CN112539879A - 一种砂轮微小偏心检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种砂轮微小偏心检测装置，有效的解决了砂轮动平衡检测对微小偏心检测精度低，难度大的问题；解决的技术方案包括砂轮安装轴和两组检测单元，每组检测单元包括一个内环套、一个外环套和一个环形安装座，内、外环套可转动的安装在环形安装座内，外环套上穿设有两个对称的伸缩杆，伸缩杆由一个内杆和一个外杆组成，外杆的内端面上开有一个轴向孔，内杆穿设在轴线孔内，外杆的外端与环形安装座的内壁接触，轴向孔的孔口处安装有一个与内杆接触的金属环，内杆为导体材料，外杆上固定有电源和电度表，金属环与内杆构成一个滑动变阻器，电度表串联接入电源与金属环之间；本发明将微小的偏心量累计后再进行计算，能够大大提高测量的精度。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮检测领域，具体是一种砂轮微小偏心检测装置。
背景技术
砂轮由于制造误差和安装误差会造成质量分布不平衡，即砂轮的中心和旋转中心不重合，转动时产生偏心晃动，因此砂轮在生产完成后需要进行动平衡检测和配重；目前动平衡检测主要通过振动传感器、激光传感器等直接进行测量，这种直接测量的方式对于微小偏心测量效果很差，误差大，精度低，限制了砂轮的动平衡的修整。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种砂轮微小偏心检测装置，有效的解决了砂轮动平衡检测对微小偏心检测精度低，难度大的问题。
其解决的技术方案是，一种砂轮微小偏心检测装置，包括砂轮安装轴和两组检测单元，两组检测单元对称安装在砂轮安装轴的两端，每组检测单元包括一个内环套和一个外环套和一个固定的环形安装座，外环套经轴承同轴可转动的安装在环形安装座的环孔内，内环套同轴置于外环套内，外环套的侧壁上穿设有两个关于圆心中心对称的伸缩杆，内环套的外壁上圆周均布四个定位孔，伸缩杆由一个内杆和一个外杆组成，外杆可滑动的穿设在外环套上，外杆的内端面上开有一个轴向孔，内杆可滑动的穿设在轴线孔内，内杆上安装有将内杆向轴向孔外顶出的压簧，内杆位于轴向孔外的一端可插入定位孔内，外杆的外端与环形安装座的内壁接触，轴向孔的孔口处安装有一个与内杆外壁接触的金属环，内杆为导体材料，外杆上固定有电源和电度表，电源的负极与内杆位于轴向孔内的一端接通，电源的正极与金属环接通，金属环与内杆构成一个滑动变阻器，电度表串联接入电源与金属环之间；内环套上设有固定装置，用于将内环套固定在砂轮安装轴上。
本发明将微小的偏心量累计后再进行计算，能够大大提高测量的精度，解决了微小偏心难以测量的问题。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的主视剖视图。
图3为图1中A-A剖视图。
图4为内齿圈的端面视图。
图5为本发明安装内齿圈后的俯视图。
图6为图1中B位置的放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图6给出，本发明包括砂轮安装轴1和两组检测单元，两组检测单元对称安装在砂轮安装轴1的两端，每组检测单元包括一个内环套2和一个外环套3和一个固定的环形安装座4，外环套3经轴承同轴可转动的安装在环形安装座4的环孔内，内环套2同轴置于外环套3内，外环套3的侧壁上穿设有两个关于圆心中心对称的伸缩杆5，内环套2的外壁上圆周均布四个定位孔6，伸缩杆5由一个内杆7和一个外杆8组成，外杆8可滑动的穿设在外环套3上，外杆8的内端面上开有一个轴向孔9，内杆7可滑动的穿设在轴向孔9内，内杆7上安装有将内杆7向轴向孔9外顶出的压簧10，内杆7位于轴向孔9外的一端可插入定位孔6内，外杆8的外端与环形安装座4的内壁接触，轴向孔9的孔口处安装有一个与内杆7外壁接触的金属环11，内杆7为导体材料，外杆8上固定有电源12和电度表13，电源12的负极与内杆7位于轴向孔9内的一端接通，电源12的正极与金属环11接通，金属环11与内杆7构成一个滑动变阻器，电度表13串联接入电源12与金属环11之间；内环套2上设有固定装置，用于将内环套2固定在砂轮安装轴1上。
所述的固定装置包括圆周均布在内环套2上的多组锁紧单元，每组锁紧单元包括一个开设在内环套2内壁上径向的盲孔14，盲孔14内安装有一个压块15，压块15的一端伸处盲孔14外，内环套2上开有一个竖直且与盲孔14想通的螺纹孔16，螺纹孔16的上端旋装有一个螺杆17，螺杆17的上端固定有一个齿轮18，盲孔14和螺纹孔16内充满液压油，向下旋拧螺杆17可通过液压油推动压块15向内环套2的圆心处运动；还包括一个内齿圈19，内齿圈19可同时与多组锁紧单元的齿轮18啮合，转动内齿圈19可带动多个齿轮18同速转动，从而推动多个压块15同步向内运动夹紧砂轮安装轴1，多组锁紧单元同步运动可实现自动对心和锁紧功能。
所述的外杆8的外端安装有一个滚轮20，滚轮20与环形安装座4的内壁接触，从而使伸缩杆5可相对环形安装座4自由转动。
为了避免砂轮安装轴1和砂轮的自重影响检测结果，所述的砂轮安装轴1竖直安装，两组检测单元分别固定在砂轮安装轴1的上下两端。
所述的砂轮安装轴1的下端固定有从动带轮21，从动带轮21经一个皮带22连接有一个主动带轮23，皮带22上设有张紧轮，主动带轮23连接有驱动电机24，驱动电机24通过皮带22带动砂轮安装轴1转动。
所述的砂轮安装轴1由两段组成，两段之间经螺纹连接，将砂轮安装轴1设计成分体式，可在不拆卸下端的检测单元的情况下，将砂轮安装在砂轮安装轴1上，然后用压紧螺母压紧固定。
所述的电源12与电度表13之间串联有开关25，该开关25与驱动电机24的开关25同步通断，即驱动电机24驱动的同时，该开关25闭合，驱动电机24关闭的同时，该开关25断开。
本发明在使用时，首先将砂轮安装轴1的下半段伸入下方检测单元的内环套2内，然后将内齿圈19套在下方检测单元的多个齿轮18外，使内齿圈19与多个齿轮18均啮合，转动内齿圈19，内齿圈19通过多个齿轮18带动多个螺杆17向下旋进，从而通过液压油推动多个压块15同步向内运动夹紧砂轮安装轴1，多个压块15同步向内运动可实现自动对心作用；砂轮安装轴1的下半段固定好后，将待检砂轮套在砂轮安装轴1的下半段上，然后将砂轮安装轴1的上半段穿过上方的检测单元的内环套2并经螺纹与下半段连接，然后拧紧压紧螺母，最后用内齿圈19将上方的检测单元的锁紧在砂轮安装轴1的上半段，从而完成砂轮以及砂轮安装轴1的安装。
砂轮和砂轮安装轴1装好以后，此时每个伸缩杆5的内杆7位于轴向孔9外的一端均插入其中一个定位孔6内，且上下两组检测单元的伸缩杆5插入的定位孔6的方位保持一致，即要么都插入左右两个定位孔6内，要么都插入前后两个定位孔6内。
启动驱动电机24开始进行平衡检测，同时电源12与电度表13之间的开关25闭合，电度表13通电，驱动电机24通过皮带22带动砂轮安装轴1和砂轮转动，砂轮安装轴1带动内环套2转动，内环套2通过伸缩杆5带动外环套3转动，此时压簧10压缩可使内环套2相对外环套3在伸缩杆5的方向上滑动；在砂轮安装轴1带动砂轮和内环套2、外环套3转动过程中，若砂轮质量分布不均，则砂轮较重的一侧离心力大，另一侧离心力较小，在两侧离心力差值的作用下，砂轮和砂轮安装轴1将带动内环套2向较重的一侧偏心，内环套2推动较重一侧的伸缩杆5的内杆7克服压簧10的作用向轴向孔9内运动，较轻一侧的伸缩杆5的内杆7在压簧10的作用下向轴向孔9外运动，从而使较重一侧的内杆7接入电路中的长度变长，接入电路中的电阻变大，该侧电路功率减小，相反，较轻一侧的内杆7接入电路中的长度变短，接入电路中的电阻变小，该侧电路功率增大。
砂轮安装轴1转动一定圈数后，关闭驱动电机24，将砂轮安装轴1制动，对两侧的电度表13进行读数得出电量W，根据公式W=Pt=U²t/R，可计算得出该侧电路中的电阻值即内杆7接入电路中的电阻值R，P为电路功率，U为电源12电压，t为通电时长；根据电阻材料的电阻公式R=ρL/S，可得出电阻材料的长度即内杆7接入电路中的长度L，ρ为材料的电阻率，为常值，S为材料的截面积；计算得出两侧的内杆7接入电路中的长度后，即可得出两侧伸缩杆5的长度，根据两侧伸缩杆5的长度可计算出砂轮转动时在伸缩杆5方向上的偏心量；该计算过程可通过编写算法由计算机自动得出。
此方向上的偏心量测得后，将每组检测单元的伸缩杆5从定位孔6内拔出并将内环套2相对外环套3转动90度后将两个伸缩杆5插入另外两个定位孔6内，启动驱动电机24使砂轮转动一定圈数后，测得该方向上的偏心量；通过两个垂直方向上的偏心量的矢量合成，可得出砂轮总的偏心量，根据总偏心量在砂轮对侧添加配重即可；也可不进行矢量合成，根据两个方向上的偏心量分别在该方向上添加配重。
如果在某次测量中，上下两组检测单元测得的结果差别较大，则放弃该组数据再次测量。
本发明将砂轮转动时的偏心量转化为内杆7接入电路中的电阻值的差值，通过电度表13对该差值进行积累，将微小的偏心量累计后再进行计算，能够大大提高测量的精度，解决了微小偏心难以测量的问题，能够有效提高砂轮使用时的动平衡性能。
Claims (7)
1.一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，包括砂轮安装轴（1）和两组检测单元，两组检测单元对称安装在砂轮安装轴（1）的两端，每组检测单元包括一个内环套（2）和一个外环套（3）和一个固定的环形安装座（4），外环套（3）经轴承同轴可转动的安装在环形安装座（4）的环孔内，内环套（2）同轴置于外环套（3）内，外环套（3）的侧壁上穿设有两个关于圆心中心对称的伸缩杆（5），内环套（2）的外壁上圆周均布四个定位孔（6），伸缩杆（5）由一个内杆（7）和一个外杆（8）组成，外杆（8）可滑动的穿设在外环套（3）上，外杆（8）的内端面上开有一个轴向孔（9），内杆（7）可滑动的穿设在轴向孔（9）内，内杆（7）上安装有将内杆（7）向轴向孔（9）外顶出的压簧（10），内杆（7）位于轴向孔（9）外的一端可插入定位孔（6）内，外杆（8）的外端与环形安装座（4）的内壁接触，轴向孔（9）的孔口处安装有一个与内杆（7）外壁接触的金属环（11），内杆（7）为导体材料，外杆（8）上固定有电源（12）和电度表（13），电源（12）的负极与内杆（7）位于轴向孔（9）内的一端接通，电源（12）的正极与金属环（11）接通，金属环（11）与内杆（7）构成一个滑动变阻器，电度表（13）串联接入电源（12）与金属环（11）之间；内环套（2）上设有固定装置，用于将内环套（2）固定在砂轮安装轴（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，所述的固定装置包括圆周均布在内环套（2）上的多组锁紧单元，每组锁紧单元包括一个开设在内环套（2）内壁上径向的盲孔（14），盲孔（14）内安装有一个压块（15），压块（15）的一端伸处盲孔（14）外，内环套（2）上开有一个竖直且与盲孔（14）想通的螺纹孔（16），螺纹孔（16）的上端旋装有一个螺杆（17），螺杆（17）的上端固定有一个齿轮（18），盲孔（14）和螺纹孔（16）内充满液压油，向下旋拧螺杆（17）可通过液压油推动压块（15）向内环套（2）的圆心处运动；还包括一个内齿圈（19），内齿圈（19）可同时与多组锁紧单元的齿轮（18）啮合，转动内齿圈（19）可带动多个齿轮（18）同速转动。
3.根据权利要求1所述的一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，所述的外杆（8）的外端安装有一个滚轮（20），滚轮（20）与环形安装座（4）的内壁接触。
4.根据权利要求1所述的一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，所述的砂轮安装轴（1）竖直安装，两组检测单元分别固定在砂轮安装轴（1）的上下两端。
5.根据权利要求1所述的一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，所述的砂轮安装轴（1）的下端固定有从动带轮（21），从动带轮（21）经一个皮带（22）连接有一个主动带轮（23），皮带（22）上设有张紧轮，主动带轮（23）连接有驱动电机（24），驱动电机（24）通过皮带（22）带动砂轮安装轴（1）转动。
6.根据权利要求1所述的一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，所述的砂轮安装轴（1）由两段组成，两段之间经螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种砂轮微小偏心检测装置，其特征在于，所述的电源（12）与电度表（13）之间串联有开关（25），该开关（25）与驱动电机（24）的开关（25）同步通断。
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| CN202011587628.8A CN112539879A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种砂轮微小偏心检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113199689A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-08-03 | 青岛科技大学 | 一种四块组合快门式卡箍装置 |
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2020
- 2020-12-29 CN CN202011587628.8A patent/CN112539879A/zh not_active Withdrawn
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