标准锥度板通过圆柱形磁铁与辊套内圆锥面贴合且始终处于竖直状态，所述圆柱形磁铁设置在标准锥度板一圆弧锥面的中心线上且沿高度方向均匀分布有多个。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述标准锥度板一圆弧锥面的中心线的上、下端设置有能够发射一条经过被测辊套圆心的竖直光线的线形激光源，检测时使用内径千分尺测量标准锥度板设置有线形激光源的一圆弧锥面的中心线与被测辊套内圆锥面上激光竖直光斑之间的长度即为标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明的标准锥度板的两个弧形锥面形成的圆是被测内圆锥面的内切圆，标准锥度板一弧形锥面的中心线上设置的磁铁具有自动吸附功能，使得本装置能够始终竖直的紧密贴合在被测的辊套内圆锥面上，标准锥度板另一弧形锥面中心线的上、下两端设置的线形激光源能够发射出一条竖直的光线投射到辊套内圆锥面的对应面上，所形成的线形光斑位于被侧圆锥面的母线上，用于准确定位测量点位置；磁铁的自动吸附功能保证标准锥度板处于竖直状态，使得线形激光源发射的竖直光线始终经过辊套内圆锥面的轴心，使用内径千分尺测量时即可保证测量值即为与辊套内圆锥面的直径有固定关系的准确数值。
附图说明
图1是本发明计算原理标示图；
图2是本发明所用检测装置的结构示意图；
图3是本发明所用检测装置的局部剖切示意图；
图4是本发明仰视示意图；
其中，1、定位板，2、标准锥度板，3、磁铁，4、螺栓，5、线形激光源。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1、图2、图3和图4所示，一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，使用两侧带有与辊套要求锥度相同的圆弧锥面的标准锥度板2进行检测，将标准锥度板2对辊套两端分别进行检测，检测时标准锥度板2大、小端分别与辊套大、小端顶部平齐，标准锥度板2一圆弧锥面与辊套内圆锥面贴合，量取标准锥度板2另一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离，通过三角函数分别换算出标准锥度板2大端或小端外侧与辊套内圆锥面之间的距离，再与标准锥度板2大端或小端宽度累加得到辊套内圆锥面大端和小端的直径，进而通过计算得到辊套内圆锥面锥度，具体测量步骤如下：
A、将辊套内圆锥面大端朝上平放，将定位板1通过螺栓4固定在标准锥度板2的大端面，将标准锥度板2通过圆柱形磁铁3吸附到被测辊套内圆锥面上，磁铁3的自动吸附功能保证标准锥度板2处于竖直状态，定位板1一侧延伸出的长方体正好搭放在被测辊套内圆锥面的端面上；
B、打开线形激光源5的开关，线形激光源5发射出一条经过被测辊套内圆锥面圆心的竖直光线到被测辊套内圆锥面的对应面上，标准锥度板2设置有线形激光源5的一圆弧锥面的中心线与对应辊套内圆锥面上的竖直激光光斑组成的截面正好经过被测辊套内圆锥面的圆心，使用内径千分尺测量激光竖直光斑与标准锥度板2设置有线形激光源5的一圆弧锥面的中心线之间的距离，选取上、中、下三个位置进行测量，测量的长度分别L上、L中、L下，取三者的平均值为L1；
C、根据公式计算出被测辊套内圆锥面的大端直径D1＝L1/COS(β/2)+d1
其中：β为被测内圆锥面和标准锥度板的锥角；
d1为标准锥度板大端面的直径；
L1为标准锥度板测量被测锥套大端直径时，标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
D、将辊套内圆锥面小端朝上平放，将定位板1从标准锥度板的大端面卸下通过螺栓4固定在标准锥度板2的小端面，重复步骤B，L2也是上、中、下三个位置的测量值的平均值，根据公式计算出被测辊套内圆锥面的小端直径D2＝L2/COS(β/2)+d2
其中：β为被测内圆锥面和标准锥度板的锥角；
d2为标准锥度板小端面的直径；
L2为标准锥度板测量被测锥套小端直径时，标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
E、根据公式计算出被测内圆锥面的锥度A＝(D1-D2)/H＝[L1/COS(β/2)+d1-L2/COS(β/2)-d2]/H＝[(d1-d2)+(L1-L2)/COS(β/2)]/H
锥度误差
Figure BDA0001920265950000051
其中：H为被测锥套的高度；
h为标准锥度板上测量L上、L下时对应测量点的高度。

Claims (2)

1.一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，其特征在于：使用两侧带有与辊套要求锥度相同的圆弧锥面的标准锥度板(2)进行检测，用标准锥度板(2)对辊套两端分别进行检测，检测时标准锥度板(2)大、小端分别与辊套大、小端顶部平齐，标准锥度板(2)一圆弧锥面与辊套内圆锥面贴合，量取标准锥度板(2)另一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离，通过三角函数分别换算出标准锥度板(2)大端或小端外侧与辊套内圆锥面之间的距离，再与标准锥度板(2)大端或小端宽度累加得到辊套内圆锥面大端和小端的直径，进而通过计算得到辊套内圆锥面锥度；
具体步骤如下：
A、将辊套内圆锥面大端朝上平放，将标准锥度板(2)的一圆弧锥面与辊套内圆锥面贴合，标准锥度板(2)大端与辊套顶部平齐；
B、使用内径千分尺测量标准锥度板(2)另一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
C、根据公式计算出被测辊套内圆锥面的大端直径D1＝L1/COS(β/2)+d1
其中：β为被测内圆锥面和标准锥度板的锥角；
d1为标准锥度板大端面的直径；
L1为标准锥度板测量被测锥套大端直径时，标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
D、将辊套内圆锥面小端朝上平放，将标准锥度板(2)的一侧与辊套内圆锥面贴合，标准锥度板小端与辊套顶部平齐，重复步骤B，根据公式计算出被测辊套内圆锥面的小端直径D2＝L2/COS(β/2)+d2
其中：β为被测内圆锥面和标准锥度板的锥角；
d2为标准锥度板小端面的直径；
L2为标准锥度板测量被测锥套小端直径时，标准锥度板未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离；
E、根据公式计算出被测内圆锥面的锥度A＝(D1-D2)/H＝[L1/COS(β/2)+d1-L2/COS(β/2)-d2]/H＝[(d1-d2)+(L1-L2)/COS(β/2)]/H
其中，H为被测锥套的高度；
所述步骤B中使用内径千分尺测量标准锥度板(2)未贴合辊套的一侧与辊套内圆锥面之间的垂直距离，选取上、中、下三个位置进行测量，测量的长度分别为L上、L中、L下，取三者的平均值为L1；步骤D中也是选取上、中、下三个位置进行测量，取三者的平均值为L2；
所述标准锥度板(2)的两个弧形锥面形成的圆是被测内圆锥面的内切圆，标准锥度板(2)上连接两个弧形锥面的侧面为两个相互平行的平面，标准锥度板(2)的大端面或小端面通过螺栓(4)固定安装有定位板(1)，所述定位板(1)的一侧与标准锥度板(2)的内圆弧锥面平齐且另一侧为向外延伸一定长度的可搭放在被测辊套端面上的长方体；
所述标准锥度板(2)通过圆柱形磁铁(3)与辊套内圆锥面贴合且始终处于竖直状态，所述圆柱形磁铁(3)设置在标准锥度板(2)一圆弧锥面的中心线上且沿高度方向均匀分布有多个；
所述标准锥度板(2)一圆弧锥面的中心线的上、下端设置有能够发射一条经过被测辊套圆心的竖直光线的线形激光源(5)，检测时使用内径千分尺测量标准锥度板(2)设置有线形激光源(5)的一圆弧锥面的中心线与被测辊套内圆锥面上激光竖直光斑之间的长度即为标准锥度板(2)未贴合辊套的一圆弧锥面与辊套内圆锥面之间的垂直距离。
2.根据权利要求1所述的一种大型辊套内圆锥面锥度检测方法，其特征在于：根据公式计算锥度误差
Figure FDA0002733302130000021
其中，H为被测锥套的高度；
h为标准锥度板上测量L上、L下时对应测量点的高度。
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