CN210952668U - 车轴端面垂直度检具 - Google Patents

Abstract

车轴端面垂直度检具属于轨道列车车轴端面验收检测装置技术领域，其包括百分表、轴颈圆弧面定位器、百分表转臂机构、轴端定位板和多个螺栓紧固件，所述轴颈圆弧面定位器包括一体成型的安装座、两个定位板和中心轴。本实用新型的车轴端面垂直度检具能够在保持车轴与数控加工机床的连接定位状态下，直接对轴端平面与车轴旋转轴线的垂直度进行检测，从而简化了工艺流程，方便产品质量控制。

Description

车轴端面垂直度检具

技术领域

本实用新型属于轨道列车车轴端面验收检测装置技术领域，具体涉及一种车轴端面垂直度检具。

背景技术

轨道列车的车轴结构简图如图1和图2所示，其车轴1由锻件毛坯在数控加工机床上经车削工艺机加工而生成圆柱面的轴颈1-2，车轴1的端部由车削生成轴端平面1-1，轴端平面1-1设有用于确定车轴旋转轴线的轴端定心锥孔1-1-1。按照公知的制造要求，必需对机加工完成后的车轴工件进行质量验收检测。但由于轴颈1-2的圆柱面和轴端平面1-1上均缺少直线边缘和棱角等显著测量定位点，因此导致轴端平面1-1与车轴旋转轴线的垂直度检测缺乏严谨合理的测量参考基准。

现有对轴端平面1-1与车轴旋转轴线的垂直度检测方法，需要利用检测车床的两个顶尖对位于车轴两端各自一个轴端平面1-1中心的轴端定心锥孔1-1-1进行装夹，然后两侧用百分表检测端面的轴向跳动数值，将百分表的读数值作为车轴加工后的端面和车轴轴线之间垂直度误差值。但此种旧有方法不仅导致造价昂贵的检测车床被长期专项占用，无法进行其它生产，同时，对待检测车轴的天车吊装作业，还容易对车轴造成磕碰划伤或操作者受伤。

中垂面是指能将具有对称结构的物体对称地分成互为镜像的两部分的剖切平面。

实用新型内容

为了解决现有对轴端平面与车轴旋转轴线垂直度的检测方法，需要长期专项占用造价昂贵的检测车床，造成车床资源利用效率低下，无法进行其它生产；同时，对待检测车轴吊运作业不仅耗费大量人力物力，还容易导致操作者受伤，并增加了车轴磕碰划伤的风险技术问题，本实用新型提供一种车轴端面垂直度检具。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

车轴端面垂直度检具，包括百分表，百分表包括表盘体和探针套筒，其特征在于：该垂直度检具还包括轴颈圆弧面定位器、百分表转臂机构、轴端定位板和多个螺栓紧固件，所述轴颈圆弧面定位器包括一体成型的安装座、两个定位板和中心轴，所述两个定位板和安装座三者呈放射状排布，且其三者均沿中心轴的径向与中心轴的圆周外侧壁垂直；在安装座前端面的中下段设有两个定位板安装螺孔，安装座前端面的中上段设有一个转轴安装孔；转轴安装孔以及两个定位板安装螺孔均顺次位于轴颈圆弧面定位器的竖直中垂面上；

轴端定位板的中上段的中线上设有两个沉孔通孔，其每个沉孔通孔均通过一个螺栓紧固件与一一对应的定位板安装螺孔固定连接，中心轴的轴线与轴端定位板的前、后端面均垂直；轴端定位板的下端悬垂于中心轴的下方；两个定位板关于轴端定位板左右对称；

百分表转臂机构包括转臂和转轴，转轴的一端与转臂的上段转动连接，转轴的另一端与转轴安装孔固连；百分表的表盘体与转臂的下端固连，探针套筒贯穿转臂下端的通孔；百分表的探针套筒平行于转轴，且探针套筒端头和转轴均位于转臂的同一侧；

探针套筒的长度处于初始归零位时，其探针端头与安装座前端面所在的竖直平面相切。

围绕中心轴呈放射状排布的两个定位板和安装座，其三者均按120度的圆周角等间隔地均布在中心轴的外侧壁圆周上。

本实用新型的有益效果是：该车轴端面垂直度检具，其两个定位板和安装座三者按120度的圆周角等间隔地均布在中心轴的外侧壁圆周上，由两个定位板共同构成一个关于轴颈圆弧面定位器的竖直中垂面镜像对称的V型卡槽体，其两个V字形平面共同用于以圆外接三角形的姿态同时卡在车轴的外径圆弧面上，从而使轴颈圆弧面定位器的竖直中垂面通过车轴的旋转轴线，进而实现轴颈圆弧面定位器在车轴上的径向定位，并使中心轴和轴颈二者的轴线彼此平行。

轴端定位板的上半段固连于安装座并垂直于中心轴的旋转轴线；轴端定位板的下端悬垂于中心轴的下方，其在轴颈圆弧面定位器的前段形成一个悬垂的止挡定位端面，并用于同轴端平面抵接贴合，从而实现轴颈圆弧面定位器在车轴上的轴向定位。

百分表通过转臂和转轴与安装座转动连接，探针套筒平行于转轴，且探针套筒端头和转轴均位于转臂的同一侧；探针套筒的长度处于初始归零位时，其探针端头与安装座前端面所在的竖直平面相切。

本实用新型的车轴端面垂直度检具能够在保持车轴与数控加工机床的连接定位状态下，直接对轴端平面与车轴旋转轴线的垂直度进行检测，从而在简化工艺流程，方便产品质量控制的同时，还能避免将车轴从数控加工机再次吊运到检测车床上的重新装夹时的同轴度定位误差，同时也完全规避了吊运过程中人员的操作安全风险和车轴的磕碰划伤风险。

利用该车轴端面垂直度检具实现的车轴垂直度检测结果与旧有利用检测车床实现的检测结果精度一致，完全可以满足工艺指标所规定的检测需求，并可以解除对检测车床的长期专项占用，从而提高检测车床利用率，提高生产效率，或节约检测车床采购成本，进而改进经济效益。

此外该车轴端面垂直度检具还具有结构简单实用，定位准确可靠，检测结果直观，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。

附图说明

图1是现有车轴的立体结构示意图；

图2是图1中I部分的局部放大图；

图3是本实用新型车轴端面垂直度检具的立体图；

图4是本实用新型车轴端面垂直度检具的完全爆炸状态下的装配示意图；

图5是本实用新型车轴端面垂直度检具的部分爆炸状态下的装配示意图；

图6是本实用新型轴颈圆弧面定位器的主视图；

图7是本实用新型车轴端面垂直度检具的侧视图；

图8是本实用新型车轴端面垂直度检具的应用示意图；

图9是图8的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图3至图7所示，本实用新型的车轴端面垂直度检具包括：百分表6、轴颈圆弧面定位器2、百分表转臂机构3、轴端定位板4和多个螺栓紧固件5，百分表6包括表盘体6-1和探针套筒6-2；轴颈圆弧面定位器2包括一体成型的安装座2-1、两个定位板2-2和中心轴2-3，所述两个定位板2-2和安装座2-1三者呈放射状排布，且其三者均沿中心轴2-3的径向与中心轴2-3的圆周外侧壁分别垂直；在安装座2-1前端面的中下段设有两个定位板安装螺孔2-1-2，安装座2-1前端面的中上段设有一个转轴安装孔2-1-1；转轴安装孔2-1-1以及两个定位板安装螺孔2-1-2均顺次位于轴颈圆弧面定位器2的竖直中垂面上。

轴端定位板4中上段的中线上设有两个沉孔通孔，其每个沉孔通孔均通过一个螺栓紧固件5与一一对应的一个定位板安装螺孔2-1-1固定连接，中心轴2-3的轴线与轴端定位板4的前、后端面均垂直；轴端定位板4的下端悬垂于中心轴2-3的下方，其在轴颈圆弧面定位器2的前段形成一个悬垂的止挡定位端面，并用于同轴端平面1-1抵接贴合，从而实现轴颈圆弧面定位器2在车轴1上的轴向定位；两个定位板2-2关于轴端定位板4左右对称。

百分表转臂机构3包括转臂3-1和转轴3-2，转轴3-2的一端与转臂3-1的上段转动连接，转轴3-2的另一端与转轴安装孔2-1-1固连；百分表6的表盘体6-1与转臂3-1的下端固连，探针套筒6-2贯穿转臂3-1下端的通孔；百分表6的探针套筒6-2平行于转轴3-2，且探针套筒6-2端头和转轴3-2均位于转臂3-1的同一侧；探针套筒6-2的长度处于初始归零位时，其探针端头6-2-1与安装座2-1前端面所在的竖直平面相切。

所述围绕中心轴2-3呈放射状排布的两个定位板2-2和安装座2-1，其三者均按120度的圆周角等间隔地均布在中心轴2-3的外侧壁圆周上，两个定位板2-2共同构成一个关于轴颈圆弧面定位器2的竖直中垂面镜像对称的V型卡槽体，其两个V字形平面共同用于以圆外接三角形的姿态同时卡在车轴1的外径圆弧面上，从而使轴颈圆弧面定位器2的竖直中垂面通过车轴1的旋转轴线，进而实现轴颈圆弧面定位器2在车轴1上的径向定位，并使中心轴2-3和轴颈1-2二者的轴线彼此平行。

所述表盘体6-1可通过沿转臂3-1上设有的长槽孔垂向滑动的滑块结构与转臂3-1实现滑动连接。探针端头6-2-1通过压簧与探针套筒6-2以同轴活塞杆的方式滑动连接，其压簧处于自然长度时，表盘体6-1内的指针处于零位，探针端头6-2-1压缩压簧并缩入探针套筒6-2时，表盘体6-1内的读数值与探针端头6-2-1的位移量成正比。百分表6可选用哈尔滨量具刃具公司生产的806II型数显百分表。

具体应用本实用新型的车轴端面垂直度检具时，如图8和图9所示，当车轴1刚刚由数控加工机床(数控加工机床在图中未示出)完成轴颈1-2和轴端平面1-1的车削机加工作业时，在保持依旧车轴1与数控加工机床的连接定位状态下，即可利用本垂直度检具直接对轴端平面1-1与车轴旋转轴线的垂直度进行检测，从而避免将车轴1从数控加工机床再次吊运到检测车床上的重新装夹时的同轴度定位误差，同时也完全规避了吊运过程中人员的操作安全风险和车轴1的磕碰划伤风险。

将由两个定位板2-2共同构成的V型卡槽体以圆外接三角形的姿态同时卡在车轴1的外径圆弧面上，即可快捷地使轴颈圆弧面定位器2的竖直中垂面通过车轴1的旋转轴线，并实现径该检测工具在车轴1上的径向定位。然后，沿车轴1的轴向移动本检测工具，并使轴端定位板4后端面的下部与轴端平面1-1抵接贴合，实现该检测工具在车轴1上的轴向定位。再通过绕转轴3-2旋转转臂3-1改变百分表6相对于车轴1的转角位置，使探针套筒6-2的探针端头6-2-1与轴端平面1-1保持抵接贴合。

此后，通过反复改变探针端头6-2-1在轴端平面1-1上的相对位置，对轴端平面1-1的平面度进行多次定点测量，记录百分表6在测量过程中的读数最大值和度数最小值，并求取其二者的算术平均值，即可作为轴端平面1-1平面度的误差值。由于探针套筒6-2平行于转轴3-2，且转轴3-2和转轴安装孔2-1-1以及两个定位板安装螺孔2-1-2均位于轴颈圆弧面定位器2的竖直中垂面上，因此探针套筒6-2的轴线与车轴1的轴线平行，且轴端定位板4后端面与探针套筒6-2的轴线垂直，由此，经过相对位置关系的直角坐标传递和转换后，即可把探针端头6-2-1在沿车轴1的轴线方向的微距位移值转换成为轴端平面1-1平面度的误差值或将其视为轴端平面1-1在车轴1的轴线方向投影分量上的垂直度误差值。

Claims (2)

1.车轴端面垂直度检具，包括百分表(6)，百分表(6)包括表盘体(6-1)和探针套筒(6-2)，其特征在于：该垂直度检具还包括轴颈圆弧面定位器(2)、百分表转臂机构(3)、轴端定位板(4)和多个螺栓紧固件(5)，所述轴颈圆弧面定位器(2)包括一体成型的安装座(2-1)、两个定位板(2-2)和中心轴(2-3)，所述两个定位板(2-2)和安装座(2-1)三者呈放射状排布，且其三者均沿中心轴(2-3)的径向与中心轴(2-3)的圆周外侧壁垂直；在安装座(2-1)前端面的中下段设有两个定位板安装螺孔(2-1-2)，安装座(2-1)前端面的中上段设有一个转轴安装孔(2-1-1)；转轴安装孔(2-1-1)以及两个定位板安装螺孔(2-1-2)均顺次位于轴颈圆弧面定位器(2)的竖直中垂面上；

轴端定位板(4)的中上段的中线上设有两个沉孔通孔，其每个沉孔通孔均通过一个螺栓紧固件(5)与一一对应的定位板安装螺孔(2-1-2)固定连接，中心轴(2-3)的轴线与轴端定位板(4)的前、后端面均垂直；轴端定位板(4)的下端悬垂于中心轴(2-3)的下方；两个定位板(2-2)关于轴端定位板(4)左右对称；

百分表转臂机构(3)包括转臂(3-1)和转轴(3-2)，转轴(3-2)的一端与转臂(3-1)的上段转动连接，转轴(3-2)的另一端与转轴安装孔(2-1-1)固连；百分表(6)的表盘体(6-1)与转臂(3-1)的下端固连，探针套筒(6-2)贯穿转臂(3-1)下端的通孔；百分表(6)的探针套筒(6-2)平行于转轴(3-2)，且探针套筒(6-2)端头和转轴(3-2)均位于转臂(3-1)的同一侧；

探针套筒(6-2)的长度处于初始归零位时，其探针端头(6-2-1)与安装座(2-1)前端面所在的竖直平面相切。

2.如权利要求1所述的车轴端面垂直度检具，其特征在于：围绕中心轴(2-3)呈放射状排布的两个定位板(2-2)和安装座(2-1)，其三者均按120度的圆周角等间隔地均布在中心轴(2-3)的外侧壁圆周上。

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