CN112683137B - 用于测量转子铁芯扭斜的测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明用于测量转子铁芯扭斜的测量装置及其测量方法，涉及角度测量技术领域，尤其涉及一种转子铁芯扭转角度的测量装置及其测量方法。本发明包括：基座、定位芯轴、指示表组件、盖板、定位装置；基座的底部装有多个支腿，用以保持基座的水平；指示表组件装于基座上部一侧；定位芯轴通过过盈配合装于基座上的轴孔内，并与基座保持垂直状态；盖板通过轴孔与定位芯轴滑合装配；定位装置包括装于盖板上的上定位结构和装于基座上的下定位结构；上定位结构和下定位结构相对设置；基座上放置标准块，标准块的轴孔套装于定位芯轴上，盖板套装在定位芯轴上，位于标准块的上部，上定位结构和下定位结构与转子铁芯的槽孔配合，对转子铁芯进行定位。

Description

用于测量转子铁芯扭斜的测量装置及其测量方法

技术领域

本发明用于测量转子铁芯扭斜的测量装置及其测量方法，涉及角度测量技术领域，尤其涉及一种转子铁芯扭转角度的测量装置及其测量方法。

背景技术

涡旋压缩机中转子铁芯的扭斜，用来抑制电机谐波，起到削弱谐波磁场引起的附加扭矩，降低电机的振动和噪声的作用，因此转子扭斜尺寸是保证压缩机性能的重要因素之一。但因转子扭斜尺寸的特殊性，目前没有直接测量扭斜尺寸的方法，只能依靠高度卡尺划线的方法进行粗略测量，测量误差大，效率低，不利于控制产品品质，易造成批量不良品。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的用于测量转子铁芯扭斜的测量装置及其测量方法，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的依靠高度卡尺划线的方法进行粗略测量，测量误差大，效率低，不利于控制产品品质，易造成批量不良品等技术问题，而提供一种用于测量转子铁芯扭斜的测量装置及其测量方法。本发明主要利用可三向限位的定位装置配合指示表组件，从而实现采用结构简单的测量装置，可直接测量转子扭斜尺寸、测量效率高，解决了没有合适方法测量转子扭斜的问题。

本发明采用的技术手段如下：

一种用于转子铁芯扭斜的测量装置包括：基座、定位芯轴、指示表组件、盖板、定位装置；

进一步地，基座的底部装有多个支腿，用以保持基座的水平；

进一步地，指示表组件装于基座上部一侧；

进一步地，定位芯轴通过过盈配合装于基座上的轴孔内，并与基座保持垂直状态；

进一步地，盖板通过轴孔与定位芯轴滑合装配；

进一步地，定位装置包括装于盖板上的上定位结构和装于基座上的下定位结构；上定位结构和下定位结构相对设置；

进一步地，基座上放置转子铁芯，转子铁芯的轴孔套装于定位芯轴上，盖板套装在定位芯轴上，位于转子铁芯的上部，上定位结构和下定位结构与转子铁芯的槽孔配合，对转子铁芯进行定位。

进一步地，指示表组件包括：表支架、表夹、指示表；

进一步地，表支架固定垂直装于基座的上部；

进一步地，表夹通过表夹顶丝水平装于表支架上，并可沿表支架上下移动；

进一步地，指示表通过铜套和顶丝固定装于表夹上，并可自由调整指示表的倾斜角度。

进一步地，盖板靠近指示表的一端端部通过4个螺栓固定装有校表块，校表块前端面平面的延长面通过定位芯轴的轴线。

进一步地，上定位结构包括：上锥形定位销、弹簧套和弹簧；

进一步地，上锥形定位销由上至下垂直插入盖板的钉孔内，其前端钉头穿过钉孔；

进一步地，弹簧套通过螺钉装于盖板的上部，其套体内装有呈压缩状态的弹簧，弹簧的上端与弹簧套的内底面接触，下端与上锥形定位销的顶端面接触，为上锥形定位销施加弹力。

进一步地，下定位结构包括：下锥形定位销、弹簧套和弹簧；

进一步地，下锥形定位销由下至上垂直插入基座的钉孔内，其前端钉头穿过钉孔；

进一步地，弹簧套通过螺钉装于基座的底部，其套体内装有呈压缩状态的弹簧，弹簧的下端与弹簧套的内底面接触，上端与下锥形定位销的底端面接触，为下锥形定位销施加弹力；

进一步地，上锥形定位销与下锥形定位销在弹簧的作用下完全插入到转子铁芯的槽孔内，起到定位作用。

进一步地，基座上基准面限定转子铁芯的高度方向移动，定位芯轴限制水平方向的移动和高度方向的转动，上锥形定位销和下锥形定位销限定水平方向的转动，达到完全定位的目的。

进一步地，标准块作为校准体，在对测量装置校准结束后，将标准块换成转子铁芯进行测量工作。

进一步地，用于转子铁芯扭斜的测量装置的测量方法为如下步骤：

A、将转子铁芯扭斜尺寸，换算为转子铁芯上下两槽孔中心分别与转子铁芯中心连线的夹角；N个槽数的转子铁芯扭斜尺寸为M±A槽，换算后上下槽孔夹角为α＝г±ε，其中г＝(360°/N)*M，ε＝(360°/N)*A，标准块上下两定位孔的夹角尺寸设计为г；

B、指示表校对，将标准块放置在测量装置中，盖上盖板，使上锥形定位销与下锥形定位销分别插入标准块的定位孔中，调整指示表高度及角度，使测针垂直接触到校表块上，并将指示表调至零位；

C、取下盖板，将转子铁芯放置在测量装置上，使下锥形定位销插入转子铁芯下面任一槽孔中，然后安装盖板并旋转，使上锥形定位销插入到转子铁芯上面被测槽孔中，读取指示表数值S；

D、通过公式θ＝arctan(S/L)，L为定位芯轴与指示表测针的距离，得出转子铁芯相对于标准块的偏移角度θ，即可得转子铁芯上下槽孔的实际夹角β＝г+θ，若β在α的变化范围内，则合格，否则不合格，计算得出扭斜尺寸。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的用于转子铁芯扭斜的测量装置，通过基座上水平基准面，可限定转子铁芯的高度方向移动，确保了测量的准确性；

2、本发明提供的用于转子铁芯扭斜的测量装置，通过芯轴限制水平方向的移动和高度方向的转动，确保了测量的准确性；

3、本发明提供的用于转子铁芯扭斜的测量装置，通过上、下锥形定位销限定水平方向的转动，确保了测量的准确性；

4、本发明提供的用于转子铁芯扭斜的测量装置，通过上、下定位结构将转子铁芯两个面的槽孔，构建几何关系，利用三角函数，将扭斜尺寸转化为角度关系；

5、本发明提供的用于转子铁芯扭斜的测量装置，结构简单、可直接测量转子扭斜尺寸、测量效率高，解决了没有合适方法测量转子扭斜的问题。

综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的依靠高度卡尺划线的方法进行粗略测量，测量误差大，效率低，不利于控制产品品质，易造成批量不良品等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明标准块结构示意图；

图4为本发明标准块俯视图；

图5为本发明测量结果换算示意图；

图6为本发明转子铁芯结构示意图；

图7为本发明转子铁芯俯视图。

图中：1、基座 2、定位芯轴 3、表支架 4、表夹顶丝 5、表夹 6、 7、铜套 8、顶丝 9、盖板 10、上锥形定位销 11、弹簧套 12、弹簧 13、下锥形定位销 14、支腿 15、转子铁芯16、指示表 17、标准块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图所示，本发明提供了一种用于转子铁芯扭斜的测量装置包括：基座 1、定位芯轴2、指示表组件、盖板9、定位装置；基座1的底部装有多个支腿14，用以保持基座1的水平；指示表组件装于基座1上部一侧；定位芯轴 2通过过盈配合装于基座1上的轴孔内，并与基座1保持垂直状态；盖板9 通过轴孔与定位芯轴2滑合装配；定位装置包括装于盖板9上的上定位结构和装于基座1上的下定位结构；上定位结构和下定位结构相对设置；基座1 上放置标准块17，标准块17的轴孔套装于定位芯轴2上，盖板9套装在定位芯轴2上，位于标准块17的上部，上定位结构和下定位结构与转子铁芯 15的槽孔配合，对转子铁芯15进行定位。

指示表组件包括：表支架3、表夹5、指示表16；表支架3固定垂直装于基座1的上部；表夹5通过表夹顶丝4水平装于表支架3上，并可沿表支架3上下移动；指示表16通过铜套7和顶丝8固定装于表夹5上，并可自由调整指示表16的倾斜角度。

盖板9靠近指示表16的一端端部通过4个螺栓固定装有校表块6，校表块6前端面平面的延长面通过定位芯轴2的轴线。

上定位结构包括：上锥形定位销10、弹簧套11和弹簧12；上锥形定位销10由上至下垂直插入盖板9的钉孔内，其前端钉头穿过钉孔；弹簧套11 通过螺钉装于盖板9的上部，其套体内装有呈压缩状态的弹簧12，弹簧12 的上端与弹簧套11的内底面接触，下端与上锥形定位销10的顶端面接触，为上锥形定位销10施加弹力。

下定位结构包括：下锥形定位销13、弹簧套11和弹簧12；下锥形定位销13由下至上垂直插入基座1的钉孔内，其前端钉头穿过钉孔；弹簧套11 通过螺钉装于基座1的底部，其套体内装有呈压缩状态的弹簧12，弹簧12 的下端与弹簧套11的内底面接触，上端与下锥形定位销13的底端面接触，为下锥形定位销13施加弹力；上锥形定位销10与下锥形定位销13在弹簧 12的作用下完全插入到转子铁芯15的槽孔内，起到定位作用。

基座1上基准面限定标准块17的高度方向移动，定位芯轴2限制水平方向的移动和高度方向的转动，上锥形定位销10和下锥形定位销13限定水平方向的转动，达到完全定位的目的。

标准块17作为校准体，在对测量装置校准结束后，将标准块17换成转子铁芯15进行测量工作。

用于转子铁芯扭斜的测量装置的测量方法为如下步骤：

A、将转子铁芯15扭斜尺寸，换算为转子铁芯15上下两槽孔中心分别与转子铁芯15中心连线的夹角；N个槽数的转子铁芯15扭斜尺寸为M±A槽，换算后上下槽孔夹角为α＝г±ε，其中г＝(360°/N)*M，ε＝(360°/N)*A，标准块17上下两定位孔的夹角尺寸设计为г；

B、指示表16校对，将标准块17放置在测量装置中，盖上盖板9，使上锥形定位销10与下锥形定位销13分别插入标准块17的定位孔中，调整指示表高度及角度，使测针垂直接触到校表块上，并将指示表调至零位；

C、取下盖板9，将转子铁芯15放置在测量装置上，使下锥形定位销13 插入转子铁芯15下面任一槽孔中，然后安装盖板9并旋转，使上锥形定位销 10插入到转子铁芯15上面被测槽孔中，读取指示表数值S；

D、通过公式θ＝arctan(S/L)，L为定位芯轴与指示表测针的距离，得出转子铁芯15相对于标准块17的偏移角度θ，即可得转子铁芯15上下槽孔的实际夹角β＝г+θ，若β在α的变化范围内，则合格，否则不合格，计算得出扭斜尺寸。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置包括：基座（1）、定位芯轴（2）、指示表组件、盖板（9）、定位装置、标准块（17）；

所述的基座（1）的底部装有多个支腿（14），用以保持基座（1）的水平；

所述的指示表组件装于基座（1）上部一侧；

所述的定位芯轴（2）通过过盈配合装于基座（1）上的轴孔内，并与基座（1）保持垂直状态；

所述的盖板（9）通过轴孔与定位芯轴（2）滑合装配；

所述的定位装置包括装于盖板（9）上的上定位结构和装于基座（1）上的下定位结构；上定位结构和下定位结构相对设置；

所述的基座（1）上放置转子铁芯（15），转子铁芯（15）的轴孔套装于定位芯轴（2）上，盖板（9）套装在定位芯轴（2）上，位于转子铁芯（15）的上部，上定位结构和下定位结构与转子铁芯（15）的槽孔配合，对转子铁芯（15）进行定位；

所述的标准块（17）作为校准体，在对测量装置校准结束后，将标准块（17）换成转子铁芯（15）进行测量工作；

所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置的测量方法为如下步骤：

A、将转子铁芯（15）扭斜尺寸，换算为转子铁芯（15）上下两槽孔中心分别与转子铁芯（15）中心连线的夹角；N个槽数的转子铁芯（15）扭斜尺寸为M±A槽，换算后上下槽孔夹角为α=г±ε，其中г=（360°/N）*M，ε=(360°/N)*A，标准块（17）上下两定位孔的夹角尺寸设计为г；

B、指示表（16）校对，将标准块（17）放置在测量装置中，盖上盖板（9），使上定位结构的上锥形定位销（10）与下定位结构的下锥形定位销（13）分别插入标准块（17）的定位孔中，调整指示表组件中的指示表（16）的高度及角度，使测针垂直接触到校表块上，并将指示表调至零位；

C、取下盖板（9），将转子铁芯（15）放置在测量装置上，使下定位结构的下锥形定位销（13）插入转子铁芯（15）下面任一槽孔中，然后安装盖板（9）并旋转，使上定位结构的上锥形定位销（10）插入到转子铁芯（15）上面被测槽孔中，读取指示表数值S；

D、通过公式θ=arctan(S/L)，L为定位芯轴与指示表测针的距离，得出转子铁芯（15）相对于标准块（17）的偏移角度θ，即可得转子铁芯（15）上下槽孔的实际夹角β=г+θ，若β在α的变化范围内，则合格，否则不合格，计算得出扭斜尺寸。

2.根据权利要求1所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的指示表组件包括：表支架（3）、表夹（5）、指示表（16）；

所述的表支架（3）固定垂直装于基座（1）的上部；

所述的表夹（5）通过表夹顶丝（4）水平装于表支架（3）上，并可沿表支架（3）上下移动；

所述的指示表（16）通过铜套（7）和顶丝（8）固定装于表夹（5）上，并可自由调整指示表（16）的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的盖板（9）靠近指示表（16）的一端端部通过4个螺栓固定装有校表块（6），校表块（6）前端面平面的延长面通过定位芯轴（2）的轴线。

4.根据权利要求1所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的上定位结构包括：上锥形定位销（10）、第一弹簧套和第一弹簧；

所述的上锥形定位销（10）由上至下垂直插入盖板（9）的钉孔内，其前端钉头穿过钉孔；

所述的第一弹簧套通过螺钉装于盖板（9）的上部，其套体内装有呈压缩状态的第一弹簧，第一弹簧的上端与第一弹簧套的内底面接触，下端与上锥形定位销（10）的顶端面接触，为上锥形定位销（10）施加弹力。

5.根据权利要求1所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的下定位结构包括：下锥形定位销（13）、第二弹簧套和第二弹簧；

所述的下锥形定位销（13）由下至上垂直插入基座（1）的钉孔内，其前端钉头穿过钉孔；

所述的第二弹簧套通过螺钉装于基座（1）的底部，其套体内装有呈压缩状态的第二弹簧，第二弹簧的下端与第二弹簧套的内底面接触，上端与下锥形定位销（13）的底端面接触，为下锥形定位销（13）施加弹力。

6.根据权利要求5所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的上锥形定位销（10）与下锥形定位销（13）分别在第一弹簧和第二弹簧的作用下完全插入到转子铁芯（15）的槽孔内，起到定位作用。

7.根据权利要求5所述的用于转子铁芯扭斜的测量装置，其特征在于，所述的基座（1）上基准面限定转子铁芯（15）的高度方向移动，定位芯轴（2）限制水平方向的移动和高度方向的转动，上锥形定位销（10）和下锥形定位销（13）限定水平方向的转动，达到完全定位的目的。

Images