CN114001617B - 牵引梁组件平行度快速检测装置及其检测方法 - Google Patents

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牵引梁组件平行度快速检测装置及其检测方法涉及动车组转向架牵引梁组件的装配技术领域，该检测装置包括：楔形对中检测板、定位检测板、底座平台、尼龙锥形套、止挡、气缸和气缸支撑座。本发明通过楔形对中检测板的中垂面替代定位槽虚拟中心面A，并通过定位检测板替代基准面，巧妙地实现了定位槽虚拟中心面A与基准面之间平行度的快速检测，便利性高；本发明从横向测量和纵向测量两个维度的平行度定量测量，检测精度高，可靠性高；本发明结构简单实用，操作方便，降低了物料运输成本和设备的检测成本，并大幅简化了测量流程，提高了检测效率。

Description

牵引梁组件平行度快速检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及动车组转向架牵引梁组件的装配技术领域，具体涉及一种牵引梁组件平行度快速检测装置及其检测方法。
背景技术
如图1至图4所示，时速250公里、350公里动车组转向架牵引梁组件8由锥形中心销套8-1同轴压装至牵引梁8-2中而形成，牵引梁8-2上的四个牵引拉杆装配孔8-2-1的八个端面均平行，此端面是平行度检测的基准面，锥形中心销套8-1上的定位槽8-1-1沿长度方向的中垂面是定位槽8-1-1的虚拟中心面A，压装完成后，需要保证定位槽8-1-1的虚拟中心面A与基准面满足平行度0.2mm的形位公差要求。在牵引梁组件8的装配制造过程中，由于锥形中心销套8-1为硫化橡胶产品，故其外圆直径的不均匀性时常导致压装过程中出现自转现象。这样会使装配后的定位槽8-1-1的虚拟中心面A与牵引拉杆装配孔8-2-1的端面即基准面无法满足平行度0.2mm的形位公差要求，该种情况也会随着压套夹具长期受到扭转力变形而加剧，而且还存在超差后难于发现和检测成本高的窘境。
动车组转向架首列车的前十个牵引梁组件8必须用3D检测设备才能直接验证产品和夹具的形位公差精度。但随着夹具的磨损和锥形中心销套8-1自转现象而导致装配偏离的问题在日常工作中不便于快速检测和发现，这会导致锥形中心销套8-1在后续的装配中产生定位困难和干涉的情况，直到装配后期才能发现，产生产品质量和拆装效率方面的影响。因此，急需提供一种能够解决装配后的牵引梁组件压装平行度的快速检测设备和方法。
中垂面是指能将具有对称结构的物体对称地分成互为镜像的两部分的剖切平面。
发明内容
为了解决现有技术存在的3D检测设备检查成本高，以及因夹具磨损和锥形中心销套自转现象而导致装配偏离的问题在日常工作中不便于快速检测和发现，这会导致锥形中心销套在后续装配中产生定位困难和干涉的情况，直到装配后期才能发现，影响产品质量和拆装效率的技术问题，本发明提供一种牵引梁组件平行度快速检测装置及其检测方法。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
牵引梁组件平行度快速检测装置，其特征在于，该装置包括：楔形对中检测板、定位检测板、底座平台、尼龙锥形套、止挡、气缸和气缸支撑座；
楔形对中检测板的上部是平板，平板的下部设有与其一体成型的楔形板，楔形板的厚度自上而下递减，楔形板上部的厚度等于牵引梁组件的定位槽的宽度，楔形板的高度小于定位槽的深度；平板后侧壁的端部固连有第一横向限位块，第一横向限位块及其底面B均垂直于平板的后侧壁，且底面B平行于平板的上端面；平板在与第一横向限位块同一侧的后侧壁上固连有第一纵向限位块，第一纵向限位块的侧面C与第一横向限位块之间设有用于数显内卡钳的探测头通过的间隙，第一纵向限位块及其侧面C均垂直于平板的后侧壁，且侧面C垂直于平板的上端面；
定位检测板的主体是矩形板，矩形板的前侧壁固连有两个用于定位牵引梁组件同侧两个牵引拉杆装配孔的定位柱，矩形板的前侧壁上部固连有第二横向限位块，第二横向限位块及其底面D均垂直于矩形板的前侧壁，且底面D平行于矩形板的上端面；矩形板的前侧壁上部固连有第二纵向限位块，第二纵向限位块的侧面E与第二横向限位块之间设有用于数显内卡钳的探测头通过的间隙，第二纵向限位块及其侧面E均垂直于矩形板的前侧壁，且侧面E垂直于矩形板的上端面；使用时，底面B与底面D共面，侧面C与侧面E共面；
尼龙锥形套的底部固连在底座平台上，尼龙锥形套的外形结构与牵引梁组件的锥形中心销套的内腔结构随形设置，锥形中心销套套在尼龙锥形套上时二者中心轴共线，尼龙锥形套的高度小于定位槽的底面到牵引梁组件底面的距离；
止挡的底部固连在底座平台上，止挡的限位面与尼龙锥形套的中心轴平行；
气缸通过气缸支撑座固连在底座平台上，气缸的活塞杆前端固连有尼龙压头，尼龙压头的顶紧面平行于止挡的限位面。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过楔形对中检测板的中垂面替代定位槽虚拟中心面A，并通过定位检测板替代基准面，巧妙地实现了定位槽虚拟中心面A与基准面之间平行度的快速检测，便利性高。
2、本发明通过横向限位块和纵向限位块的巧妙设置，实现从横向测量和纵向测量两个维度的平行度定量测量，检测精度高，可靠性高。
3、本发明利用了楔形和圆锥形的自重定心原理，并通过气缸的快速顶紧和横向限位块、纵向限位块的巧妙设置，实现了虚拟测量面的替代和定量测量。
4、本发明的检测装置结构简单实用，操作方便，可以完全替代3D检测设备，降低了物料运输成本和设备的检测成本，在节约成本方面具有优势。
5、本发明的检测装置及其检测方法有效克服了原有检测方法对严苛测量环境的依赖和限制，并大幅简化了测量流程，提高了检测效率。
附图说明
图1是动车组转向架牵引梁组件压装前的结构示意图。
图2是动车组转向架牵引梁组件压装后的结构示意图。
图3是图2的轴向剖视结构示意图。
图4是动车组转向架牵引梁组件压装后的俯视结构示意图。
图5是本发明牵引梁组件平行度快速检测装置的结构示意图。
图6是本发明牵引梁组件平行度快速检测装置另一个视角下的结构示意图。
图7是本发明牵引梁组件平行度快速检测装置的俯视结构示意图。
图8是本发明中的楔形对中检测板的结构示意图。
图9是本发明中的定位检测板的结构示意图。
图10是本发明牵引梁组件平行度快速检测装置的应用示意图。
图11是本发明牵引梁组件平行度快速检测装置另一个视角下的应用示意图。
图12是本发明牵引梁组件平行度快速检测装置的应用俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图5至图12所示，本发明的牵引梁组件平行度快速检测装置包括：楔形对中检测板1、定位检测板2、底座平台3、尼龙锥形套4、止挡5、气缸6和气缸支撑座7。
楔形对中检测板1的上部是平板1-1，平板1-1的下部设有与其一体成型的楔形板1-2，楔形板1-2的厚度自上而下递减，楔形板1-2上部的厚度等于牵引梁组件8的定位槽8-1-1的宽度，楔形板1-2的高度小于定位槽8-1-1的深度；平板1-1后侧壁的端部固连有第一横向限位块1-4，第一横向限位块1-4及其底面B均垂直于平板1-1的后侧壁，且底面B平行于平板1-1的上端面；平板1-1在与第一横向限位块1-4同一侧的后侧壁上固连有第一纵向限位块1-3，第一纵向限位块1-3的侧面C与第一横向限位块1-4之间设有用于数显内卡钳的探测头通过的间隙，第一纵向限位块1-3及其侧面C均垂直于平板1-1的后侧壁，且侧面C垂直于平板1-1的上端面。
定位检测板2的主体是矩形板2-1，矩形板2-1的前侧壁固连有两个用于定位牵引梁组件8同侧两个牵引拉杆装配孔的定位柱2-2，矩形板2-1的前侧壁上部固连有第二横向限位块2-4，第二横向限位块2-4及其底面D均垂直于矩形板2-1的前侧壁，且底面D平行于矩形板2-1的上端面；矩形板2-1的前侧壁上部固连有第二纵向限位块2-3，第二纵向限位块2-3的侧面E与第二横向限位块2-4之间设有用于数显内卡钳的探测头通过的间隙，第二纵向限位块2-3及其侧面E均垂直于矩形板2-1的前侧壁，且侧面E垂直于矩形板2-1的上端面；使用时，底面B与底面D共面，侧面C与侧面E共面。
尼龙锥形套4的底部固连在底座平台3上，尼龙锥形套4的外形结构与牵引梁组件8的锥形中心销套8-1的内腔结构随形设置，锥形中心销套8-1套在尼龙锥形套4上时二者中心轴共线，尼龙锥形套4的高度小于定位槽8-1-1的底面到牵引梁组件8底面的距离；止挡5的底部固连在底座平台3上，止挡5的限位面与尼龙锥形套4的中心轴平行；气缸6通过气缸支撑座7固连在底座平台3上，气缸6的活塞杆前端固连有尼龙压头6-1，尼龙压头6-1的顶紧面平行于止挡5的限位面。
如图10至图12所示，本发明牵引梁组件平行度快速检测装置的检测方法包括如下步骤：
步骤一、将牵引梁组件8通过锥形中心销套8-1套在尼龙锥形套4上，此时锥形中心销套8-1的中心轴与尼龙锥形套4的中心轴共线，牵引梁组件8在轴向上定位；
步骤二、将两个定位柱2-2一一对应插入牵引梁组件8同一侧的两个牵引拉杆装配孔8-2-1内，然后启动气缸6通过尼龙压头6-1顶紧矩形板2-1，使得矩形板2-1的前侧壁顶紧两个牵引拉杆装配孔8-2-1的端面，进而使得牵引梁组件8另一侧下部的牵引拉杆装配孔8-2-1的端面顶紧止挡5的限位面，此时牵引梁组件8在径向上定位，矩形板2-1的前侧壁与两个牵引拉杆装配孔8-2-1的端面共面，即矩形板2-1的前侧壁代替了牵引拉杆装配孔8-2-1的端面即基准面；
步骤三、将楔形对中检测板1的楔形板1-2竖直插入牵引梁组件8的定位槽8-1-1内，此时平板1-1沿长度方向的中垂面与定位槽8-1-1沿长度方向的中垂面重合，平板1-1的后侧壁与定位槽8-1-1沿长度方向的中垂面平行，定位槽8-1-1沿长度方向的中垂面即是定位槽8-1-1的虚拟中心面A，因此此时平板1-1的后侧壁代替了定位槽8-1-1的虚拟中心面A；
步骤四、将数显内卡钳的两个探测头一一对应插入第一纵向限位块1-3与第一横向限位块1-4之间的间隙、以及第二纵向限位块2-3与第二横向限位块2-4之间的间隙，使两个探测头分别抵在矩形板2-1的前侧壁和平板1-1的后侧壁上，并沿着侧面C与侧面E向下滑行，记录数显内卡钳的指针读数变化；此步骤是从纵向维度检测矩形板2-1的前侧壁和平板1-1的后侧壁的平行度，即从纵向维度检测定位槽8-1-1的虚拟中心面A与基准面的平行度；
步骤五、将数显内卡钳的两个探测头插入矩形板2-1的前侧壁和平板1-1的后侧壁之间，使两个探测头分别抵在矩形板2-1的前侧壁和平板1-1的后侧壁上，并沿着底面B与底面D向右滑行，记录数显内卡钳的指针读数变化；此步骤是从横向维度检测矩形板2-1的前侧壁和平板1-1的后侧壁的平行度，即从横向维度检测定位槽8-1-1的虚拟中心面A与基准面的平行度；
步骤六、通过步骤四和步骤五分别记录的指针读数变化，判断矩形板2-1的前侧壁和平板1-1的后侧壁的平行度是否合格，即牵引拉杆装配孔8-2-1的端面(基准面)和定位槽8-1-1的中垂面(即虚拟中心面A)的平行度是否合格，若是指针读数变化量超过0.2mm，则平行度不合格；若是指针读数变化量不超0.2mm，则平行度合格。

Claims (2)

1.牵引梁组件平行度快速检测装置，其特征在于，该装置包括：楔形对中检测板(1)、定位检测板(2)、底座平台(3)、尼龙锥形套(4)、止挡(5)、气缸(6)和气缸支撑座(7)；
楔形对中检测板(1)的上部是平板(1-1)，平板(1-1)的下部设有与其一体成型的楔形板(1-2)，楔形板(1-2)的厚度自上而下递减，楔形板(1-2)上部的厚度等于牵引梁组件(8)的定位槽(8-1-1)的宽度，楔形板(1-2)的高度小于定位槽(8-1-1)的深度；平板(1-1)后侧壁的端部固连有第一横向限位块(1-4)，第一横向限位块(1-4)及其底面B均垂直于平板(1-1)的后侧壁，且底面B平行于平板(1-1)的上端面；平板(1-1)在与第一横向限位块(1-4)同一侧的后侧壁上固连有第一纵向限位块(1-3)，第一纵向限位块(1-3)的侧面C与第一横向限位块(1-4)之间设有用于数显内卡钳的探测头通过的间隙，第一纵向限位块(1-3)及其侧面C均垂直于平板(1-1)的后侧壁，且侧面C垂直于平板(1-1)的上端面；
定位检测板(2)的主体是矩形板(2-1)，矩形板(2-1)的前侧壁固连有两个用于定位牵引梁组件(8)同侧两个牵引拉杆装配孔的定位柱(2-2)，矩形板(2-1)的前侧壁上部固连有第二横向限位块(2-4)，第二横向限位块(2-4)及其底面D均垂直于矩形板(2-1)的前侧壁，且底面D平行于矩形板(2-1)的上端面；矩形板(2-1)的前侧壁上部固连有第二纵向限位块(2-3)，第二纵向限位块(2-3)的侧面E与第二横向限位块(2-4)之间设有用于数显内卡钳的探测头通过的间隙，第二纵向限位块(2-3)及其侧面E均垂直于矩形板(2-1)的前侧壁，且侧面E垂直于矩形板(2-1)的上端面；使用时，底面B与底面D共面，侧面C与侧面E共面；
尼龙锥形套(4)的底部固连在底座平台(3)上，尼龙锥形套(4)的外形结构与牵引梁组件(8)的锥形中心销套(8-1)的内腔结构随形设置，锥形中心销套(8-1)套在尼龙锥形套(4)上时二者中心轴共线，尼龙锥形套(4)的高度小于定位槽(8-1-1)的底面到牵引梁组件(8)底面的距离；
止挡(5)的底部固连在底座平台(3)上，止挡(5)的限位面与尼龙锥形套(4)的中心轴平行；
气缸(6)通过气缸支撑座(7)固连在底座平台(3)上，气缸(6)的活塞杆前端固连有尼龙压头(6-1)，尼龙压头(6-1)的顶紧面平行于止挡(5)的限位面。
2.基于权利要求1所述牵引梁组件平行度快速检测装置的检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一、将牵引梁组件(8)通过锥形中心销套(8-1)套在尼龙锥形套(4)上，此时锥形中心销套(8-1)的中心轴与尼龙锥形套(4)的中心轴共线，牵引梁组件(8)在轴向上定位；
步骤二、将两个定位柱(2-2)一一对应插入牵引梁组件(8)同一侧的两个牵引拉杆装配孔(8-2-1)内，然后启动气缸(6)通过尼龙压头(6-1)顶紧矩形板(2-1)，使得矩形板(2-1)的前侧壁顶紧两个牵引拉杆装配孔(8-2-1)的端面，进而使得牵引梁组件(8)另一侧下部的牵引拉杆装配孔(8-2-1)的端面顶紧止挡(5)的限位面，此时牵引梁组件(8)在径向上定位，矩形板(2-1)的前侧壁与两个牵引拉杆装配孔(8-2-1)的端面共面；
步骤三、将楔形对中检测板(1)的楔形板(1-2)竖直插入牵引梁组件(8)的定位槽(8-1-1)内，此时平板(1-1)沿长度方向的中垂面与定位槽(8-1-1)沿长度方向的中垂面重合，平板(1-1)的后侧壁与定位槽(8-1-1)沿长度方向的中垂面平行；
步骤四、将数显内卡钳的两个探测头一一对应插入第一纵向限位块(1-3)与第一横向限位块(1-4)之间的间隙、以及第二纵向限位块(2-3)与第二横向限位块(2-4)之间的间隙，使两个探测头分别抵在矩形板(2-1)的前侧壁和平板(1-1)的后侧壁上，并沿着侧面C与侧面E向下滑行，记录数显内卡钳的指针读数变化；
步骤五、将数显内卡钳的两个探测头插入矩形板(2-1)的前侧壁和平板(1-1)的后侧壁之间，使两个探测头分别抵在矩形板(2-1)的前侧壁和平板(1-1)的后侧壁上，并沿着底面B与底面D向右滑行，记录数显内卡钳的指针读数变化；
步骤六、通过步骤四和步骤五分别记录的指针读数变化，判断矩形板(2-1)的前侧壁和平板(1-1)的后侧壁的平行度是否合格，即牵引拉杆装配孔(8-2-1)的端面和定位槽(8-1-1)的中垂面的平行度是否合格，若是指针读数变化量超过0.2mm，则平行度不合格；反之则合格。
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