CN204142181U - 一种轴承外圈轮廓度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴承外圈轮廓度检测装置。轴承外圈轮廓度检测装置，包括固定装置和可拆卸连接固定装置的便携式测量仪，所述便携式测量仪包括驱动箱、连接驱动箱的传感器和连接传感器的测针；所述固定装置包括轴承外圈定位固定装置及便携式测量仪固定装置；所述轴承外圈定位固定装置包括支撑架、支撑销、90°定位V型块和安全防护装置。所述便携式测量仪固定装置包括支撑台、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板。采用本实用新型能提高轴承外圈轮廓度检测的可靠性和稳定性。操作简单易行，确保了测量精度稳定可靠。通过端面定位板及安全防护装置，即可端面靠平，又可预防外圈掉下来砸坏仪器，既安全又操作方便。

Description

一种轴承外圈轮廓度检测装置

技术领域

本实用新型涉及电机轴承技术领域，更具体地说，涉及一种电机轴承外圈的轮廓度检测装置技术。

背景技术

轴承是牵引电机的重要部件之一，其可靠性直接影响到牵引电机的安全运营。根据最新的轴承疲劳寿命理论，一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承，只要其承受的负荷足够轻松（不大于该轴承外圈相应的某个持久性极限负荷值），则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此，只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大，绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承外圈，轴承的润滑充分而又恰到好处，润滑剂绝对纯正而无杂质，并且不会老化变质，则这个轴承将会无限期地运转下去。但是在实际的应用过程中， 牵引电机轴承的承载和润滑条件受线路和环境的影响，往往无法达到上述理想状态，因此轴承在使用一定时间后会出现异常磨损或剥落等轴承故障，其失效的原因多种多样，包括接触疲劳失效、磨粒磨损失效、断裂失效、变形失效、腐蚀失效等。

因前期公司JD160系列牵引电机传动端与齿轮箱共用润滑油污染，导致部分电机传动端轴承异常磨损，通过对齿轮箱润滑油进行元素光谱检测，发现润滑油中含有大量的硅元素；通过对电机传动端内油封的清理，发现了颗粒状砂砾；由此判断润滑油受外界砂砾污染，因硅的化合物硬度较铜合金高，易于嵌入铜保持架兜孔中，导致中间区域磨损较两边更严重。

针对JD160系列牵引电机传动端与齿轮箱共用润滑油的砂砾污染，对电机传动端端盖进行了防砂设计的改造，齿轮箱润滑油清洁度得以提高，改造效果显著。改造的同时对二年检JD160系列牵引电机传动端轴承进行更换，对于更换下的数千套轴承，可通过磨损程度分类，挑选出部分磨损程度较轻微的轴承进行再利用，JD160系列牵引电机传动端轴承主要由带保持架的轴承内圈和外圈组成，因此，在找出测量带保持架的轴承内圈滚柱轮廓度方法的基础上，再找出切实可行的轴承外圈再利用评定方法和规范是极为重要的。

对于轴承外圈的轮廓检测，既要评定轴承外圈轮廓的Pt值，也要考虑及外圈轮廓形状，因为轴承外圈的异常磨损源于JD160系列牵引电机传动端与齿轮箱共用润滑油的砂砾污染，所以JD160系列牵引电机传动端轴承外圈磨损后的轮廓形状有其特殊性，综合轮廓的Pt值和形状，开展轴承外圈的磨损趋势分析是极为复杂的工作。而因为缺乏前期的轮廓数据积累，也难以进行轴承外圈磨损状态与其再利用寿命的研究。

由以上所述，如何提供一种基于便携式轮廓度测量仪的轴承外圈轮廓度检测装置，使便携式轮廓度测量仪能简单快速的固定装配，并提高轴承外圈轮廓度检测装置的固定可靠性和测量稳定性的目的，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

以下是检索到的部分相关现有专利技术：

1、 盘形凸轮轮廓检测方法，申请号为201310048821.8。

2、 导轮轮廓检测方法和系统，申请号为201010615267.3。

3、 轮廓度、圆柱度测量检具，申请号为201320376638.6。

4、 自动测量钢轨轮廓的检测装置和检测方法，申请号为201310741503.X。

5、 凸轮轮廓检测系统的检测方法，申请号为201110051998.4。

6、]叶片轮廓度检测装置，申请号为201110449409.8。

7、 一种汽车车身件面轮廓度检测工具，申请号为201110426213.7。

8、 曲线的线轮廓度在线检测方法，申请号为201210281407.7。

实用新型内容

本实用新型提供一种轴承外圈轮廓度检测装置，其能提高轴承外圈轮廓度检测的可靠性和测量稳定性。

本实用新型提供如下技术方案：一种轴承外圈轮廓度检测装置，包括固定装置和可拆卸连接固定装置的便携式测量仪，所述便携式测量仪包括驱动箱、连接驱动箱的传感器和连接传感器的测针；所述固定装置包括轴承外圈定位固定装置及便携式测量仪固定装置；所述轴承外圈定位固定装置包括支撑架、支撑销、90°定位V型块和安全防护装置，所述支撑销安装在支撑架上，所述90°定位V型块安装在支撑销上，所述安全防护装置安装在90°定位V型块上；所述便携式测量仪固定装置包括支撑台、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板，所述支撑台连接支撑架；所述驱动箱、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板均安装在支撑台上，所述驱动箱位于支撑台上面中部，所述定位螺钉、位置微调板设置在驱动箱的后侧，所述压紧螺钉、压紧板设置在驱动箱的前侧。

所述轴承外圈轮廓度检测装置还包括位于支撑销下面的固定压板，所述固定压板通过螺栓连接90°定位V型块，用于固定或固紧90°定位V型块。

所述90°定位V型块下面与支撑销相接触处设有凹槽，所述凹槽刚好卡合在支撑销上；所述安全防护装置上设有能卡住轴承外圈的卡钩。

所述便携式测量仪的前侧表面、后侧表面分别与压紧板表面、位置微调板表面相贴合；定位螺钉与位置微调板相接；压紧螺钉与压紧板相接。

所述支撑架的侧面上安装有二个支撑销，该侧面设为定位端面，用于挡靠轴承外圈端面，该定位端面通过精密加工而形成，该定位端面为铅垂面，与二个支撑销连线的水平中心垂线成90°角度。

所述位置微调板的微调范围最大为20mm。

所述测针包括针杆和针头，所述针杆的一端铰接在传感器上，所述针头固定连接在针杆的另一端。

所述便测针能在轴承外圈母线上移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN；所述驱动箱能驱动测针在轴承外圈母线上移动，驱动行程根据被测轴承外圈的母线长度实际调节，最大为60~120mm；

所述便携式测量仪上的传感器为电感式传感器。

一种轴承外圈轮廓度检测方法，采用上述轴承外圈轮廓度检测装置进行检测，包括如下步骤：

A、根据待测轴承外圈的结构尺寸，选择相应的轴承外圈轮廓度检测装置，将待测轴承外圈安放在轴承外圈定位固定装置的90°定位V型块上，通过安全防护装置固紧轴承外圈，轴承外圈的一个端面靠在轴承外圈定位固定装置的定位端面上；

B、调节位置微调板，对处在最低点的轴承外圈内表面上母线的中心线位置和便携式测量仪上测针的位置差距进行微调，使该轴承外圈内表面上该母线的中心线与测针的移动轨迹线位于同一铅垂面上；

C、当轴承外圈上处于最低点的母线位置和测针的移动轨迹位于同一铅垂面上后，旋转定位螺钉，锁住位置微调板；

D、锁住位置微调板后，通过压紧板和压紧螺钉压住便携式测量仪上驱动箱，保持驱动箱固定不动，使整批轴承外圈轮廓度检测精度保持稳定一致；

E、启动驱动箱，测针在轴承外圈内表面母线上移动测量，完成对轴承外圈轮廓度的检测。

在步骤B中，位置微调板的微调范围最大为20mm；

 在步骤E中，测针在轴承外圈内表面母线上移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN；驱动箱驱动测针在轴承外圈内表面母线上移动，驱动行程根据被测轴承外圈的母线长度实际调节，最大为60~120mm。 

采用本实用新型能提高轴承外圈轮廓度检测的可靠性和稳定性。通过设计一专用的固定装置，便携式测量仪能简单快速地装配在固定装置上，操作简单易行，确保了测量精度稳定可靠。通过端面定位板（即定位端面）及安全防护装置，即可端面靠平，又可预防外圈掉下来砸坏仪器，既安全又操作方便。本实用新型能减少检测过程中运输成本、人工搬运成本、检测成本等费用，缩短检测周期，确保生产线正常运转。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的轴承外圈轮廓度检测装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的轴承外圈轮廓度检测装置的左视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的轴承外圈轮廓度检测装置的俯视结构示意图；

图4为本实用新型中的轴承外圈内表面母线的中心线示意图（沿轴承外圈内表面最低处母线和轴承外圈中心轴线纵切的剖面并放大后）。

    附图标记说明：测针1、传感器2、驱动箱3、支撑销4、90°定位V型块5、定位端面6、固定压板7、安全防护装置8、定位螺钉9、压紧螺钉10、位置微调板11、压紧板12、支撑架13、支撑台14、轴承外圈15、轴承外圈16、轴承外圈中心轴线17、母线18。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种轴承外圈轮廓度检测装置，便携式轮廓度测量仪能简单快速的固定装配，并提高轴承外圈轮廓度检测的固定可靠性和测量稳定性。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，一种轴承外圈轮廓度检测装置，包括便携式测量仪和固定装置，所述便携式测量仪包括测针1、传感器2、驱动箱3，传感器连接驱动箱，测针连接传感器。所述固定装置包括轴承外圈定位固定装置及便携式测量仪固定装置，其中，所述轴承外圈定位固定装置包括支撑架13、支撑销4、90°定位V型块5、定位端面6、固定压板7、安全防护装置8。所述支撑销安装在支撑架侧面。90°定位V型块安装在支撑销上，90°定位V型块包括上、下两个定位型面，上V型面定位轴承外圈，下W型面定位于两支撑销上，90°定位V型块下面与支撑销相接触处设有凹槽，所述凹槽刚好卡合在支撑销上。所述固定压板通过螺栓固定或固紧90°定位V型块。所述安全防护装置安装在90°定位V型块上；所述安全防护装置上设有能卡住轴承外圈的卡钩。所述支撑架的侧面上安装有二个支撑销，该侧面设为定位端面，用于挡靠轴承外圈端面，该定位端面通过精密加工而形成，该定位端面为铅垂面，与二个支撑销连线的水平中心垂线成90°角度。所述便携式测量仪固定装置包括支撑台14、定位螺钉9、压紧螺钉10、位置微调板11，还包括固定设置在所述便携式测量仪上的压紧板12。支撑台连接支撑架；驱动箱位于支撑台上面中部，所述定位螺钉、位置微调板设置在驱动箱的后侧，所述压紧螺钉、压紧板设置在驱动箱的前侧。定位螺钉和压紧螺钉固定安装在支撑台上面的前后两边。定位螺钉用于固定位置微调板。所述测针包括针杆和针头，所述针杆的一端铰接在传感器上，所述针头固定连接在针杆的另一端。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本实用新型所提供的轴承外圈定位固定装置，轴承外圈定位在90°定位V型块上，再与90°定位V型块一起固定在支撑销上，并可承受轴承外圈本身及90°定位V型块不低于60公斤的自重而不弯曲变形。V型块压板，能确保90°定位V型块被压紧在轴承外圈定位固定装置上的两支撑销上，确保轴承外圈在90°定位V型块上无晃动，牢固稳定。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本实用新型所提供的定位端面，该端面通过精密加工而成，与两个支撑销的中心线（即二个支撑销连线的水平中心垂线）垂直度非常高，轴承外圈端面可靠在该定位端面上，确保轴承外圈端面垂直立于轴承外圈定位固定装置上，且该定位端面经精密加工后无毛刺，确保轴承外圈不被划伤破坏。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本实用新型所提供的轴承外圈定位固定装置上的安全防护装置，采用活动式卡钩来固紧轴承外圈，能确保轴承外圈安全固定在90°定位V型块上，不会跌落， 同时又可确保操作者在该轴承外圈定位固定装置上装卸轴承外圈方便安全。

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本实用新型所提供的位置微调板，可根据轴承外圈上处于最低点的母线位置和便携式测量仪上测针的位置差距进行微调，确保轴承外圈内表面上处于最低点的母线的中心线与测针的运动轨迹线位于同一铅垂面上（该两线在水平面上的正投影重合），微调范围最大为20mm。预先确定好轴承外圈内表面上处于最低点的被测母线轮廓位置（测量之前可通过在轴承外圈内表面圆周方向上微调，找到被测轴承外圈内表面最低的母线轮廓），该轮廓线是以该母线的中心线为基准上下波动的一条的线，测量开始前，通过调节位置微调板调整测针位置，使测针针头处在该被测母线的轮廓线上。    

与现有便携式轮廓度测量技术相比，本实用新型所提供轴承外圈定位固定装置上的位置定位螺钉，当轴承外圈上处于最低点的母线位置和便携式测量仪上测针的移动轨迹重合后，可立即锁住位置微调板，确保微调板固定不动，使整批轴承外圈轮廓度检测精度保持稳定一致。

便携式测量仪上的测针在轴承外圈母线上可移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN。驱动箱可驱动测针在轴承外圈母线上移动，驱动行程为60mm。测针在驱动箱驱动下总体沿左右方向运动（以附图中前后左右方向为例），不能前后移动，测针针头在轴承外圈内表面的母线上移动，随着母线的起伏，测针以测针针杆与传感器的铰接点为支点，还可上下摆动。当测针处于被测轴承外圈的母线轮廓上时，该母线上所有的轮廓点均是以该轴承外圈母线的中心线为基准上下波动，在测针的量程范围内，测针、传感器自动测量该母线上的所有点位置尺寸。本实用新型还可以连接计算机，所述驱动箱和传感器连接计算机，通过专门设计的电脑软件自动采集数据并计算该母线的轮廓度。

松开安全防护装置上的钩卡，轴承外圈可在90°定位V型块上作圆周转动，选定好轴承外圈的位置后再卡住钩卡固定好轴承外圈，可根据实际需要任意测量多条母线。

关于“轴承外圈内表面母线的中心线”：如图4所示，实际中，轴承外圈16内表面母线多为不规则曲线，该曲线围绕某一直线上下波动。设轴承外圈内表面的同一母线18上，到轴承外圈中心轴线17距离最远的点和最近的点分别为A、B，该二点到轴承外圈中心轴线的距离分别为AC、BD；线段EF=（AC+BD）/2，EF垂直轴承外圈中心轴线且与轴承外圈中心轴线相交于E点。该轴承外圈母线与线段EF、轴承外圈中心轴线处于同一平面内，并且该轴承外圈母线位于线段EF的F点一端，在该平面内过F点作平行于轴承外圈中心轴线且与该轴承外圈母线相交的直线L，该直线L即为该轴承外圈母线的中心线。

综上所述，本实用新型轴承外圈轮廓度检测装置，包括便携式测量仪和固定装置。便携式测量仪包括测针、传感器、驱动箱，固定装置包括轴承外圈定位固定装置和便携式测量仪固定装置；根据机车牵引电机D端轴承外圈的结构尺寸及便携式轮廓度检测仪的结构, 先设计一轴承外圈定位V型块，利用外圈定位V型块及定位端面，使外圈的中心轴线、支撑销连线的水平中心垂线、测针的运动轨迹线“三线合一”，（即该三条线位于同一铅垂面上，其在水平面上的正投影重合）。同时，固定装置的中心线（沿长度方向延伸的线）也与上述三条线处在同一铅垂面上（安装时，使两支撑销连线的中心垂线与固定装置的中心线处在同一铅垂面上）。通过左右微调旋转，确保便携式测量仪的测针在轴承外圈内表面最低处测量外圈母线轮廓度；通过定位端面及安全防护装置，即可使外圈端面靠平，又可预防外圈掉下来砸坏仪器，既安全又操作方便。本实用新型所提供的固定装置，确保了测量精度稳定可靠，操作简单易行。

由以上所述，本实用新型实施例公开了一种轴承外圈轮廓度检测装置，便携式轮廓度测量仪能简单快速的固定装配，并提高轴承外圈轮廓度装置的固定可靠性和测量稳定性的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种轴承外圈轮廓度检测装置，其特征是，包括固定装置和可拆卸连接固定装置的便携式测量仪，所述便携式测量仪包括驱动箱、连接驱动箱的传感器和连接传感器的测针；所述固定装置包括轴承外圈定位固定装置及便携式测量仪固定装置；所述轴承外圈定位固定装置包括支撑架、支撑销、90°定位V型块和安全防护装置，所述支撑销安装在支撑架上，所述90°定位V型块安装在支撑销上，所述安全防护装置安装在90°定位V型块上；所述便携式测量仪固定装置包括支撑台、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板，所述支撑台连接支撑架；所述驱动箱、定位螺钉、位置微调板、压紧螺钉、压紧板均安装在支撑台上，所述驱动箱位于支撑台上面中部，所述定位螺钉、位置微调板设置在驱动箱的后侧，所述压紧螺钉、压紧板设置在驱动箱的前侧。

2.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，还包括位于支撑销下面的固定压板，所述固定压板通过螺栓连接90°定位V型块，用于固定或固紧90°定位V型块。

3.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述90°定位V型块下面与支撑销相接触处设有凹槽，所述凹槽刚好卡合在支撑销上；所述安全防护装置上设有能卡住轴承外圈的卡钩。

4.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述便携式测量仪的前侧表面、后侧表面分别与压紧板表面、位置微调板表面相贴合；定位螺钉与位置微调板相接；压紧螺钉与压紧板相接。

5. 根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述支撑架的侧面上安装有二个支撑销，该侧面设为定位端面，用于挡靠轴承外圈端面，该定位端面通过精密加工而形成，该定位端面为铅垂面，与二个支撑销连线的水平中心垂线成90°角度。

6.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述位置微调板的微调范围最大为20mm。

7.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述测针包括针杆和针头，所述针杆的一端铰接在传感器上，所述针头固定连接在针杆的另一端。

8.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述测针能在轴承外圈母线上移动测量，测量量程为1mm,测量分辨率为160nm,测量力为0.7~1mN；所述驱动箱能驱动测针在轴承外圈母线上移动，驱动行程根据被测轴承外圈的母线长度实际调节，最大为60~120mm。

9.根据权利要求1所述的轴承外圈轮廓度检测装置，其特征在于，所述便携式测量仪上的传感器为电感式传感器。