CN114111520B - 一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置及其测量方法 - Google Patents

一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置及其测量方法，属于齿轮箱轴向间隙测量技术领域。本发明包括框架，所述的框架由立柱、横梁组成，横梁的上部设置有升降传动机构，升降传动机构的底部连接有升降平台，升降传动机构驱动升降平台沿立柱上下滑动，升降平台的台面上承载齿轮箱箱体，所述的横梁的中部设置有传感器总成。本发明测量时，轮对总成不再需要退去轴箱和轮饼，将轮对推入测量设备中，升降平台可直接支撑轴箱或轴颈，转动测量部分的手摇升降装置，待左边显示器上推拉力数值到合适范围，读取前后位移数值，解决了传统方式费时费力的问题，操作难度低、精度高，大大提高了效率。

Description

一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及齿轮箱轴向间隙测量技术领域，更具体地说，涉及一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置及其测量方法。
背景技术
目前在轨道行业内，测量齿轮箱轴向间隙需要在退轮的状态下，起吊车轴的一端，旋转车轴使轴承居中，架好百分表测量，这种方法工艺繁琐、成本高，难度大，因此，缺少可以直接对带轮饼，甚至带轴箱的齿轮箱测量轴向间隙，不受齿轮箱型号的限制，此发明填补轨道行业这方面的空白。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置及其测量方法，本发明将轮对推入测量设备中，升降平台可直接支撑轴箱或轴颈，转动横梁两端的手轮，将轮对整体水平略微提升离开地面，转动测量部分的手摇升降装置，待左边显示器上推拉力数值到合适范围，读取前后位移数值，解决了传统方式费时费力的问题，操作难度低、精度高，省去之间多余的工艺步骤，节约大量人力、物力，大大提高了效率。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，包括框架，所述的框架由立柱、横梁组成，横梁的上部设置有升降传动机构，升降传动机构的底部连接有升降平台，升降传动机构驱动升降平台沿立柱上下滑动，升降平台的台面上承载齿轮箱箱体，所述的横梁的中部设置有传感器总成；
所述的传感器总成包括导轨、导轨连接杆、滑块和滑块安装板，导轨设有两组并通过导轨连接杆连接，导轨的表面设置有滑块，滑块的表面设置有滑块安装板，导轨的末端设置有手摇升降装置，手摇升降装置的前端连接有转接头，转接头的前端连接有传感器，传感器的前端设置有螺杆，螺杆的杆身上安装有接头摆臂，每组螺杆的杆身上交叉穿设有两组接头摆臂，接头摆臂的表面设置有螺纹接头，螺纹接头用于连接齿轮箱箱体。
进一步地，所述的立柱与横梁通过螺栓连接固定，立柱的底部间隔设置有接地固定板和脚杯。
进一步地，所述的接头摆臂的表面开设有行程槽，行程槽内设置有螺纹接头，螺纹接头的柱身上设置有销轴，销轴的表面插装有开口销，螺纹接头通过销轴配合开口销装配在接头摆臂上。
进一步地，所述的导轨与手摇升降装置的连接处设置有升降装置安装板，导轨连同手摇升降装置同步沿滑块安装板上下滑动，滑块安装板的外表面安装有壳体。
进一步地，所述的齿轮箱箱体的底部设置有箱体支撑，箱体支撑的上部通过螺栓与齿轮箱箱体装配，箱体支撑的下部安装有万向轮。
进一步地，所述的滑块安装板设有两组，滑块安装板的内侧设置有三角支撑，滑块安装板通过三角支撑悬挂在横梁上，滑块安装板可滑动调节与横梁的安装位置。
进一步地，所述的升降传动机构包括升降机和传动轴、联轴器，传动轴的两侧分别通过联轴器连接有手轮轴，手轮轴的一侧端部设置有轴承座和手轮，轴承座的外侧连接有手轮，手轮轴的一侧贯穿轴承座并与手轮连接，手轮轴通过轴承座安装在横梁上，升降机的输出端通过法兰连接有升降平台。
进一步地，所述的升降平台设置在立柱的柱身内侧，升降平台设有两组并呈两边对称式分布，升降平台包括平台主体和转接板，平台主体的一侧连接有转接板，转接板的板面上设置有滚轮和转接块，转接块的表面安装有轴箱支撑，平台主体的另一侧连接有外轮安装板和内轮安装板，外轮安装板和内轮安装板的板面上分别安装有滑动轮，滑动轮共同夹紧立柱，并沿立柱上下滑动。
进一步地，所述的内轮安装板的板面上设置有顶紧螺栓，顶紧螺栓贯穿升降平台并顶紧内轮安装板，从而使得外轮安装板和内轮安装板的滑动轮共同夹紧立柱。
一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置的测量方法，其步骤为：
步骤一：首先将轮对总成推至框架底部，升降平台升起至车轮离开轨道约5毫米，锁止；
步骤二：转动车轮几圈后，框架两端架百分表，指在车轴两端，车轴上架表指在车轴电机侧端盖面上；
步骤三：测量装置中的螺纹接头拧入车轴端盖的螺孔中，转动测量装置中的手摇升降装置，至传感器显示在指定数值，读数；
步骤四：百分表带接口直接将数值输出在显示器；
步骤五：测量完成后，将螺纹接头还原至初始位置，将轮对放下，并推走车轮。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明采用的测量结构及测量方式目前为国内首创，轮对总成不再需要退去轴箱和轮饼，测量时，将轮对推入测量设备中，升降平台可直接支撑轴箱或轴颈，转动横梁两端的手轮，将轮对整体水平略微提升离开地面，转动测量部分的手摇升降装置，待左边显示器上推拉力数值到合适范围，读取前后位移数值，解决了传统方式费时费力的问题，操作难度低、精度高，省去之间多余的工艺步骤，节约大量人力、物力，大大提高了效率。
附图说明
图1为本发明的带轴箱测量效果图；
图2为本发明的带轴箱主视图；
图3为本发明的带轴箱侧视图；
图4为本发明的带轴箱俯视图；
图5为本发明的不带轴箱测量效果图；
图6为本发明的不带轴箱主视图；
图7为本发明的不带轴箱侧视图；
图8为本发明的不带轴箱俯视图；
图9为本发明的剖视图；
图10为本发明的框架结构图；
图11为本发明的升降平台立体图；
图12为本发明的升降平台轴侧视图；
图13为本发明的内轮安装板插装位置图；
图14为本发明的升降传动机构结构图；
图15为本发明的箱体支撑结构图；
图16为本发明的传感器总成壳体拆分效果图；
图17为本发明的传感器总成结构图；
图18为本发明的接头摆臂放大图。
图中：1、框架；11、立柱；12、横梁；13、接地固定板；14、脚杯；2、升降平台；21、平台主体；22、转接板；23、滚轮；24、轴箱支撑；25、外轮安装板；26、内轮安装板；27、转接块；28、滑动轮；29、顶紧螺栓；3、升降传动机构；31、升降机；32、传动轴；33、联轴器；34、手轮轴；35、手轮；36、轴承座；4、传感器总成；41、导轨；42、导轨连接杆；43、滑块；44、滑块安装板；45、手摇升降装置；46、传感器；47、转接头；48、螺杆；49、接头摆臂；410、螺纹接头；411、开口销；412、销轴；413、升降装置安装板；414、壳体；5、箱体支撑；51、万向轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
从图1-9可以看出，本实施例的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，包括框架1，框架1由立柱11、横梁12组成。
从图10可以看出，立柱11与横梁12通过螺栓连接固定，立柱11的底部间隔设置有接地固定板13和脚杯14。
框架1主体利用工字钢做支撑，使其能实现更大的载重，不易变形，立柱11底部采用燕尾式结构，中间用槽钢连接，结构更加稳定，脚杯14可用于调节框架1的整体高度，并使得整体结构保持水平，框架1使用时可通过螺丝锁紧在事先固定在地面的底板上，松掉锁紧螺丝后，在顶部螺纹孔旋入吊环，支撑整体起吊、移动。
横梁12的上部设置有升降传动机构3，升降传动机构3的底部连接有升降平台2，升降传动机构3驱动升降平台2沿立柱11上下滑动，升降平台2的台面上承载齿轮箱箱体，横梁12的中部设置有传感器总成4。
从图11-13可以看出，升降平台2设置在立柱11的柱身内侧，升降平台2设有两组并呈两边对称式分布，升降平台2包括平台主体21和转接板22，平台主体21的一侧连接有转接板22，转接板22的板面上设置有滚轮23和转接块27，转接块27的表面安装有轴箱支撑24，平台主体21的另一侧连接有外轮安装板25和内轮安装板26，外轮安装板25和内轮安装板26的板面上分别安装有滑动轮28，滑动轮28共同夹紧立柱11，并沿立柱11上下滑动。
内轮安装板26的板面上设置有顶紧螺栓29，顶紧螺栓29贯穿升降平台2并顶紧内轮安装板26，从而使得外轮安装板25和内轮安装板26的滑动轮28共同夹紧立柱11。
升降平台2顶部设有螺孔，与升降机31相对应连接，背部装有拉紧和顶紧的滚轮结构，利用顶紧螺栓29将滑动轮28压紧，使整个平台夹紧在立柱11内侧，且可以在立柱11上滑动，具有阻力小易调节等特性。
支撑部位预留两种结构的支撑方式，若轮对带轴箱，则需要在转接块27上安装轴箱支撑24，若轮对是退了轴箱的，则拆掉轴箱支撑，用滚轮23支撑车轴轴颈部分，在举升的状态下，可以旋转车轴，此结构解决了各种状态下的轮对支撑问题。
从图14可以看出，升降传动机构3包括升降机31和传动轴32、联轴器33，传动轴32的两侧分别通过联轴器33连接有手轮轴34，手轮轴34的一侧端部设置有轴承座36和手轮35，轴承座36的外侧连接有手轮35，手轮轴34的一侧贯穿轴承座36并与手轮35连接，手轮轴34通过轴承座36安装在横梁12上，升降机31的输出端通过法兰连接有升降平台2。
升降传动机构3为轮对整体重量的提升部分，两升降机31安装固定在横梁12的两端，中间通过联轴器33，传动轴32连接，手轮35通手轮轴34和联轴器33连接到升降机31，由轴承座36支撑，升降机31的下方法兰通过螺栓连接升降平台2，旋转两端的手轮35可以实现两边平台同时升降，保持水平。
传动轴32可以使两边按照统一速度转动，可以两边同时施加力，两边的升降平台2升降量会保持一致，此结构避免了两边升降位移不一致，导致轮对侧向滑动，从而测量不准确，两边同时施力也降低了操作者的转动难度，可以轻松转动。
手轮35在后续使用过程中，可采用步进电机进行替换，产生相同的驱动效果。
从图15可以看出，齿轮箱箱体的底部设置有箱体支撑5，箱体支撑5的上部通过螺栓与齿轮箱箱体装配，箱体支撑5的下部安装有万向轮51。
箱体支撑5在轨道上滚动或测量时，起到支撑齿轮箱作用，通过螺丝锁紧固定，下方为万向轮51，可调节高低。适用于绝大多数的齿轮箱支撑。
从图16-18可以看出，传感器总成4包括导轨41、导轨连接杆42、滑块43和滑块安装板44，导轨41设有两组并通过导轨连接杆42连接，导轨41的表面设置有滑块43，滑块43的表面设置有滑块安装板44，导轨41的末端设置有手摇升降装置45，手摇升降装置45的前端连接有转接头47，转接头47的前端连接有传感器46，传感器46的前端设置有螺杆48，螺杆48的杆身上安装有接头摆臂49，每组螺杆48的杆身上交叉穿设有两组接头摆臂49，两端采用螺母夹紧固定，接头摆臂49的表面设置有螺纹接头410，螺纹接头410用于连接齿轮箱箱体。
测量时，拧下齿轮箱箱体端盖侧面的四个螺丝，并对应将螺纹接头410拧进去。
接头摆臂49的表面开设有行程槽，行程槽内设置有螺纹接头410，螺纹接头410的柱身上设置有销轴412，销轴412的表面插装有开口销411，螺纹接头410通过销轴412配合开口销411装配在接头摆臂49上，可实现快速拔插。
导轨41与手摇升降装置45的连接处设置有升降装置安装板413，导轨41连同手摇升降装置45同步沿滑块安装板44上下滑动，滑块安装板44的外表面安装有壳体414。
滑块安装板44设有两组，滑块安装板44的内侧设置有三角支撑，滑块安装板44通过三角支撑悬挂在横梁12上，滑块安装板44可滑动调节与横梁12的安装位置，位置确定后用螺栓固定。
传感器总成4为测量部分，在横梁12左右各设一个，通过导轨连接杆42连接。
滑块安装板44上装有滑块43，导轨41连同传感器46可上下滑动，导轨连接杆42连接两组导轨41并固定，可以保证两导轨41上下滑动量保持一致，导,41末端设有的手摇升降装置45，前端连有传感器46，和一些连接箱体连接件。
传感器总成4整体可以实现整体上下和左右调节，适用于目前所有结构的齿轮箱类型。在给传感器46施加拉压力时，具体参数会输出到旁边的显示器上。
通过两边传感器46的拉压力数值，可以精确控制两边受力大小，可以使齿轮箱整体水平移动，确保轴承居中，从而使测量出来的箱体位移数值更加精准。
传感器46测量时需要前后将轴承推到极限位置，外部施加的力大小通过此传感器46收集后，数值输出到显示器上。
一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置的测量方法，其步骤为：
步骤一：首先将轮对总成推至框架1底部，升降平台2升起至车轮离开轨道约5毫米，锁止；
步骤二：转动车轮几圈后，框架两端架百分表，指在车轴两端，车轴上架表指在车轴电机侧端盖面上；
步骤三：测量装置中的螺纹接头410拧入车轴端盖的螺孔中，转动测量装置中的手摇升降装置45，至传感器46显示在指定数值，读数；
步骤四：百分表带接口直接将数值输出在显示器；
步骤五：测量完成后，将螺纹接头410还原至初始位置，将轮对放下，并推走车轮。
本发明中所有的手摇的部分可更改为由步进电机控制，实现全自动。
传感器参数
参数 单位 技术指标
灵敏度 MV/V 2.0±0.05
非线性 ≤％F·S ±0.03
滞后 ≤％F·S ±0.03
重复性 ≤％F·S ±0.03
蠕变 ≤％F·S/30min ±0.03
零点输出 ≤％F·S ±1
零点温度系数 ≤％F·S/10℃ ±0.03
灵敏度温度系数 ≤％F·S/10℃ ±0.03
工作温度范围 ℃ -20℃～+80℃
输入电阻 Ω 350±20Ω
输出电阻 Ω 350±5Ω
安全过载 ≤％F·S 150％F·S
绝缘电阻 MΩ ≥5000MΩ(50VDC)
推荐激励电压 V 5-15V
本发明采用的测量结构及测量方式目前为国内首创，轮对总成不再需要退去轴箱和轮饼，测量时，将轮对推入测量设备中，升降平台2可直接支撑轴箱或轴颈，转动横梁12两端的手轮35，将轮对整体水平略微提升离开地面，转动测量部分的手摇升降装置45，待左边显示器上推拉力数值到合适范围，读取前后位移数值，解决了传统方式费时费力的问题，操作难度低、精度高，省去之间多余的工艺步骤，节约大量人力、物力，大大提高了效率。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，包括框架(1)，其特征在于：所述的框架(1)由立柱(11)、横梁(12)组成，横梁(12)的上部设置有升降传动机构(3)，升降传动机构(3)的底部连接有升降平台(2)，升降传动机构(3)驱动升降平台(2)沿立柱(11)上下滑动，升降平台(2)的台面上承载齿轮箱箱体，所述的横梁(12)的中部设置有传感器总成(4)；
所述的传感器总成(4)包括导轨(41)、导轨连接杆(42)、滑块(43)和滑块安装板(44)，导轨(41)设有两组并通过导轨连接杆(42)连接，导轨(41)的表面设置有滑块(43)，滑块(43)的表面设置有滑块安装板(44)，导轨(41)的末端设置有手摇升降装置(45)，手摇升降装置(45)的前端连接有转接头(47)，转接头(47)的前端连接有传感器(46)，传感器(46)的前端设置有螺杆(48)，螺杆(48)的杆身上安装有接头摆臂(49)，每组螺杆(48)的杆身上交叉穿设有两组接头摆臂(49)，接头摆臂(49)的表面设置有螺纹接头(410)，螺纹接头(410)用于连接齿轮箱箱体。
2.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的立柱(11)与横梁(12)通过螺栓连接固定，立柱(11)的底部间隔设置有接地固定板(13)和脚杯(14)。
3.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的接头摆臂(49)的表面开设有行程槽，行程槽内设置有螺纹接头(410)，螺纹接头(410)的柱身上设置有销轴(412)，销轴(412)的表面插装有开口销(411)，螺纹接头(410)通过销轴(412)配合开口销(411)装配在接头摆臂(49)上。
4.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的导轨(41)与手摇升降装置(45)的连接处设置有升降装置安装板(413)，导轨(41)连同手摇升降装置(45)同步沿滑块安装板(44)上下滑动，滑块安装板(44)的外表面安装有壳体(414)。
5.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的齿轮箱箱体的底部设置有箱体支撑(5)，箱体支撑(5)的上部通过螺栓与齿轮箱箱体装配，箱体支撑(5)的下部安装有万向轮(51)。
6.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的滑块安装板(44)设有两组，滑块安装板(44)的内侧设置有三角支撑，滑块安装板(44)通过三角支撑悬挂在横梁(12)上，滑块安装板(44)可滑动调节与横梁(12)的安装位置。
7.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的升降传动机构(3)包括升降机(31)和传动轴(32)、联轴器(33)，传动轴(32)的两侧分别通过联轴器(33)连接有手轮轴(34)，手轮轴(34)的一侧端部设置有轴承座(36)和手轮(35)，轴承座(36)的外侧连接有手轮(35)，手轮轴(34)的一侧贯穿轴承座(36)并与手轮(35)连接，手轮轴(34)通过轴承座(36)安装在横梁(12)上，升降机(31)的输出端通过法兰连接有升降平台(2)。
8.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的升降平台(2)设置在立柱(11)的柱身内侧，升降平台(2)设有两组并呈两边对称式分布，升降平台(2)包括平台主体(21)和转接板(22)，平台主体(21)的一侧连接有转接板(22)，转接板(22)的板面上设置有滚轮(23)和转接块(27)，转接块(27)的表面安装有轴箱支撑(24)，平台主体(21)的另一侧连接有外轮安装板(25)和内轮安装板(26)，外轮安装板(25)和内轮安装板(26)的板面上分别安装有滑动轮(28)，滑动轮(28)共同夹紧立柱(11)，并沿立柱(11)上下滑动。
9.根据权利要求8所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置，其特征在于：所述的内轮安装板(26)的板面上设置有顶紧螺栓(29)，顶紧螺栓(29)贯穿升降平台(2)并顶紧内轮安装板(26)，从而使得外轮安装板(25)和内轮安装板(26)的滑动轮(28)共同夹紧立柱(11)。
10.根据权利要求1所述的一种测量带轮对齿轮箱轴向间隙的装置的测量方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一：首先将轮对总成推至框架(1)底部，升降平台(2)升起至车轮离开轨道5毫米，锁止；
步骤二：转动车轮几圈后，框架两端架百分表，指在车轴两端，车轴上架表指在车轴电机侧端盖面上；
步骤三：测量装置中的螺纹接头(410)拧入车轴端盖的螺孔中，转动测量装置中的手摇升降装置(45)，至传感器(46)显示在指定数值，读数；
步骤四：百分表带接口直接将数值输出在显示器；
步骤五：测量完成后，将螺纹接头(410)还原至初始位置，将轮对放下，并推走车轮。
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