本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體涉及用于檢測和防止軸跳動的定心裝置以及軸定心機(jī)。

背景技術(shù)：

機(jī)械制造過程指從事各種動力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)制造的過程。機(jī)械制造業(yè)是一個國家最基礎(chǔ)的行業(yè)，也決定了一個國家制造業(yè)的整體水平，它的發(fā)展水平直接影響到國民經(jīng)濟(jì)水平的提高。

在目前的機(jī)械制造加工過程中，尤其是對軸的加工過程中，經(jīng)常遇到夾具位置不到位或者因為缺少測力工具導(dǎo)致工件軸上受力不均，致使軸在加工過程中產(chǎn)生劇烈跳動的現(xiàn)象，此種情況易使軸斷裂，一方面影響生產(chǎn)制造的進(jìn)度；另一方面，嚴(yán)重的說，還會危害現(xiàn)場操作人員的生命，給企業(yè)社會帶來極大的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供用于檢測和防止軸跳動的定心裝置，這種用于檢測和防止軸跳動的定心裝置通過測力螺栓能有效測出螺栓預(yù)緊力進(jìn)而測出軸上所受的周向應(yīng)力，控制軸上周向應(yīng)力對軸在加工過程中的影響，防止軸的跳動。

與上述技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，本發(fā)明的第二個發(fā)明目的在于提供一種采用上述定心裝置的用于檢測軸是否偏曲、軸同心度是否合格的軸定心機(jī)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

用于檢測和防止軸跳動的定心裝置，包括：至少兩根平行定位桿、一根定位螺桿、基架、安裝在螺桿上的移動裝置、環(huán)形定心架、內(nèi)圈大于軸外徑的軸承和多個測力螺栓；

所述定位螺桿和平行定位桿兩兩均相互平行；基架邊部套接在兩根平行的定位桿上并可滑動；移動裝置固定連接在所述基架另一邊部，且移動裝置套裝在一根定位螺桿上；至少兩根平行定位桿和一根定位螺桿不全在同一平面上，以此架設(shè)基架并限制基架在定位桿長度方向上滑動；

所述基架為方體中空結(jié)構(gòu)，基架的一端設(shè)有供軸穿過的第一通孔，另一端設(shè)有供軸承安裝的第二通孔，兩通孔位置相對同心，所述軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑大于所述軸的外徑；

所述環(huán)形定心架安裝在所述基架一端的第一通孔和軸承之間；第一通孔孔沿處設(shè)有與所述第一通孔軸向平行的多個螺紋通孔，多個測力螺栓穿設(shè)于所述螺紋通孔上，多個測力螺栓的螺紋端分別頂壓在環(huán)形定心架的一端面，且多個測力螺栓位置分布與所述環(huán)形定心架相匹配；環(huán)形定心架另一端是環(huán)形的錐尖部，所述軸承的內(nèi)圈是與所述錐尖部匹配的錐形內(nèi)圈，錐尖部上鉚接一圈可活動的鋼球；測力螺栓向軸承方向進(jìn)給壓緊環(huán)形定心架時，所述一圈可活動的鋼球卡壓在軸承錐形內(nèi)圈和軸外壁之間，致使基架通過軸承以及一圈可活動的鋼球而可轉(zhuǎn)動地支承所述軸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述移動裝置包括一帶有內(nèi)螺紋的內(nèi)套筒和外套筒；內(nèi)套筒側(cè)部與外套筒活動連接，移動裝置通過所述外套筒固定連接在所述基架另一邊部上；內(nèi)套筒的內(nèi)螺紋與所述定位螺桿配合，內(nèi)套筒另一側(cè)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)部，旋轉(zhuǎn)部上設(shè)有沿徑向伸向定位螺桿的鎖緊螺栓。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述測力螺栓頭部與基架之間還設(shè)有測力螺栓預(yù)緊力傳感器，所述測力螺栓預(yù)緊力傳感器與所述測力螺栓相適配。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，基架上設(shè)有沿徑向方向并且開口朝第一通孔內(nèi)壁的裂槽，位于基架外側(cè)部和裂槽之間形成可形變的薄壁；圍繞多個螺紋通孔內(nèi)側(cè)的基架薄壁上還設(shè)有與所述螺紋通孔軸向平行的多個鎖緊螺孔，鎖緊螺孔上設(shè)有多個鎖緊螺銷，鎖緊螺銷內(nèi)端貫通薄壁頂入裂槽另一側(cè)壁；鎖緊螺銷頂壓裂槽另一側(cè)壁致使薄壁形變，從而消除測力螺栓和螺紋通孔之間的螺紋配合間隙，實現(xiàn)鎖緊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述測力螺栓與鎖緊螺銷相適配。

為了實現(xiàn)上述第二個發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種用于檢測軸跳動的軸定心機(jī)，它包括上述的定心裝置，還包括機(jī)座、左架、右架和頂推機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座通過地腳螺栓可拆卸連接在地面上；左架、右架通過螺栓可拆卸連接在機(jī)座上；所述至少兩根平行定位桿與一根定位螺桿均安裝在所述左架、右架之間；所述頂推機(jī)構(gòu)底座安裝在所述至少兩根平行定位桿上，右端固定安裝在所述右架上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的用于檢測和防止軸跳動的定心裝置，能有效測出軸是否偏曲，軸周面圓度，以及軸同心度。當(dāng)然，本發(fā)明可以在軸高速轉(zhuǎn)動時是否跳動也能夠檢測，并且可以沿軸長度方向逐步檢測該軸的周面圓度和同心度。

另外，本發(fā)明的用于檢測軸跳動的軸定心機(jī)的定心裝置還能測該軸在使用過程中軸上所受的周向應(yīng)力，在使用過程中還能約制長軸的跳動，彌補(bǔ)軸承受力不足而偏曲；保證在長期使用時軸能保持同心度，通過調(diào)節(jié)測力螺栓的預(yù)緊力實現(xiàn)對軸的控制，防止軸在加工過程中因軸上所受軸向應(yīng)力過大而跳動。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明柱狀零件表面拋光裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于檢測和防止軸跳動的定心裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明圖1中A處所示的放大視圖；

圖3、圖4是本發(fā)明用于檢測和防止軸跳動的定心裝置在檢測不同長度軸時的狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參閱圖1至圖4可示，用于檢測和防止軸跳動的定心裝置，主要由：至少兩根平行定位桿1、一根定位螺桿1a、基架2、安裝在螺桿上的移動裝置3、環(huán)形定心架4、內(nèi)圈大于軸外徑的軸承5和多個測力螺栓6組成。其中：定位螺桿1a和平行定位桿1兩兩均相互平行，分別架在基架2的兩邊，它們不全在同一平面上。至少兩根定位桿的設(shè)置，一方面有利于基架2在其上做往復(fù)的滑動；另一方面可以與定位螺桿1a構(gòu)成三角結(jié)構(gòu)，控制基架2的穩(wěn)定性，防止基架2傾斜進(jìn)而保證安裝在基架通孔內(nèi)的軸7不傾斜。

移動裝置3固定連接在基架2另一邊部，也就是平行定位桿2的對邊，移動裝置3套裝在一根定位螺桿1a上。

為了便于環(huán)形定心架4有足夠的安裝空間，基架2為方體中空結(jié)構(gòu)，由此形成兩個壁厚的端面。基架的一端設(shè)有供軸7穿過的第一通孔20，另一端設(shè)有供軸承5安裝的第二通孔21，為了避免軸傾斜導(dǎo)致受力不均，兩通孔位置相對同心，近乎在同一水平線上。軸承5內(nèi)圈的內(nèi)徑大于軸7的外徑。環(huán)形定心架4具體安裝在基架2一端的第一通孔20和軸承5之間。

在傳統(tǒng)的軸加工過程中，電機(jī)連接軸，由于不知軸的受力情況，經(jīng)常出現(xiàn)以下情況：1、夾緊裝置夾得過緊，軸在加工過程中轉(zhuǎn)動困難；2、夾緊裝置夾得過松，軸在加工過程中容易晃動等。在軸轉(zhuǎn)速相同的情況下，軸鎖的越緊，電機(jī)耗率越大。這樣在生產(chǎn)加工過程中又增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。所以在此裝置中的第一通孔20孔沿處還設(shè)有與第一通孔20軸向平行的多個螺紋通孔22，多個測力螺栓6穿設(shè)于螺紋通孔22上，多個測力螺栓6的螺紋端分別頂壓在環(huán)形定心架4的一端面，多個測力螺栓6以環(huán)形定心架4的中心為圓心，繞著環(huán)形定心架一圈均勻分布。

螺栓連接是螺紋緊固件連接方式的一種，此裝配連接方式具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、對裝配工具要求不高、安裝拆卸方便、便于維護(hù)更換等優(yōu)點。螺栓雖小，但其所起的作用是不可小視的，一旦其失效往往會導(dǎo)致整個機(jī)械裝置無法工作，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致機(jī)毀人亡的后果。準(zhǔn)確掌握螺栓預(yù)緊力并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行必要的修正，對安全生產(chǎn)尤為重要。所以在此處安裝測力螺栓，測力螺栓也叫螺栓預(yù)緊力傳感器，是一種用螺栓集成傳感器直接測量預(yù)緊力的裝置，原理是將測量元件整合到螺栓中，將螺栓轉(zhuǎn)化成一個測力傳感器，使其在充當(dāng)螺栓工作時同時測量螺栓緊固力，可以隨時判斷正在擰緊的螺栓是否達(dá)到設(shè)計預(yù)緊力的要求。測力螺栓把螺栓直接作為測力元件傳感器，以最直接的方式將作用在螺栓上的力測量出來，結(jié)構(gòu)簡單，測量準(zhǔn)確。環(huán)形定心架4的一端是從前面看呈環(huán)形，從側(cè)面看呈錐形的錐尖部4a，軸承5的內(nèi)圈是與錐尖部4a匹配的錐形內(nèi)圈，錐尖部4a上鉚接一圈可活動的鋼球40。測力螺栓6向軸承方向進(jìn)給壓緊環(huán)形定心架4時，一圈可活動的鋼球40卡壓在軸承錐形內(nèi)圈和軸7外壁之間，致使基架2通過軸承5以及一圈可活動的鋼球40而可轉(zhuǎn)動地支承軸7。

為了方便基架2在定位螺桿1a上來回滑動，定心裝置中還設(shè)置了移動裝置3，移動裝置包括一帶有內(nèi)螺紋的內(nèi)套筒3a和外套筒3b；內(nèi)套筒3a一側(cè)部與外套筒3b活動連接，移動裝置通過外套筒3b可以用焊接也可以用其他連接方式固定連接在基架2另一邊部上，也就是說基架會跟著移動裝置一起運(yùn)動，且同向；定位螺桿1a上的外螺紋與內(nèi)套筒3a內(nèi)的內(nèi)螺紋的螺紋形式、規(guī)格及螺距均相同，定位螺桿1a穿過內(nèi)套筒3a，它們之間通過外螺紋與內(nèi)螺紋相互配合。內(nèi)套筒3a另一側(cè)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)部，旋轉(zhuǎn)部上設(shè)有沿徑向伸向定位螺桿1a的鎖緊螺栓3c，也就是說鎖緊螺栓3c與定位螺桿1a相互垂直設(shè)置。鎖緊螺栓的作用是移動裝置把基架移動到恰當(dāng)?shù)奈恢霉ぷ鲿r，防止移動裝置在定位螺桿上滑動再帶動基架移動，從而通過鎖定移動裝置的方式來鎖定基架。

測力螺栓6頭部與基架2之間還安裝了測力螺栓預(yù)緊力傳感器61，測力螺栓預(yù)緊力傳感器61的個數(shù)是與測力螺栓6一致的，兩兩相互配合使用。軸在加工過程中，不停的旋轉(zhuǎn)車削加工，再加上電機(jī)輸出的軸向力，很容易使測力螺栓在力的作用松動，所以在此處安裝測力螺栓預(yù)緊力傳感器61的目的就是有效的測出測力螺栓6上所受的力，防止螺栓松動或鎖死。

為了使測力螺栓6受的預(yù)緊力直接軸向作用在環(huán)形定心架上，且為了保持螺栓預(yù)緊力的方向與軸7所受的軸向應(yīng)力方向基本一致，基架2上還設(shè)有沿徑向方向并且開口朝第一通孔20內(nèi)壁的裂槽23，位于基架2外側(cè)部和裂槽23之間形成可形變的薄壁；圍繞多個螺紋通孔22內(nèi)側(cè)的基架2薄壁上還設(shè)有與螺紋通孔22軸向平行的多個鎖緊螺孔，鎖緊螺銷8安裝在鎖緊螺孔中，鎖緊螺銷8內(nèi)端貫通薄壁頂入裂槽23另一側(cè)壁；測力螺栓鎖緊時容易使薄壁產(chǎn)生與測力螺栓軸力方向相反的張力，至而使薄壁受力變形，這時就需要鎖緊螺銷8頂壓裂槽23另一側(cè)壁致使薄壁壓緊回歸原形，從而消除測力螺栓6和螺紋通孔22之間的螺紋配合間隙，實現(xiàn)鎖緊。

測力螺栓6可以根據(jù)想要實現(xiàn)的效果與鎖緊螺銷8相適配，可以1:1，也可以2:1，或者其他。

參閱圖1可示，用于檢測軸跳動的軸定心機(jī)，它包括上述的定心裝置，還包括機(jī)座9、左架91、右架92和頂推機(jī)構(gòu)10，上述機(jī)座9通過地腳螺栓可拆卸連接在地面上；左架91、右架92通過螺栓可拆卸連接在機(jī)座9上；上述至少兩根平行定位桿1與一根定位螺桿1a均安裝在左架91、右架92之間；頂推機(jī)構(gòu)10底座安裝在至少兩根平行定位桿1上，右端固定安裝在右架92上。

機(jī)座9通過地腳螺栓可拆卸連接在地面上，左架91和右架92通過螺栓又可拆卸連接在機(jī)座9上，采用螺栓連接方式連接，拆裝方便，利于后期對機(jī)器的檢修。

為了固定至少兩根平行定位桿1和定位螺桿1a的安裝位置，至少兩根平行定位桿1和一根定位螺桿1a均安裝在左架91、右架92之間。

為了能夠安裝不同長度的軸，軸定心機(jī)上還設(shè)置了頂推機(jī)構(gòu)10。頂推機(jī)構(gòu)10可以由頂針、軸承、底座和氣缸組成，頂推機(jī)構(gòu)的底座安裝在至少兩根平行定位桿1上，頂針的錐形端頂住需定心的軸，形成三角結(jié)構(gòu)，避免了頂推裝置在移動過程中出現(xiàn)左右晃動的現(xiàn)象，軸承套在頂針外壁上。氣缸的推桿固定連接在頂針的一端，使頂針跟隨氣缸做同向運(yùn)動，氣缸的推桿向前推時，頂針跟著推桿向前移動，此種情況適合安裝較短的軸；氣缸的推桿向后拉時，頂針跟著向后退，此種情況適合安裝較長的軸。

參閱圖3、圖4可見，B、B1即所示的短軸、長軸。

此定心裝置一方面通過測力螺栓有效的測出軸所需的預(yù)緊力，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，有效地減少了能源的浪費(fèi)，降低了企業(yè)的成本，還能有效的防止軸跳動，進(jìn)而提高工件的加工精度和加工速率，另一方面能適合不同長度的軸的檢測，應(yīng)用范圍廣，從一定程度上說也降低了企業(yè)的成本。

此軸定心機(jī)應(yīng)用范圍廣，適用不同長度的軸的檢測，改變了傳統(tǒng)的長短軸分類分機(jī)器加工的局面，利用空間最大化，有效地降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。