專利名稱：一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械制造，特別是涉及到一種機械制造時大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其可用于船用吊車、裝載機、海洋平臺、風(fēng)力發(fā)電、岸吊、各式汽車吊、艦炮、陸用炮及坦克等設(shè)備上法蘭的加工操作。
背景技術(shù)：
吊車、風(fēng)車等帶回轉(zhuǎn)軸承的設(shè)備，由于機加工條件的限制，通常底座分為上下兩部分，上底座的法蘭加工完后與下底座焊接或螺栓連接，然后再安裝設(shè)備。這些法蘭的直徑有 3米以上，屬于大直徑法蘭。由于施工或運輸過程中等引起法蘭平面的變形，而對于回轉(zhuǎn)軸承的功能和使用壽命重要的一點就是法蘭的平整度，所以在安裝設(shè)備前，要對法蘭的平整度做測量，并對超差進行處理。對于法蘭平面的測量多采用配對法蘭用塞尺測量。但此測量方法存在如下問題配對法蘭與本體法蘭之間的接觸面也存在誤差；法蘭面之間的間隙隨著不同的安裝位置會有不同的間隙；配對法蘭的強度要求比較高，在吊裝時會產(chǎn)生變形， 影響測量的精度；對于大直徑的法蘭(直徑大于3m)，制作配對法蘭的成本比較高。
現(xiàn)有技術(shù)中，對于目前法蘭平整度的測量和處理的方法及存在的問題如下第一種對于不滿足安裝要求的法蘭平面處理方式，目前的方法有如下幾種根據(jù)配對法蘭研磨，使用藍油，根據(jù)壓痕來研磨。此種方法存在的問題是配對法蘭和本體法蘭之間也存在誤差，用配對法蘭研磨本身精度的控制就有誤差，這種誤差在安裝本體時，如果對位不準(zhǔn)，間隙會更大；研磨工具的選用對平整度得精度影響也很大，目前大多數(shù)采用的打磨機只能是點式打磨或線式打磨，即使是熟練的打磨工也很難做到整個平面打磨保持一致的打磨量，而對于打磨的低點，在拋光后也很難消除。
第二種處理法蘭平面的方法是機加工，其主要工具是鏜床和銑床，此種方法存在的問題是法蘭的直徑限制了機加工，對于小法蘭和大法蘭，此種方法都不適用；底座的位置也限制了機加工的方法，比如底座的位置太高，或沒有吊車配合等；機床的固定難度大， 一是空間的影響，二是底座對焊接等的限制；法蘭厚度的要求也限制了機加工的方法；法蘭連接螺栓孔也限制了機加工方法，鏜床的使用受到限制；對機床的加工精度要求高，同樣對機床的固定件的強度要求也高。其它的機械研磨工具，同樣也要固定的底座。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種新的大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法。本發(fā)明的方法要簡單方便地完成大直徑法蘭面平整度的測量和校正工作，要能提高回轉(zhuǎn)軸承的使用壽命，并且提高法蘭平面平整度的測量精度、縮短建造周期及減少建造成本。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，該法蘭面的直徑大于3米，其特征在于， 該方法包括如下步驟第一步，將待測法蘭面清理干凈，去除銹蝕及油漆，該法蘭面可以是水平放置，也可以是傾斜放置、或者是垂直放置、或者就是一個倒立的法蘭面；
第二步，根據(jù)法蘭面寬度的不同可同時測內(nèi)外兩圈的平整度，最多測300個點，測量的水平精度可達0. 2mm/m,顯示精度大于0. OOlmm,最大測量距離為40m ；
第三步，取得測量后法蘭面的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，以對法蘭面的精度要求為基準(zhǔn)判斷法蘭平面各個區(qū)域的平整度，并標(biāo)示出需要打磨的特定區(qū)域；
第四步，利用碗式平面打磨機進行平面打磨，碗式平面打磨機上的打磨片的寬度為 100 150mm ；
第五步，利用激光測平儀進行測量，并對測量結(jié)果再次分析，判斷是否達到大直徑法蘭面的精度要求；
第六步，重復(fù)第四步和第五步的操作，直至打磨后的大直徑法蘭面達到設(shè)計的精度要求。在本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法中，所述的激光測平儀包括有激光發(fā)射器、激光接收器和數(shù)據(jù)處理器，所述的發(fā)射器發(fā)射激光信號，激光接收器放在法蘭平面的測量點位置處并接受發(fā)射器的激光信號，數(shù)據(jù)處理器采集所測的數(shù)據(jù)，并對所測的數(shù)值進行數(shù)據(jù)分析，得出所有測量點相對于法蘭平面的高度差值，分析高度差值，若差值大于一定范圍，則顯示該測量點需要打磨。在本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法中，對于寬的法蘭面或法蘭面內(nèi)外圈均有平整度要求的，激光測平儀需要同時測量法蘭內(nèi)外兩圈的平整度，根據(jù)測量數(shù)值對內(nèi)外圈的平整度進行分析。待測量的法蘭面寬度小于150mm時，測量法蘭面內(nèi)任意一半徑的圓圈的平整度；待測量的法蘭面寬度大于150mm時，測量法蘭面內(nèi)兩個半徑的圓圈的平整度，兩個半徑的圓圈即為內(nèi)圈和外圈。在本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法中，根據(jù)測量直徑和精確度要求的不同，所述激光測平儀可同時測量300個點來滿足法蘭平面的精確度要求，水平面測量精度可達0. 2mm/m,顯示精度大于0. 001mm，測量距離可達40m。測量距離為40m，則激光發(fā)射器和激光接收器的最大距離為40m，若將激光發(fā)射器放在法蘭的圓心點，那么可測量的法蘭直徑為80m。在本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法中，第三步中激光測平儀測量出所有點的數(shù)值，通過均分的三個任意基準(zhǔn)點確定的一個基準(zhǔn)面作為平面基準(zhǔn)，以其它測量點相對于這個基準(zhǔn)面的高度差來判定各測量點的高低狀況，以在法蘭面上標(biāo)出需要打磨的部位和打磨的程度。在本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法中，所述碗式平面打磨機通過打磨片與打磨面進行面打磨，所述打磨片的直徑為120mm，若法蘭面寬度超過120mm，要進行兩次或更多次平行打磨，以打磨到整個法蘭面。在本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法中，所述碗式平面打磨機對法蘭面進行打磨的方法為先將所測量的高點部分進行打磨，打磨的程度取決于打磨部位的高度值，并且打磨時要確保打磨后的法蘭面要過渡均勻，以避免出現(xiàn)法蘭面有臺階?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本發(fā)明的大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)優(yōu)點1.通過本發(fā)明的方法來對大直徑法蘭進行測量和校正，測量的精度高，通過打磨可以保證法蘭平面平整度達到或者超過法蘭設(shè)計的精度要求。2.發(fā)明的方法來對大直徑法蘭進行測量和校正，要求待處理法蘭平面的位置要求低，法蘭平面可以是水平、傾斜、垂直或是倒平面。3.發(fā)明的方法來對大直徑法蘭進行測量和校正，打磨的方法簡單高效，不需要大型的專用設(shè)備，只需要較少的人力和物力即可保證法蘭的平整度。


圖1是本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法的工藝流程示意圖。圖2是本發(fā)明大直徑法蘭面打磨前平整度的測量示意圖。圖3是本發(fā)明大直徑法蘭面打磨后平整度的測量示意圖。
具體實施例方式下面我們結(jié)合附圖和具體的實施例來對本發(fā)明的大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法做進一步的詳細(xì)描述，以求更為清楚明了地理解本發(fā)明的方法原理和工藝流程， 但不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明通過激光測平儀和碗式平面打磨機實現(xiàn)法蘭平面平整度的測平和校正。具體的實施方法是先利用激光測平儀測量法蘭面平整度，然后根據(jù)測量的結(jié)果來計算出需要打磨的位置區(qū)域和打磨要求，再利用碗式平面打磨機對需要打磨的區(qū)域按照打磨量的要求進行打磨，最后再利用激光測平儀進行測量確定，通過測量——分析——打磨——測量——分析的過程來最終獲得所需要的法蘭面平整度和表面精度，本發(fā)明的最大特點是可以測量大直徑法蘭，可以保證水平度的法蘭最大直徑可以達到80米。本發(fā)明可根據(jù)法蘭面大小和精度要求同時測量法蘭內(nèi)外兩圈，最多可以測量300 個點，水平精度最大可達0. 2mm/m，顯示精度最低可達0. 001mm，測量距離最大為40m。待測量的法蘭面寬度小于150mm時，測量法蘭面內(nèi)任意一半徑的圓圈的平整度；待測量的法蘭面寬度大于150mm時，測量法蘭面內(nèi)兩個半徑的圓圈的平整度，兩個半徑的圓圈即為內(nèi)圈和外圈。在對法蘭平面測量后根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)分析，對特定的區(qū)域用碗式平面打磨機進行平面打磨。然后再用激光測平儀測量，再對結(jié)果進行分析，直至平整度達到要求。實施例中的大直徑法蘭為一個底座，該底座的法蘭外徑為M56mm，根據(jù)廠家要求其最高點和最低點的最大值(以下簡稱為P-P)不得超過0. 27觀讓，并且相鄰點之間的差值不能超過0. 060mm。根據(jù)本發(fā)明大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，根據(jù)圖1所示的流程，對該底座的處理方法包括如下步驟
第一步，將法蘭平面清理干凈，去除表面的銹蝕及油脂等污漬，以免影響法蘭平面的精確測量。第二步，利用激光測平儀測量法蘭平面的平整度，共測68個點，沒處理前的底座平整度P-P為0. 805mm,部分相鄰點的差值也不滿足要求，如圖2所示，下表列出了超出要求的相鄰點。這里用到的激光測平儀包括有激光發(fā)射器、激光接收器和數(shù)據(jù)處理器，發(fā)射器發(fā)射激光信號，激光接收器放在法蘭平面的測量點位置處并接受發(fā)射器的激光信號，數(shù)據(jù)處理器采集所測的數(shù)據(jù)，并對所測的數(shù)值進行數(shù)據(jù)分析，得出所有測量點相對于法蘭平面的高度差值，分析高度差值，若差值大于設(shè)定值0. 060mm,則顯示該測量點需要打磨。第三步，取得測量后法蘭面的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，標(biāo)示出需要打磨的特定區(qū)域。具體是利用激光測平儀測量出所有點的數(shù)值，通過均分的三個任意基準(zhǔn)點確定的一個基準(zhǔn)面作為平面基準(zhǔn)，以其它測量點相對于這個基準(zhǔn)面的高度差來判定各測量點的高低狀況，以在法蘭面上標(biāo)出需要打磨的部位和打磨的程度。第四步，利用碗式平面打磨機進行平面打磨，所述碗式平面打磨機通過打磨片與打磨面進行面打磨，所述打磨片的直徑為120mm，若法蘭面寬度超過120mm，要進行兩次或更多次平行打磨，以打磨到整個法蘭面。碗式平面打磨機對法蘭面進行打磨的方法為先將所測量的高點部分進行打磨，打磨的程度取決于打磨部位的高度值，并且打磨時要確保打磨后的法蘭面要過渡均勻，以避免出現(xiàn)法蘭面有臺階。第五步，利用激光測平儀進行測量，并對測量結(jié)果再次分析，直至達到大直徑法蘭面的精度要求。第六步，重復(fù)第四步和第五步的操作，直至打磨后的大直徑法蘭面達到設(shè)計的精度要求。使用本發(fā)明打磨完成后底座平整度P-P為0. 174mm，相鄰點也滿足要求，如圖3所
示，相鄰點打磨前后的比較如下表所列
權(quán)利要求
1.一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，該法蘭面的直徑大于3米，其特征在于，該方法包括如下步驟第一步，將待測法蘭面清理干凈，去除銹蝕及油漆，該法蘭面可以是水平放置，也可以是傾斜放置、或者是垂直放置、或者就是一個倒立的法蘭面；第二步，利用激光測平儀測量法蘭平面的平整度，根據(jù)法蘭面寬度的不同可同時測內(nèi)外兩圈的平整度，最大測量點數(shù)為300個點，測量的水平精度可達0. 2mm/m，顯示精度大于 0. 001mm，最大測量距離為40m ；第三步，取得測量后法蘭面的數(shù)據(jù)，分析該數(shù)據(jù)，以對法蘭面的精度要求為基準(zhǔn)判斷法蘭平面各個區(qū)域的平整度，并標(biāo)示出需要打磨的特定區(qū)域；第四步，利用碗式平面打磨機進行平面打磨，碗式平面打磨機上的打磨片的寬度為 100 150mm ；第五步，利用激光測平儀進行測量，并對測量結(jié)果再次分析，判斷是否達到大直徑法蘭面的精度要求；第六步，重復(fù)第四步和第五步的操作，直至打磨后的大直徑法蘭面達到設(shè)計的精度要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其特征在于， 所述的激光測平儀包括有激光發(fā)射器、激光接收器和數(shù)據(jù)處理器，所述的發(fā)射器發(fā)射激光信號，激光接收器放在法蘭平面的測量點位置處并接受發(fā)射器的激光信號，數(shù)據(jù)處理器采集所測的數(shù)據(jù)，并對所測的數(shù)值進行數(shù)據(jù)分析，得出所有測量點相對于法蘭平面的高度差值，分析高度差值，若差值大于一定范圍，則顯示該測量點需要打磨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其特征在于， 測量距離為40m時，激光發(fā)射器和激光接收器的最大距離為40m，若將激光發(fā)射器放在法蘭的圓心點，則可測量的法蘭直徑可達80m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其特征在于， 第三步中激光測平儀測量出所有點的數(shù)值，通過均分的三個任意基準(zhǔn)點確定的一個基準(zhǔn)面作為平面基準(zhǔn)，以其它測量點相對于這個基準(zhǔn)面的高度差來判定各測量點的高低狀況，以在法蘭面上標(biāo)出需要打磨的部位和打磨的程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其特征在于， 所述碗式平面打磨機通過打磨片與打磨面進行面打磨，所述打磨片的直徑為120mm，若法蘭面寬度超過120mm，要進行兩次或更多次平行打磨，以打磨到整個法蘭面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其特征在于， 所述碗式平面打磨機對法蘭面進行打磨的方法為先將所測量的高點部分進行打磨，打磨的程度取決于打磨部位的高度值，并且打磨時要確保打磨后的法蘭面要過渡均勻，以避免出現(xiàn)法蘭面有臺階。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，其特征在于， 待測量的法蘭面寬度小于150mm時，測量法蘭面內(nèi)任意一半徑的圓圈的平整度；待測量的法蘭面寬度大于150mm時，測量法蘭面內(nèi)兩個半徑的圓圈的平整度，兩個半徑的圓圈即為內(nèi)圈和外圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大直徑法蘭面平整度的測量和校正方法，該法蘭面的直徑大于3米，該方法包括如下步驟將待測法蘭面清理干凈，去除銹蝕及油漆；利用激光測平儀測量法蘭平面的平整度；取得測量后法蘭面的數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)，標(biāo)示出需要打磨的特定區(qū)域；利用碗式平面打磨機進行平面打磨；利用激光測平儀進行測量，并對測量結(jié)果再次分析，判斷是否達到大直徑法蘭面的精度要求，重復(fù)打磨測量直至打磨后的大直徑法蘭面達到設(shè)計的精度要求。本發(fā)明的方法用于海洋工程，船舶建造，風(fēng)力發(fā)電，機械制造等領(lǐng)域大直徑法蘭面平整度的測量及校正，有利于提高大直徑法蘭的使用壽命、提高法蘭平面平整度的測量精度、縮短建造周期及減少建造成本。
文檔編號G01B11/30GK102519404SQ20111040193
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者彭存才, 賈良軍 申請人:上海長星船舶設(shè)備服務(wù)有限公司