CN112747666B

CN112747666B - 一种轴系校中检测装置

Info

Publication number: CN112747666B
Application number: CN202011498671.7A
Authority: CN
Inventors: 张俊; 许克文
Original assignee: Wuchang Shipbuilding Industry Group Co Ltd
Current assignee: Wuchang Shipbuilding Industry Group Co Ltd
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2040-12-17
Also published as: CN112747666A

Abstract

本发明公开了一种轴系校中检测装置，涉及船舶轴系校中测量技术领域，解决了现有轴系校中检测方法精度低，并且无法实时监测轴系偏中的技术问题。包括设置于轴系外周的固定架、设置有关节部位的角度测量器和连接关节部位的位移测量器，连接后的角度测量器与位移测量器连接于轴系与固定架之间。本发明通过固定架固定角度测量器和位移测量器，又通过相互连接的角度测量器和位移测量器连接在轴系上，能够得到轴系上的待测点相对于基准点的坐标变化，使用角度测量器和位移测量器不仅能够提高轴系校中测量的精度，而且角度测量器和位移测量器始终跟随轴系的偏移和曲折运动，实现了对轴系的实时监测功能，减轻了操作人员的测量负担。

Description

一种轴系校中检测装置

技术领域

本发明涉及船舶轴系校中测量技术领域，具体来说，是指一种轴系校中检测装置。

背景技术

现有轴系校中质量检测方法中，常用的有直尺测量法、厚薄规测量法以及百分表测量法。在现行检测标准下，轴系法兰允许偏中的规定值为偏移量0.1mm，偏斜量0.15mm/m。直尺测量法和厚薄规测量法虽然操作简单，但是，靠肉眼读取直尺和厚薄规的刻度，精确度很难保证，一般都超过允许偏中的规定值，并且存在误读的可能。百分表测量法虽然可以达到规定值精度的要求，但是，测量结果依赖于操作人员的经验和熟练度，并不适用于所有操作人员。无论是直尺测量法、厚薄规测量法，还是百分表测量法，均需要多次反复检测，并不能及时检测到轴系的偏中。此外，现有轴系校中质量检测方法也无法做到数据的自动化处理与录入，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轴系校中检测装置，以解决现有轴系校中检测方法精度低，并且无法实时监测轴系偏中的技术问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种轴系校中检测装置，用于检测轴系的对中度，包括：

固定架，设置于所述轴系的外周；

角度测量器，设置有关节部位；以及，

位移测量器，与所述关节部位相连接；

其中，连接后的所述角度测量器与位移测量器连接于所述轴系与所述固定架之间，以跟随测量所述轴系的偏转角度和位移。

在上述技术方案的基础上，该轴系校中检测装置还可以做如下的改进。

可选的，所述角度测量器包括球芯与球壳，所述固定架与所述球芯相连接，所述球芯内设置有角度信号组件，所述球壳与所述球芯之间相互铰接以形成所述关节部位，所述位移测量器与所述球壳相连接。

可选的，所述角度信号组件包括角度信号处理器与角度信号发生器，所述球芯为开设有多个安装孔的空心球体，所述角度信号处理器安装于所述球芯内，多个所述角度信号发生器分别安装于每个所述安装孔内，所述角度信号处理器分别与多个所述角度信号发生器之间电性连接。

可选的，所述球芯包括相连接的第一球芯部与第二球芯部，所述球壳包括相连接的第一球壳部与第二球壳部，所述角度信号处理器安装于所述第一球芯部内，所述角度信号发生器安装于所述第二球芯部内，所述第一球壳部与第二球壳部连接后铰接于所述球芯的外侧壁上。

可选的，所述位移测量器包括主栅传感部与副栅传感部，所述主栅传感部与所述角度测量器相连接，所述副栅传感部与所述轴系相连接，所述主栅传感部与所述副栅传感部滑动连接。

可选的，所述副栅传感部与所述轴系之间设置有测头，所述测头为连接于所述副栅传感部上的磁铁，所述磁铁吸附于所述轴系上。

可选的，所述固定架上连接有支架，所述支架连接有支座，所述角度测量器与所述支座相连接。

可选的，所述支架上还设置有数据转换器，所述角度测量器与位移测量器分别与所述数据转换器电性连接。

可选的，还包括调平底座，所述固定架安装在所述调平底座上。

可选的，所述轴系与所述固定架之间连接有四组连接后的所述角度测量器与位移测量器，四组连接后的所述角度测量器与位移测量器沿所述轴系的周向均匀分布。

与现有技术相比，本发明提供的轴系校中检测装置具有的有益效果是：

本发明通过固定架固定角度测量器和位移测量器，又通过相互连接的角度测量器和位移测量器连接在轴系上，能够得到轴系上的待测点相对于基准点的坐标变化，使用角度测量器和位移测量器不仅能够提高轴系校中测量的精度，而且角度测量器和位移测量器始终跟随轴系的偏移和曲折运动，实现了对轴系的实时监测功能，减轻了操作人员的测量负担。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明轴系校中检测装置的主视结构示意图；

图2是本发明轴系校中检测装置的侧视结构示意图；

图3是图1中角度测量器与位移测量器连接的结构示意图；

图4是图3中角度测量器的结构示意图；

图5是图4中第二球芯部的立体结构示意图。

图中：

1—轴系；2—固定架；3—角度测量器；31—球芯；311—第一球芯部；312—第二球芯部；313—安装孔；32—球壳；321—第一球壳部；322—第二球壳部；33—角度信号处理器；34—角度信号发生器；4—位移测量器；41—主栅传感部；42—副栅传感部；5—测头；6—支架；61—支座；7—数据转换器；8—调平底座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例：

本发明提供一种轴系校中检测装置，如图1至图5所示，包括固定架2、角度测量器3、位移测量器4、测头5、支架6、数据转换器7以及调平底座8。固定架2通过调平底座8安装在船舶上，角度测量器3与位移测量器4连接后固定在固定架2与轴系1之间。测头5用于连接位移测量器4与轴系1，支架6安装在固定架2上，用于连接角度测量器3。数据转换器7安装在支架6上，并且分别与角度测量器3和位移测量器4电性连接，用于处理角度测量器3所测得的角度数据和位移测量器4所测得的位移数据。

如图3至图5所示，角度测量器3设置有关节部位，具体来说，角度测量器3包括球芯31与球壳32。其中，球芯31包括第一球芯部311与第二球芯部312，球壳32包括第一球壳部321与第二球壳部322。第一球芯部311、第二球芯部312、第一球壳部321以及第二球壳部322均为空心半球形结构，并且球壳32的内径大于球芯31的外径。第一球芯部311与第二球芯部312之间通过螺栓或者焊接的方式连接为一体，第一球壳部321与第二球壳部322之间通过螺栓或者焊接的方式连接为一体，使球芯31能够在球壳32内自由转动，形成角度测量器3的关节部位。

如图4与图5所示，在第一球芯部311与第二球芯部312连接呈一体结构之前，在球芯31内安装有角度信号组件，角度信号组件包括角度信号处理器33与角度信号发生器34。角度信号处理器33安装在第一球芯部311内，第二球芯部312的侧壁上开设有多个沿半球面均匀分布的安装孔313，多个角度信号发生器34分别安装在每个安装孔313内，角度信号处理器33分别通过信号线与多个角度信号发生器34之间电性连接。其中，角度信号处理器33可以选用MCU芯片，角度信号发生器34可以选用弹簧信号针。

如图3所示，位移测量器4采用容栅位移传感器，包括主栅传感部41与副栅传感部42。主栅传感部41与第二球壳部322相连接，副栅传感部42滑动连接在主栅传感部41内，测头5连接在副栅传感部42的另一端。其中，测头5可以选用强磁铁，使测头5吸附在轴系1上。当然，测头5也可以采用与轴系1相连接的金属件或者橡胶件，同样能够使副栅传感部42固定连接在轴系1，以跟随轴系1的偏移和曲折运动。

如图1至图3所示，调平底座8可以选用设置有圆水准器或者垂直水平水准器的底板，固定架2安装在调平底座8上并通过水准器调平。固定架2通过横梁与立柱焊接或者螺栓连接形成围合在轴系1外周的框架结构，支架6通过螺栓固定在固定架2上。支架6连接有支座61，第一球芯部311的顶部与支座61固定连接。当然，第一球壳部321上开设有避让支座61的开口，同时，开口的设置也能够使增大球壳32转动的幅度。支架6上还设置有数据转换器7，角度信号处理器33与主栅传感部41分别通过信号线与数据转换器7电性连接。数据转换器7通过线缆与终端设备电性连接，从而实现轴系校中数据的自动化处理与录入功能。

当轴系1发生偏移和曲折运动时，由于角度测量器3连接在固定架2上，位移测量器4连接在轴系1上，必然会引起球芯31与球壳32之间的相对转动，同时引起主栅传感部41与副栅传感部42的相对伸长运动。角度信号发生器34探测球壳32转动的三坐标后输送到角度信号处理器33产生角度数据，主栅传感部41与副栅传感部42相对伸长后产生位移数据。轴系1上的待测点相对于基准点的角度数据与位移数据分别输送到数据转换器7进行处理生产轴系1的偏移和曲折运动信息，使操作人员通过终端设备上显示的偏移和曲折运动信息对轴系1实时监测。

本发明通过角度测量器3与位移测量器4相连接的方式，固定连接在轴系1与固定架2之间，能够实现对轴系1跟随测量的功能，从而达到实时监测的目的。同时，通过角度测量器3与位移测量器4分别测量轴系1上的待测点相对于基准点的角度变化和位移变化，提高了轴系校中测量的精度，提高了整个轴系校中的测量效率。

如图1所示，在轴系1与固定架2之间连接有四组连接后的角度测量器3与位移测量器4，四组连接后的角度测量器3与位移测量器4沿轴系1的周向均匀分布。通过四组角度测量器3与位移测量器4不仅能够对轴系1上的多个待测点位进行跟随测量，而且各组测量值之间还能够相互校核，进一步提高了轴系校中测量的精度。

可以理解的是，本发明中也可以将位移测量器4与固定架2相连接，将角度测量器3与轴系1相连接，同样能够实现对轴系1跟随检测的功能。本发明中的固定架2还可根据实际场地设计为Y型立柱的结构形式，相应的角度测量器3与位移测量器4还可以设计为多轴关节节臂的结构形式，也同样能够实现对轴系1跟随检测的功能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种轴系校中检测装置，其特征在于，用于检测轴系（1）的对中度，包括：

固定架（2），设置于所述轴系（1）的外周；

角度测量器（3），设置有关节部位；以及，

位移测量器（4），与所述关节部位相连接；

其中，连接后的所述角度测量器（3）与位移测量器（4）连接于所述轴系（1）与所述固定架（2）之间，以跟随测量所述轴系（1）的偏转角度和位移；

所述角度测量器（3）包括球芯（31）与球壳（32），所述固定架（2）与所述球芯（31）相连接，所述球芯（31）内设置有角度信号组件，所述球壳（32）与所述球芯（31）之间相互铰接以形成所述关节部位，所述位移测量器（4）与所述球壳（32）相连接；

所述角度信号组件包括角度信号处理器（33）与角度信号发生器（34），所述球芯（31）为开设有多个安装孔（313）的空心球体，所述角度信号处理器（33）安装于所述球芯（31）内，多个所述角度信号发生器（34）分别安装于每个所述安装孔（313）内，所述角度信号处理器（33）分别与多个所述角度信号发生器（34）之间电性连接；所述角度信号发生器（34）选用弹簧信号针；

所述球芯（31）包括相连接的第一球芯部（311）与第二球芯部（312），所述球壳（32）包括相连接的第一球壳部（321）与第二球壳部（322），所述角度信号处理器（33）安装于所述第一球芯部（311）内，所述角度信号发生器（34）安装于所述第二球芯部（312）内，所述第一球壳部（321）与第二球壳部（322）连接后铰接于所述球芯（31）的外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的轴系校中检测装置，其特征在于，所述位移测量器（4）包括主栅传感部（41）与副栅传感部（42），所述主栅传感部（41）与所述角度测量器（3）相连接，所述副栅传感部（42）与所述轴系（1）相连接，所述主栅传感部（41）与所述副栅传感部（42）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的轴系校中检测装置，其特征在于，所述副栅传感部（42）与所述轴系（1）之间设置有测头（5），所述测头（5）为连接于所述副栅传感部（42）上的磁铁，所述磁铁吸附于所述轴系（1）上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系校中检测装置，其特征在于，所述固定架（2）上连接有支架（6），所述支架（6）连接有支座（61），所述角度测量器（3）与所述支座（61）相连接。

5.根据权利要求4所述的轴系校中检测装置，其特征在于，所述支架（6）上还设置有数据转换器（7），所述角度测量器（3）与位移测量器（4）分别与所述数据转换器（7）电性连接。

6.根据权利要求4所述的轴系校中检测装置，其特征在于，还包括调平底座（8），所述固定架（2）安装在所述调平底座（8）上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的轴系校中检测装置，其特征在于，所述轴系（1）与所述固定架（2）之间连接有四组连接后的所述角度测量器（3）与位移测量器（4），四组连接后的所述角度测量器（3）与位移测量器（4）沿所述轴系（1）的周向均匀分布。