CN114295025B - 一种盾构机轴承性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种盾构机轴承性能测试装置，涉及轴承检测技术领域，包括机架，机架上固定连接有工作台，机架的顶部活动设置有径向定位部件，用于对轴承内圈进行定位，机架上旋转设置有检测部件，用于围绕轴承内圈作圆周运动，以对轴承内圈的端面孔位以及圆周面进行圆度检测，还包括：活动设置在工作台上的支撑部件，支撑轮运动并抬起轴承内圈，使其脱离工作台表面；活动设置在工作台上的校正检测部件，用于校正调节轴承内圈端面上孔位的位置；本发明解决了盾构机轴承尺寸较大，对其表面的孔位以及圆周的圆度检测不方便，并未定位麻烦的技术问题。

Description

一种盾构机轴承性能测试装置

技术领域

本发明涉及轴承检测技术领域，特别涉及一种盾构机轴承性能测试装置。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于 敞开式（非盾构法） 隧道掘进机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为（狭义）TBM。盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。

盾构机主轴承是盾构机作业时承受载荷的重要零部件，其尺寸普遍很大，一般具有内齿圈，盾构机刀盘与内齿圈端面通过紧固件连接，因此，在轴承内齿圈上设置有若干用于连接的空位，由于刀盘为工作部件，在作业时，工况复杂，必须保证刀盘安装的稳定性，所以与之连接的轴承内圈上的空=孔位必须保证高精度，但由于轴承尺寸大，孔位多，在对孔位进行检测时，比如检测圆度和内圈圆周的圆度都很麻烦，并且由于尺寸大，对于零件的定位很不方便，且为了保证检测的精确度，孔位以及圆周表面应该清洁。

公开号为CN110926811A的中国发明专利公开一种轴承检测系统，通过电缆与多个轴承检测分机连接，每个轴承检测分机安装在一个轴承测量台架，一个轴承测量台架上设置一个测量仪器，同一轴承测量台架上的测量仪器和轴承检测分机连接。本发明的系统可以根据测试需求，灵活增加或减少测试项目或测试工作台，便于在不同场所推广应用，该专利没有记载具体的结构，并未解决上述技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种盾构机轴承性能测试装置，解决了盾构机轴承尺寸较大，对其表面的孔位以及圆周的圆度检测不方便，并未定位麻烦的技术问题。

本发明所使用技术方案是：一种盾构机轴承性能测试装置，包括机架，机架上固定连接有工作台，机架的顶部活动设置有径向定位部件，用于对轴承内圈进行定位，机架上旋转设置有检测部件，用于围绕轴承内圈作圆周运动，以对轴承内圈的端面孔位以及圆周面进行圆度检测，还包括：活动设置在工作台上的支撑部件，支撑部件上旋转设置有用于支撑轴承内圈的支撑轮，支撑轮上设置有气孔，用于对轴承内圈端面孔位以及圆周面进行除尘处理，支撑轮运动并抬起轴承内圈，使其脱离工作台表面；活动设置在工作台上的校正检测部件，校正检测部件包括校正气缸，校正气缸的活塞杆上活动设置有弹性组件，用于校正调节轴承内圈端面上孔位的位置，径向定位部件上活动设置有定位板，定位板支撑轴承内圈的内侧，并携带其转动，以使轴承内圈端面上孔位调整到预设的检测位置。

进一步的，所述工作台的顶部固定连接有安装架，安装架上活动安装有丝杆组件，径向定位部件滑动安装在安装架上，丝杆组件用于驱动径向定位部件。

进一步的，所述丝杆组件包括移动丝杆，安装架上旋转安装有配合转筒，配合转筒与移动丝杆构成螺旋副，移动丝杆为中空且两端相通，移动丝杆内部活动安装有驱动滑杆，安装架上设置有驱动组件，丝杆组件通过驱动组件驱动。

进一步的，所述驱动滑杆的顶端固定连接有连接盘，连接盘上固定连接有配合架，配合架与配合转筒配合时，驱动组件驱动丝杆组件，以使移动丝杆移动，当配合架与配合转筒脱离时，驱动组件驱动检测部件，以使检测部件做圆周运动，移动丝杆移动时，移动丝杆的底部驱动支撑部件。

进一步的，所述径向定位部件滑动安装在安装架上的定位滑盘，定位滑盘丝杆组件驱动，定位滑盘上旋转安装有定位转盘，定位转盘上旋转安装有连杆，连杆的一端与定位板旋转连接，定位板滑动安装在安装架的底端，定位板通过径向滑动，以支撑轴承内圈的内侧，并进行定位。

进一步的，所述支撑部件包括滑动安装在工作台上的支撑台，支撑轮旋转安装在支撑台上，机架的底部设置有除尘箱，除尘箱与支撑轮的一端连通；还包括旋转安装在机架底部的支撑杆，支撑杆的一端用于支撑抬起支撑台，支撑杆的另一端与移动丝杆的底部接触时，以使移动丝杆底部对支撑杆进行挤压并使其转动。

进一步的，所述机架的底部固定设置有滑杆推动气缸，用于推动驱动滑杆，以使驱动滑杆在移动丝杆内部移动，以控制配合架与配合转筒的配合状态。

进一步的，所述检测部件包括检测转架，检测转架旋转安装在安装架上，检测转架通过驱动组件驱动，检测转架上固定安装有分别用于检测轴承内圈端面孔位以及圆周面的检测气缸一和检测气缸二，检测转架上还固定安装有用于清扫轴承内圈端面孔位以及圆周面的清理组件，以除去孔位和圆周面上的灰尘。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过支撑轮能将轴承内圈抬起并脱离工作台表面，以便于调节校正时减小摩擦力；（2）本发明通过支撑轮上的气孔以及清理组件能对轴承内圈端面上的孔位以及圆周面进行灰尘的清除；（3）本发明通过径向定位部件能对轴承内圈进行定位，使内圈位于检测的预设位置。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明支撑部件和径向定位部件结构示意图。

图3为本发明图1中所示A处的局部放大图。

图4为本发明驱动组件结构示意图。

图5为本发明移动丝杆结构示意图。

图6为本发明机架的正投影视图。

附图标记：101-工作台；102-翻转架；103-校正气缸；104-弹簧一；105-伸缩杆；106-清理气缸一；107-电机一；108-电机二；109-清理气缸二；110-检测转架；111-安装架；112-移动丝杆；113-定位滑盘；114-定位转盘；115-检测气缸一；116-检测气缸二；117-转盘齿轮；118-齿轮电机；119-连杆；120-定位板；121-支撑轮；122-支撑台；123-弹簧二；124-支撑杆；125-扭簧；126-除尘箱；127-配合转筒；128-驱动齿轮；129-驱动转架；130-传动皮带；131-带轮一；132-弹簧三；133-抬起盘；134-连接盘；135-弹簧四；136-带轮二；137-配合架；138-驱动滑杆；139-驱动电机；140-滑杆推动气缸；141-机架。

具体实施方式

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。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。

实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示：一种盾构机轴承性能测试装置，机架141上固定安装有工作台101，机架141的顶部固定安装连接有安装架111，工作台101上活动设置有校正检测部件，对于校正检测部件，翻转架102旋转安装工作台101上，翻转架102上固定连接有校正气缸103，校正气缸103的活塞杆上滑动安装有弹性组件，弹性组件包括滑动安装在校正气缸103活塞杆上的伸缩杆105，伸缩杆105与活塞杆之间设置有用于提供弹力的弹簧一104，当伸缩杆105与轴承内圈孔位相对应时，伸缩杆105进入孔位中，以确定孔位的位置。

对于检测部件，检测转架110旋转安装在安装架111上，检测转架110的圆周上固定连接有分别用于检测轴承内圈端面孔位以及圆周面的检测气缸一115和检测气缸二116，工作人员在检测气缸一115和检测气缸二116的活塞杆上设置用于检测圆度的圆度仪，检测气缸一115上的圆度仪进入轴承内圈端面孔位中，以检测孔位的圆度误差，检测部件做圆周运动时，检测气缸二116上的圆度仪围绕轴承内圈的外侧运动，以进行圆度检测，同时，检测气缸一115上的圆度仪能对呈圆形阵列分布的孔位分别进行检测，检测转架110上还固定安装有用于清扫轴承内圈端面孔位以及圆周面的清理组件，清理组件包括固定安装在检测转架110上的清理气缸一106和清理气缸二109，清理气缸一106的活塞杆上固定安装有电机一107，电机一107的输出轴上设置有清理刷，同理，清理气缸二109的活塞杆上固定设置有电机二108，电机二108的输出轴上设置有清理刷，以分别对端面孔位以及圆周面进行清理，保证检测的精确度。

对于丝杆组件，配合转筒127旋转安装在安装架111上，配合转筒127上以螺旋副配合设置有移动丝杆112，移动丝杆112为中空，且两端连通，移动丝杆112内部活动设置有驱动滑杆138，驱动滑杆138的顶端固定连接有连接盘134，连接盘134上固定连接有配合架137，配合架137与配合转筒127配合时，驱动组件驱动配合转筒127；对于驱动组件，驱动电机139固定安装在安装架111上，驱动电机139的输出轴上以花键形式配合设置有驱动转架129，即驱动转架129与驱动电机139的输出轴为滑动连接，驱动转架129上固定连接有驱动齿轮128，当驱动齿轮128与检测转架110啮合时，驱动组件驱动检测部件，安装架111上还旋转安装有带轮一131和带轮二136，带轮一131与带轮一131之间通过传动皮带130连接；配合架137与带轮二136滑动连接，且带轮二136与连接盘134之间设置有用于提供弹力的弹簧四135，连接盘134上还固定连接有抬起盘133，驱动转架129与带轮一131滑动连接，驱动转架129的顶端与带轮一131之间设置有用于提供弹力的弹簧三132，驱动转架129的顶端上设置有滚珠，滚珠与抬起盘133的上表面接触，在驱动滑杆138移动时，连接盘134随之移动，使得配合架137与配合转筒127脱离配合，且抬起盘133抬起驱动转架129，使驱动齿轮128与安装架111啮合，以实现驱动对象的转换；机架141的底部固定安装有滑杆推动气缸140，用于推动驱动滑杆138。

对于径向定位部件，定位滑盘113滑动安装在安装架111上，定位滑盘113与移动丝杆112旋转连接，当移动丝杆112移动时，定位滑盘113实现滑动，定位滑盘113上旋转安装有定位转盘114，定位滑盘113上固定安装有齿轮电机118，齿轮电机118的输出轴上固定连接有转盘齿轮117，转盘齿轮117与定位转盘114啮合，定位转盘114上旋转安装有连杆119，连杆119的一端与定位板120旋转连接，定位板120滑动安装在安装架111的底端。

对于支撑部件，支撑杆124旋转安装在机架141底部，支撑杆124与机架141的连接处设置有提供扭矩的扭簧125，支撑杆124的一端与移动丝杆112的底端接触时，支撑杆124进行转动，支撑轮121旋转安装在支撑台122上，支撑轮121上设置有气孔，支撑台122滑动安装在工作台101上，机架141的底部设置有除尘箱126，除尘箱126与支撑轮121的一端连通，支撑轮121用于支撑轴承内圈，将轴承内圈抬起并脱离工作台101表面，同时，通过支撑轮121上气孔能对轴承内圈端面上孔位和圆周面进行吹气除尘；支撑杆124通过一端与支撑台122接触挤压，以使支撑台122移动，支撑台122与工作台101之间设置有用于提供弹力的弹簧二123。

在执行本发明时：

轴承内圈放置于工作台101上，初始状态下，支撑轮121并未凸出工作台101表面，使得工作台101表面为平整状态，有利于防止并挪动轴承内圈，由于人工或者人工操作吊装器械对轴承内圈进行放置，其位置不精确，需要进行定位；通过径向定位部件对其进行定位，即通过驱动电机139驱动驱动转架129，在皮带传动下，带轮二136转动，进而配合架137转动，需要说明的是，此时配合架137是与配合转筒127配合的，而驱动齿轮128此时不与检测转架110啮合，进而配合转筒127转动，移动丝杆112进行移动，定位滑盘113随之移动，在连杆119连接作用下，定位板120径向移动，与此同时，随着移动丝杆112的下移，移动丝杆112的底端对支撑杆124的一端进行挤压操作，使得支撑杆124转动，支撑杆124的一端对支撑台122进行推动，使得支撑轮121将轴承内圈支撑起来并脱离工作台101表面，随着轴承内圈的升起，定位板120也进行径向移动，在定位板120接触到轴承内圈的内侧时，就能对轴承内圈进行定位，使其圆心处于预设位置，便于后期检测。

在定位完毕后，为保证端面孔位检测位置的准确，需要进行校正，由于定位板120支撑着轴承内圈的内侧，通过齿轮电机118驱动转盘齿轮117，在齿轮啮合下，使得定位转盘114转动，进而带动轴承内圈转动，由于轴承内圈是位于支撑轮121上，支撑轮121是旋转安装的，支撑轮121的滚动性有利于轴承内圈的转动，其所受摩擦力小，需要说明的是，在进行校正时，需要将翻转架102翻转，使得校正气缸103的活塞杆朝向轴承内圈的端面，活塞杆上的弹性组件与端面接触，呈压缩状态，当轴承内圈不断转动，只要端面孔位与弹性组件相对应时，弹性组件会进入孔位中，以此确定了初始检测孔位的位置，再通过校正气缸103将弹性组件移出孔位。

当定位和校正完毕后，机架141底部的滑杆推动气缸140控制活塞杆对驱动滑杆138的底端进行推动，以使驱动滑杆138移动，连接盘134移动，使得配合转筒127与配合架137脱离配合，抬起盘133将驱动转架129抬起，以使驱动齿轮128与检测转架110啮合，实现驱动对象的转换，抬起盘133与驱动转架129之间有滚珠支撑，减小了摩擦，驱动电机139驱动驱动转架129时，在齿轮啮合下，检测转架110转动，检测转架110上的清理组件能对轴承内圈端面和外圆周进行除尘，以保证检测的精确，需要说明的，支撑轮121上气孔也能对轴承内圈端面上孔位和圆周面进行吹气除尘，这样双重清理，提高清理效果；工作人员能在检测气缸一115和检测气缸二116的活塞杆上设置用于检测圆度的圆度仪，检测气缸一115上的圆度仪进入轴承内圈端面孔位中，以检测孔位的圆度误差，检测部件做圆周运动时，检测气缸二116上的圆度仪围绕轴承内圈的外侧运动，以进行圆度检测，同时，检测气缸一115上的圆度仪能对呈圆形阵列分布的孔位分别进行检测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.一种盾构机轴承性能测试装置，包括机架（141），机架（141）上固定连接有工作台（101），机架（141）的顶部活动设置有径向定位部件，用于对轴承内圈进行定位，机架（141）上旋转设置有检测部件，用于围绕轴承内圈作圆周运动，以对轴承内圈的端面孔位以及圆周面进行圆度检测，其特征在于，还包括：

活动设置在工作台（101）上的支撑部件，支撑部件上旋转设置有用于支撑轴承内圈的支撑轮（121），支撑轮（121）上设置有气孔，用于对轴承内圈端面孔位以及圆周面进行除尘处理，支撑轮（121）运动并抬起轴承内圈，使其脱离工作台（101）表面；

活动设置在工作台（101）上的校正检测部件，校正检测部件包括校正气缸（103），校正气缸（103）的活塞杆上活动设置有弹性组件，用于校正调节轴承内圈端面上孔位的位置，径向定位部件上活动设置有定位板（120），定位板（120）支撑轴承内圈的内侧，并携带其转动，以使轴承内圈端面上孔位调整到预设的检测位置；

所述工作台（101）的顶部固定连接有安装架（111），安装架（111）上活动安装有丝杆组件，径向定位部件滑动安装在安装架（111）上，丝杆组件用于驱动径向定位部件；

所述丝杆组件包括移动丝杆（112），安装架（111）上旋转安装有配合转筒（127），配合转筒（127）与移动丝杆（112）构成螺旋副，移动丝杆（112）为中空且两端相通，移动丝杆（112）内部活动安装有驱动滑杆（138），安装架（111）上设置有驱动组件，丝杆组件通过驱动组件驱动；

所述驱动滑杆（138）的顶端固定连接有连接盘（134），连接盘（134）上固定连接有配合架（137），配合架（137）与配合转筒（127）配合时，驱动组件驱动丝杆组件，以使移动丝杆（112）移动，当配合架（137）与配合转筒（127）脱离时，驱动组件驱动检测部件，以使检测部件做圆周运动，移动丝杆（112）移动时，移动丝杆（112）的底部驱动支撑部件；

所述径向定位部件包括滑动安装在安装架（111）上的定位滑盘（113），定位滑盘（113）由丝杆组件驱动，定位滑盘（113）上旋转安装有定位转盘（114），定位转盘（114）上旋转安装有连杆（119），连杆（119）的一端与定位板（120）旋转连接，定位板（120）滑动安装在安装架（111）的底端，定位板（120）通过径向滑动，以支撑轴承内圈的内侧，并进行定位；

所述支撑部件包括滑动安装在工作台（101）上的支撑台（122），支撑轮（121）旋转安装在支撑台（122）上，机架（141）的底部设置有除尘箱（126），除尘箱（126）与支撑轮（121）的一端连通；还包括旋转安装在机架（141）底部的支撑杆（124），支撑杆（124）的一端用于支撑抬起支撑台（122），支撑杆（124）的另一端与移动丝杆（112）的底部接触时，以使移动丝杆（112）底部对支撑杆（124）进行挤压并使其转动；

所述机架（141）的底部固定设置有滑杆推动气缸（140），用于推动驱动滑杆（138），以使驱动滑杆（138）在移动丝杆（112）内部移动，以控制配合架（137）与配合转筒（127）的配合状态；

所述检测部件包括检测转架（110），检测转架（110）旋转安装在安装架（111）上，检测转架（110）通过驱动组件驱动，检测转架（110）上固定安装有分别用于检测轴承内圈端面孔位以及圆周面的检测气缸一（115）和检测气缸二（116），检测转架（110）上还固定安装有用于清扫轴承内圈端面孔位以及圆周面的清理组件，以除去孔位和圆周面上的灰尘。

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