CN201037765Y - 一种制动管端面垂直度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种制动管端面垂直度测量装置，该装置包括，底座，安装在该底座上的测量机构，所述测量机构的垂直于底座的一固定板上安装有关节轴承，所述关节轴承的外环镶嵌在该固定板上，内环上固定一测板，该测板上设置至少三个测点，所述测点分别连接位移传感器的测量端，所述位移传感器的位移测量方向与所述关节轴承的外环的中心线平行，所述底座还固定有至少一个卡具，所述卡具卡紧部位的中心线位于所述关节轴承外环的中心线的延长线上。进一步应用精确的位移传感器、PLC、显示装置、声光报警装置、控制气缸等装置，使制动管端面垂直度的测量结果更加精确，测量操作更加快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，特别是一种垂直度测量装置。
背景技术
机车制动管端面垂直度的要求比较高，因此经常需要对制动管端面的垂直度进行测量。目前，主要使用目测、尺测等手动操作，操作过程为：首先固定制动管，确定制动管的中心线，然后确定一个与制动管中心线垂直的平面，在所确定垂直的平面内确定几个点作为测点，测量所述测点测量与制动管端面上对应点的距离，通过测量得到的距离差计算得到垂直度数据，由于测量过程中没有固定的基准确定与制动管中心线垂直的平面，很难确定测点所在平面与制动管中心线的垂直，从而很容易产生误差，从而导致测量结果不准确。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种制动管端面垂直度测量装置，该装置在与制动管中心线垂直的平面内设置测点，从而保证测量的垂直度数据的准确性。
本实用新型提供一种制动管端面垂直度测量装置，包括，底座，安装在该底座上的测量机构，所述测量机构的垂直于底座的一固定板上安装有关节轴承，所述关节轴承的外环镶嵌在该固定板上，内环上固定一测板，该测板上设置至少三个测点，所述测点分别连接位移传感器的测量端，所述位移传感器的位移测量方向与所述关节轴承的外环的中心线平行，所述底座还固定有至少一个卡具，所述卡具卡紧部位的中心线位于所述关节轴承外环的中心线的延长线上。
优选地，所述测板上的测点数量为四个，均匀分布在一个以所述测板中心为圆心的圆周上。
优选地，所述测量机构通过导轨安装在所述底座上，该测量机构在所述导轨上的移动方向平行于所述关节轴承的外环中心线，并且至少保证其移动到最接近卡具的位置时，可使所述测量机构上的测板抵住被测制动管的端面。
优选地，所述测量机构具有壳体，所述固定板为壳体的一边，所述测量机构通过壳体底部与所述导轨连接。
优选地，所述测量机构的运动由测量气缸驱动。
优选地，所述卡具卡紧部位包括V型铁基座和夹紧块，所述夹紧块的运动由卡紧气缸驱动。
优选地，所述卡具的数量为两个，两个卡具中心位置相距100mm。
优选地，所述位移传感器的数据输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC的信号输出端与显示装置连接。
优选地，所述卡紧气缸和测量气缸的控制端分别与所述PLC的信号输出端连接，所述PLC的信号输入端分别连接卡紧按钮和测量按钮。
优选地，所述PLC的信号输出端连接声光报警装置。
与现有技术相比，本实用新型提供的这种制动管端面垂直度测量装置，该装置的卡具卡紧部位的中心线位于关节轴承外环的中心线的延长线上，该关节轴承的内环上固定一测板，在测板上设置至少三个测点，以关节轴承外环所在的平面作为测量平面，卡具将制动管固定，制动管中心线与卡具卡紧部位的中心线一致，从而保证测量平面与制动管中心线垂直；应用精确的位移传感器，从而得到更精确的位移差；位移传感器与PLC连接，通过PLC的计算得到精确的垂直度数据；应用显示装置，操作人员能够迅速得到测量结果；应用报警装置，提醒操作人员注意，更人性化；应用自动化控制，使测量更容易操作，并且加快测量垂直度的速度。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的测量机构结构示意图；
图3是本实用新型实施例的理论推算示意图。
具体实施方式
如附图1所示，是一种制动管端面垂直度测量装置，包括，底座101，固定在所述底座101上的卡具102和卡具103，所述卡具的卡紧部位包括V型铁基座和夹紧块，所述夹紧块的运动由卡紧气缸驱动，所述卡具102和卡具103的中心位置相距100mm，所述卡具102由卡紧气缸105驱动，所述卡具103由卡紧气缸106驱动，所述卡紧气缸分别由按钮控制，所述底座101上还设置有导轨，在所述底座101的导轨上安装有测量机构104，所述测量机构104的运动由测量气缸107驱动，所述测量气缸由按钮控制。
所述测量机构104的内部结构如附图2所示，包括壳体201，所述壳体201垂直于底座101的一边为固定板，关节轴承203的外环固定在所述固定板上，所述关节轴承203的内环上固定测板204，所述测板204上的测点数量为四个，均匀分布在一个以所述测板的中心为圆心的圆周上，所述测点205分别与所述位移传感器202的测量端连接。所述测量机构104通过其壳体201底部与所述底座101上的导轨连接，所述测量机构104在该导轨上的移动方向平行于所述关节轴承203的外环中心线，所述卡具102和卡具103的卡紧部位的中心线位于所述关节轴承203外环的中心线的延长线上，所述位移传感器的位移测量方向与所述关节轴承203外环的中心线平行。
所述位移传感器的数据输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC的信号输出端与显示装置连接，所述两个卡紧气缸的控制端和测量气缸的控制端分别与所述PLC的信号输出端连接，所述PLC的信号输入端分别连接两个卡紧按钮和测量按钮，所述PLC的信号输出端连接声光报警装置。
根据中华人民共和国铁道部的标准规定：距制动管端面10厘米处，端面中心线与制动管中心线的偏差不得高于0.8毫米；距制动管端面20厘米处，端面中心线与制动管中心线得偏差不得高于1.5毫米。
在进行测量之前需要对位移传感器进行调零，确认测板204平行于关节轴承203外环所在平面，将四个位移传感器上的位移数据设置为零。
测量时，将被测制动管108放置在卡具102中，制动管108的端面距离卡具的卡紧部位20厘米，操作控制卡紧气缸105的按钮，卡紧气缸105驱动卡具102的夹紧块向V型铁移动，从而卡紧制动管108，卡具102卡紧制动管108使用的压力为500千帕。操作控制测量气缸107的按钮，测量气缸107驱动测量机构104通过导轨向制动管108的端面移动，测量气缸107驱动测量机构104使用的压力为200千帕，测量机构104的测板204接触到制动管108的端面，由于测板204固定在关节轴承203的内环上，而关节轴承203可以进行万向旋转，随着测量机构104继续向制动管108移动测板204与制动管108的端面完全接触，由于驱动测量机构104移动的压力小于卡具102卡紧制动管108的压力，测量机构104被制动管108抵住停止移动。此时，PLC获取四个位移传感器的位移数据，从而得到四个位移传感器的位移差，又由于四个位移传感器距离测板204中心点的距离为已知，PLC根据设定的计算程序计算，从而得到测板204测量时所在平面与关节轴承203外环所在平面的夹角。由于测量时测板204与制动管108端面完全接触，测板204测量时所在平面与关节轴承203外环所在平面的夹角实际上是制动管108端面与关节轴承203外环所在平面的夹角，又由于关节轴承203外环所在平面与制动管108的中心线垂直，即制动管1 08的理论垂直端面，因此，测板204测量时所在平面与关节轴承203外环所在平面的夹角实际上是制动管108端面与制动管108理论端面的夹角。
如附图3所示，制动管108端面与制动管108理论端面的夹角301等于制动管108的中心线与其端面理论中心线的夹角302，因此，根据所述夹角301，PLC进一步计算得到距制动管108端面20厘米处的端面垂直度偏差值，PLC将该数据信息输出到显示装置进行显示，操作人员即可方便读取到该垂直度的测量值，如果该偏差大于1.5毫米，PLC控制声光报警装置启动，从而提醒操作人员注意该制动管端面垂直度检测不合格。
实际上通过一个卡具卡紧进行一次测量，得到所述夹角301，经过理论计算能够得到距制动管端面任意长度的端面垂直度偏差值，但是由于制动管本身并不完全成直线的原因，距制动管端面不同位置测量得到的所述夹角301不相同。根据铁道检测制动管端面垂直度的标准，本实用新型设置了两个卡具，两个卡具之间的距离为10厘米，因此，卡具102卡紧并完成测量后，不需要移动制动管107，松开卡具102并直接卡紧卡具103，马上可以进行第二次测量，测量的过程是完全一样的。
本实用新型实施例提供的制动管端面垂直度测量装置，卡具和测量机构都安装在装置的底座上，能够保证测量时卡具卡紧部位的中心线与测板的中心线一致，卡具将制动管固定，从而保证测点所在的测量平面与制动管中心线垂直；在测板上设置四个测点，应用精确的位移传感器，从而得到更精确的位移差；位移传感器与PLC连接，通过PLC的计算得到精确的垂直度数据；应用显示装置，操作人员能够迅速得到测量结果；应用报警装置，提醒操作人员注意，更人性化：应用自动化控制，使测量更容易操作，并且加快测量垂直度的速度。
本实用新型实施例是针对铁道部的制动管端面垂直度检测标准设计的，对于本技术领域的普通技术人员来说，在了解本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进、润饰或者扩展也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，包括，底座，安装在该底座上的测量机构，所述测量机构的垂直于底座的一固定板上安装有关节轴承，所述关节轴承的外环镶嵌在该固定板上，内环上固定一测板，该测板上设置至少三个测点，所述测点分别连接位移传感器的测量端，所述位移传感器的位移测量方向与所述关节轴承的外环的中心线平行，所述底座还固定有至少一个卡具，所述卡具卡紧部位的中心线位于所述关节轴承外环的中心线的延长线上。
2.根据权利要求1所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述测板上的测点数量为四个，均匀分布在一个以所述测板中心为圆心的圆周上。
3.根据权利要求2所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述测量机构通过导轨安装在所述底座上，该测量机构在所述导轨上的移动方向平行于所述关节轴承的外环中心线，并且至少保证其移动到最接近卡具的位置时，可使所述测量机构上的测板抵住被测制动管的端面。
4.根据权利要求书3所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述测量机构具有壳体，所述固定板为壳体的一边，所述测量机构通过壳体底部与所述导轨连接。
5.根据权利要求书4所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述测量机构的运动由测量气缸驱动。
6.根据权利要求书5所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述卡具卡紧部位包括V型铁基座和夹紧块，所述夹紧块的运动由卡紧气缸驱动。
7.根据权利要求6所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述卡具的数量为两个，两个卡具中心位置相距100mm。
8.根据权利要求7所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述位移传感器的数据输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC的信号输出端与显示装置连接。
9.根据权利要求8所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述卡紧气缸和测量气缸的控制端分别与所述PLC的信号输出端连接，所述PLC的信号输入端分别连接卡紧按钮和测量按钮。
10.根据权利要求9所述的制动管端面垂直度测量装置，其特征在于，所述PLC的信号输出端连接声光报警装置。
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