CN114061399A - 一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，包括测量平台，所述测量平台上设有对称布置的两个测量机构，每个所述测量机构具有调零的数显千分表，两个所述测量机构之间设有固定机构，所述固定机构包括固定连接的三爪卡盘和主轴，所述三爪卡盘用以夹持挡块，所述主轴可转动以调节所述挡块的位置。本发明提供的一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，实现快速、准确地测量挡块的轴心至侧边距离。

Description

一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置

技术领域

本发明涉及核工业零部件测量技术领域，尤其涉及一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置。

背景技术

装卸料机推杆是重水堆机组用于不停堆换料极其重要的设备，依靠推杆内部各推杆管的相互配合完成操作各种管塞、工具和燃料棒束更换的功用。其中B杆和L杆的液压马达经减速齿轮箱传递给滚珠丝杆副，将旋转运动变为直线运动，来驱动B杆和L杆。滚珠丝杆副主要由丝杆、滚珠螺母、滚珠、挡块以及返回管组成。丝杆滚道与螺母滚道之间的滚珠作为运动以及动力的传动载体，靠挡块和返回管使滚珠完成在丝杆闭合回路中的循环运动。

滚珠丝杆副的挡块是一个T型结构(如图1)，靠其中间轴上的螺纹固定在螺母内部，运行时滚珠撞击侧面后进入返回管或滚珠螺母滚道内，为了保证重水堆装卸料机的可靠传动，在滚珠丝杆副检修期间需要对挡块两侧滚珠撞击面进行打磨、抛光处理，随后需要确认两侧面至轴心的距离尺寸满足使用要求。

然而，目前市场上的标准量具无法进行该尺寸的测量，该类尺寸通常采用三坐标测量仪进行测量，由于该测量仪器价格昂贵，且维护成本较高。最重要的是，由于挡块存在较高的固定污染，无法外运测量。综合各种因素，单独使用外径千分尺直接测量两侧面间的距离并均分这段距离的数值来代表从轴心(如图1所示的轴线)至两侧边的距离(分别记为L1、L2)，这不能精确反应两侧边到轴心的距离。

鉴于这些情况，急需研制开发一种测量轴心至侧边距离的装置，用于迅速、精确测量挡块中间轴心至两边面距离。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，实现快速、准确地测量挡块的轴心至侧边距离。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，包括测量平台，所述测量平台上设有对称布置的两个测量机构，每个所述测量机构具有调零的数显千分表，两个所述测量机构之间设有固定机构，所述固定机构包括固定连接的三爪卡盘和主轴，所述三爪卡盘用以夹持挡块，所述主轴可转动以调节所述挡块的位置。

作为一种可实施的方式，所述测量平台上设有定位机构，所述定位机构包括对正块、连接杆和支撑板，所述支撑板固定连接于所述测量平台上，所述连接杆可滑动地穿设于所述支撑板，所述连接杆的前端连接有所述对正块。

作为一种可实施的方式，所述定位机构还包括固定连接在所述对正块下方的滑轨、设于所述连接杆下方的所述测量平台上的导轨固定基座，所述导轨固定基座的顶部安装有导轨，所述导轨与所述滑轨适配。

作为一种可实施的方式，所述测量机构包括表架、挡板和挡板固定架，所述表架上开设有用于固定所述数显千分表的水平孔，所述挡板固定架上开设有挡板连接孔，所述挡板可滑动地穿设于所述挡板连接孔，所述挡板的前端设有用于卡接挡帽的卡槽。

作为一种可实施的方式，还包括标定块，所述标定块可夹持于所述三爪卡盘，用以对所述数显千分表进行调零。

作为一种可实施的方式，所述测量平台上设有用以存放所述标定块的卡箍。

作为一种可实施的方式，所述主轴的底部固定连接有底部压板，所述底部压板嵌入所述测量平台并且相对于所述测量平台转动。

作为一种可实施的方式，所述主轴上套设有紧固环和轴承室，所述轴承室内设有推力轴承，所述底部压板的直径大于所述主轴的直径，所述底部压板和所述紧固环挤压所述推力轴承。

作为一种可实施的方式，所述轴承室内设有两个对向布置的所述推力轴承。

作为一种可实施的方式，所述测量平台的底部设有支脚，所述测量平台的两侧设有把手。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置具有以下有益效果：

本发明提供的一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置包括测量平台，所述测量平台上设有对称布置的两个测量机构，每个所述测量机构具有调零的数显千分表，两个所述测量机构之间设有固定机构，所述固定机构包括固定连接的三爪卡盘和主轴，所述三爪卡盘用以夹持所述挡块，所述主轴可转动以调节所述挡块的位置，使得所述挡块的正面平行于数显千分表的轴线，由于两侧的数显千分表已经调零，两侧的所述数显千分表分别测量挡块的两侧边并获得相应读数，即可实现快速、准确地测量挡块的轴心至侧边距离。

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它的附图。

图1为现有技术中装卸料机推杆滚珠丝杆副的挡块的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置的测量机构的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置的定位机构的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置的固定机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、测量机构；2、定位机构；3、固定机构；4、标定块；5、卡箍；6、测量平台；7、支脚；8、把手；9、挡块；101、数显千分表；102、表架；103、挡板；104、固定架；201、对正块；202、连接杆；203、滑轨；204、导轨；205、导轨固定基座；206、手柄；207、支撑板；301、三爪卡盘；302、主轴；303、紧固环；304、推力轴承；305、轴承室；306、底部压板；10101、挡帽；30101、卡爪；30102、滚花螺母；30103、卡盘体；30501、上端盖；30502、中间体；30503、下端盖。

具体实施方式

虽然本发明的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置可以通过多种不同方式来实施，但是本文将结合附图对示例性实施方式进行详细描述，可以理解的是，本文的描述应被认为是对用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置的结构进行举例说明，而无意将本发明的保护范围局限于示例性实施方式。因此，在本质上，附图和具体实施方式的描述应被认为用于说明而非限制本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“水平”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

如图2所示，本发明提供了一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，包括测量机构1、定位机构2、固定机构3、标定块4、卡箍5、测量平台6、支脚7和把手8等。测量平台6上安装有两个对称布置(镜像对称)的测量机构1，两个测量机构1的结构和尺寸相同。如图3所示，测量机构1包括用来测量挡块9的侧边的数显千分表101，数显千分表101已经调零，两个数显千分表101的轴线优选地重合，重合的轴线定义为X轴(X方向)。如图1和图5所示，两个测量机构1之间的测量平台6的表面上安装有固定机构3，固定机构3包括三爪卡盘301和主轴302，三爪卡盘301和主轴302通过例如螺栓连接方式固定连接在一起，三爪卡盘301用来夹紧挡块9，主轴302能转动以带动三爪卡盘301转动，进而使得夹持在三爪卡盘301的挡块9转动。因此通过转动主轴302即可调节挡块9的位置，使得挡块9的T形正面平行于数显千分表101的轴线，或者说挡块9的两个侧面的垂线平行于X轴。

为了更加准确地调节挡块9的位置，在测量平台6上设置定位机构2。定位机构2布置在固定机构3的旁边，并且定位机构2分别到两侧的测量机构1的距离相等，或者说，布置在两个测量机构1连线重点的水平垂线上。如图4所示，定位机构2包括对正块201、连接杆202和支撑板207。支撑板207固定安装在测量平台6上，支撑板207的上部开设有通孔，连接杆202穿过这个通孔布置在支撑板207上，即连接杆202相对于支撑板207可滑动，连接杆202的轴线定义为Y轴，也就是说，连接杆202的滑动方向(前进和后退)定义为Y方向。连接杆202的前端可拆卸地安装对正块201，对正块201对准三爪卡盘301的中线，对正块201的前端面(即距离三爪卡盘301最近的平面)平行于X轴，以利于通过该前端面贴靠挡块9的T形正面，进而将挡块9的T形正面调整为与X轴平行，即挡块9的侧边所在的侧面垂直X轴。

定位机构2还包括滑轨203、导轨204、导轨固定基座205和手柄206。滑轨203固定安装在对正块201下方。导轨固定基座205安装在连接杆202下方的测量平台6上，导轨固定基座205的顶部安装导轨204，导轨204与滑轨203适配，滑轨203与导轨204相互配合以实现在Y方向上稳定的往复运动，使得对正块201只存在Y方向的线性移动，而不会发生晃动、旋转或者倒置等情形，进而增强对正块201调节挡块9的准确度。手柄206安装在相对于对正块201的连接杆202的另一端，即对正块201与手柄206相对地设置在连接杆202的两端，通过手柄206能够方便地操纵定位机构2。

可见，定位机构2的作用是根据挡块的外形，依靠固定在线性导轨204上的对正块201精确调节两侧面的垂直线与两块数显千分表101的测量杆轴线连线处于平行关系，保证测量数据准确、可靠。

以下将详细介绍测量机构1和固定机构3。

如图3所示，测量机构1包括数显千分表101、表架102、挡板103和固定架104。表架102为一根固定连接在测量平台6上的竖直方杆，表架102的上部开设有水平孔，该水平孔能够固定数显千分表101。类似地，固定架104为一根固定连接在测量平台6上的竖直方杆，固定架104与表架102相对于X轴错位布置。固定架104上开设有挡板连接孔，挡板103可滑动地穿设于挡板连接孔，即挡板103能够在Y方向上往复运动。挡板103的前端开设有用于卡接数显千分表101的挡帽10101的卡槽，该卡槽为U形槽或者半圆形槽。由于挡帽10101为台阶结构(台阶轴)，挡帽10101能够从表中拉出，挡帽10101的最外侧的一段圆柱的直径大于靠近千分表表盘的小段圆柱(被拉出来的一段圆柱/内侧圆柱)。卡槽的径向尺寸大于上述小段圆柱的直径并且小于上述的最外侧的一段圆柱，因此，当拉出挡帽10101时，卡槽能够卡接在小段圆柱上。

如图5所示，固定机构3还包括紧固环303、推力轴承304、轴承室305和底部压板306。主轴302的整体为T型结构，其纵截面为T形，上部与三爪卡盘301连接在一起。主轴302的底部固定连接有底部压板306，主轴302与底部压板306通过螺栓连接。测量平台6上开设有圆形凹槽，底部压板306嵌入测量平台6的该圆形凹槽中并且相对于测量平台6转动，即主轴302和底部压板306整体相对于测量平台6转动。主轴302的外侧套设有紧固环303和轴承室305，轴承室305通过螺栓固定连接在测量平台6上，轴承室305包括上端盖30501、中间体30502、下端盖30503，下端盖30503与底部压板306不接触。轴承室305内布置有推力轴承304，底部压板306的直径大于主轴302的直径，因此，底部压板306相对于主轴302的突出部(环形结构)接触推力轴承304的下部，底部压板306对推力轴承304起到支撑作用。紧固环303套设在推力轴承304的上方并向下挤压/压紧推力轴承304，紧固环303与底部压板306共同朝向推力轴承304的内部挤压推力轴承304，使得主轴302、紧固环303、推力轴承304和底部压板306连接成一个整体而共同转动，即相对于轴承室305转动，或者相对于测量平台6转动。

优选地，轴承室305内设有两个对向布置的推力轴承304。两个对向布置的推力轴承304能够对中、调轴心，使得主轴不易晃动。

如图5所示，三爪卡盘301包括卡爪30101、滚花螺母30102、卡盘体30103。将待测的挡块9放入卡盘体30103内部，旋紧滚花螺母30102，带动三个卡爪30101同步向内移动，直至夹紧挡块9。反之，旋松滚花螺母30102，带动三个卡爪30101同步向外移动，直至松开挡块9，通过操作滚花螺母30102可以使三爪卡盘301能够快速松开、夹紧挡块9。

如图1所示，测量平台6上设有卡箍5，标定块4卡在卡箍5上，即卡箍5用来存放或者接收标定块4。标定块4能够夹持在三爪卡盘301，它能够用来对数显千分表101进行调零。标定块4为标准的T字形结构，其结构与挡块9整体形状相似，尤其是轴和两侧的侧面相似。

标定块4是根据挡块9要求的基本尺寸(侧边距离轴心的距离，例如14.87mm)加工并经过三坐标测量仪进行尺寸标定的，在标定块4的T字形结构的顶面(非测量表面的两侧)上标注标准的尺寸标定。需要说明的是，挡块9两侧边距离轴心的尺寸要求是14.82mm至14.87mm。

标定块4左侧距离轴心是长度是14.8742mm，记为L1：14.8742mm，右侧距离轴心长度是14.8745mm，记为L2：14.8745mm。

如图1所示，测量平台6的底部设有4个支脚7进行固定，测量平台6的两侧设有把手8以便于搬运。

本发明提供的一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置的使用步骤(测量步骤)如下：

1、将标定块4放入卡盘体30103内部，旋紧滚花螺母30102，带动三个卡爪30101同步向内移动，直至夹紧标定块4，其中，标定块4底部不与卡爪30101贴合，需要有一定的间隙，以底部接触面存在的突出物顶歪标定块4而影响准确度。

2、通过转动主轴302，初步调整标定块4的位置，使标定块4的侧面的垂线(也即标定块4的T形正面)接近/倾向于X方向。

3、操纵手柄206通过连接杆202将对正块201沿线性滑轨向标定块4移动，贴住标定块4表面，调整其两侧平面至与Y轴平行，即垂直于数显千分表101的测量杆(X轴)。

4、分别拉住两侧数显千分表101测量杆外侧，将挡板103沿Y方向拉出，松开数显千分表101测量杆，轻触标定块4两侧，随后长按数显千分表101面板上Origin键进行调零。

5、分别拉住数显千分表101测量杆外侧，将挡板103反方向推出，阻挡数显千分表101测量杆运动。

6、操纵手柄206通过连接杆202将对正块201沿线性滑轨移出，远离标定块4。

7、旋松滚花螺母30102，带动三个卡爪30101同步向外移动，直至松开标定块4，取出标定块4，更换待测滚珠丝杆副的挡块9。

8、旋紧滚花螺母30102，带动三个卡爪30101同步向内移动，直至夹紧挡块9，挡块9的底部同样不与卡爪30101贴合，需要有一定的间隙。

9、通过转动主轴302，初步调整挡块9的位置，使其侧面的垂线接近X方向。

10、操纵手柄206通过连接杆202将对正块201沿线性滑轨向挡块9移动，贴住挡块9的表面(T形正面)，调整挡块9两侧平面至与Y轴平行，即垂直于两个数显千分表101测量杆(X轴)。

11、分别拉住两侧数显千分表101测量杆外侧，将挡板103沿Y方向拉出，松开数显千分表101测量杆，轻触挡块9两侧，随后读取数显千分表101读数。

11、根据两数显千分表读数，结合标定块4放置方向及其标记L1/L2距离，经过计算可得挡块绝对尺寸，若有一数显千分表读数超过0.05mm，可直接认为挡块尺寸不满足使用要求。

12、分别拉住数显千分表101测量杆外侧，将挡板103反方向推出，阻挡千分表101测量杆运动。

13、操纵手柄206通过连接杆202将对正块201沿线性滑轨移出，远离挡块9。

14、旋松滚花螺母30102，带动三个卡爪30101同步向外移动，直至松开标定块4，取出挡块9。

15、根据需要继续测量其他挡块或结束测量工作。

经过现场实际测量作业，通过上述步骤后获得的测量结果的精度能达到0.005mm。

侧边到轴心(即侧面到中心轴)的距离计算方法是：标定块4左侧距离轴心是长度记为L，右侧距离轴心长度记为R。左侧数显千分表101的度数为A1，右侧数显千分表101的度数为A2。例如，若A1为正数，则挡块9左侧到轴心的尺寸大于标定块4的尺寸，该尺寸的数值为L+A1；若A1显示为负数，则挡块9左侧到轴心的尺寸小于标定块4的尺寸，该尺寸的数值为L-A1(此时A1为数显千分表101读取数值的绝对值)。右侧到轴心的尺寸的计算类似上述方法，在此不做赘述。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，包括测量平台(6)，所述测量平台(6)上设有对称布置的两个测量机构(1)，每个所述测量机构(1)具有调零的数显千分表(101)，两个所述测量机构(1)之间设有固定机构(3)，所述固定机构(3)包括固定连接的三爪卡盘(301)和主轴(302)，所述三爪卡盘(301)用以夹持挡块(9)，所述主轴(302)可转动以调节所述挡块(9)的位置。

2.根据权利要求1所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述测量平台(6)上设有定位机构(2)，所述定位机构(2)包括对正块(201)、连接杆(202)和支撑板(207)，所述支撑板(207)固定连接于所述测量平台(6)上，所述连接杆(202)可滑动地穿设于所述支撑板(207)，所述连接杆(202)的前端连接有所述对正块(201)。

3.根据权利要求2所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述定位机构(2)还包括固定连接在所述对正块(201)下方的滑轨(203)、设于所述连接杆(202)下方的所述测量平台(6)上的导轨固定基座(205)，所述导轨固定基座(205)的顶部安装有导轨(204)，所述导轨(204)与所述滑轨(203)适配。

4.根据权利要求1所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述测量机构(1)包括表架(102)、挡板(103)和挡板固定架(104)，所述表架(102)上开设有用于固定所述数显千分表(101)的水平孔，所述挡板固定架(104)上开设有挡板连接孔，所述挡板(103)可滑动地穿设于所述挡板连接孔，所述挡板(103)的前端设有用于卡接挡帽(10101)的卡槽。

5.根据权利要求1所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，还包括标定块(4)，所述标定块(4)可夹持于所述三爪卡盘(301)，用以对所述数显千分表(101)进行调零。

6.根据权利要求5所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述测量平台(6)上设有用以存放所述标定块(4)的卡箍(5)。

7.根据权利要求1所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述主轴(302)的底部固定连接有底部压板(306)，所述底部压板(306)嵌入所述测量平台(6)并且相对于所述测量平台(6)转动。

8.根据权利要求7所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述主轴(302)上套设有紧固环(303)和轴承室(305)，所述轴承室(305)内设有推力轴承(304)，所述底部压板(306)的直径大于所述主轴(302)的直径，所述底部压板(306)和所述紧固环(303)挤压所述推力轴承(304)。

9.根据权利要求8所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述轴承室(305)内设有两个对向布置的所述推力轴承(304)。

10.根据权利要求1所述的用于测量挡块的轴心至侧边距离的装置，其特征在于，所述测量平台(6)的底部设有支脚(7)，所述测量平台(6)的两侧设有把手(8)。

Images