專利名稱：數(shù)字式同軸度測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)字式同軸度測試儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代石油機械設(shè)備在石油勘探、開采中扮演著重要角色。特別是大型石油設(shè)備，比如石油鉆機、海洋平臺、重型吊裝機械等取得了一定的成績，但是加工工藝和安裝精度在某種程度上制約了設(shè)備的發(fā)展，缺乏滿足各種加工和安裝所需要的工裝。在對大型機械零部件的設(shè)計、安裝過程中發(fā)現(xiàn)同軸度精確測量是機械行業(yè)的共性技術(shù)難題，影響了設(shè)備的制造、安裝精度，從而影響了其工作狀態(tài)和使用壽命。設(shè)備軸對中不良將引發(fā)如下的問題1)針對軸承連接設(shè)備，增加了軸承的額外受力，致使軸承過早的磨損；幻針對采用聯(lián)軸器連接的設(shè)備，會增大聯(lián)軸器處摩擦力，從而使設(shè)備的能源使用效率顯著下降，提高了運營成本；幻針對法蘭連接的設(shè)備，會產(chǎn)生切向應(yīng)力，產(chǎn)生強烈震動，產(chǎn)生噪音；4)由不對中所產(chǎn)生的額外的力，會使轉(zhuǎn)軸發(fā)生往復(fù)移動，這樣活動性的動作會顯著縮短機器的壽命。據(jù)權(quán)威研究機構(gòu)的一份調(diào)查報告指出，50%以上的機器故障都是由于傳動設(shè)備聯(lián)軸器不對中弓丨起的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種石油機械用數(shù)字式同軸度測試儀，解決了目前絕大多數(shù)的石油設(shè)備的軸承、聯(lián)軸器、法蘭盤、萬向軸等連接時同軸度很難保證的問題，實現(xiàn)了同軸度的數(shù)字化測量，實現(xiàn)對軸跨度、軸偏移距離、軸偏移角度的精確測量，為同軸度的調(diào)整提供精確的數(shù)據(jù)。本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種數(shù)字式同軸度測試儀，包括儀器機架a和儀器機架b，儀器機架a的結(jié)構(gòu)為“L”型，包括長直角邊的A段和短直角邊的B段；儀器機架b 的結(jié)構(gòu)為等長的“L”型，包括兩個直角邊，分別為C段和D段；還包括測試端接觸塊和參考端接觸塊；所述的測試端接觸塊朝向試件的一面為圓弧結(jié)構(gòu)，另一面為安裝面，該安裝面上安裝有三軸傾角傳感器a、球型連接頭和傳感器固定座a，球型連接頭與兩級伸縮滑尺a的一端連接，兩級伸縮滑尺a的另一端套接在儀器機架a的A段中，傳感器固定座a中安裝有位移傳感器a，位移傳感器a的另一端與儀器機架a的A段連接；在儀器機架a的另一端B 段上設(shè)置有傳感器固定座b，儀器機架a的B段通過兩級伸縮滑尺b與儀器機架b的C段連接，傳感器固定座b中安裝有位移傳感器b，位移傳感器b的另一端與儀器機架b的C段連接；所述的參考端接觸塊朝向試件的一面為圓弧結(jié)構(gòu)，另一面上安裝有三軸傾角傳感器b和傳感器固定座c，參考端接觸塊通過兩級伸縮滑尺c與儀器機架b的D段連接，傳感器固定座c上的位移傳感器c與儀器機架b的D段連接；儀器機架b上安裝有數(shù)字化顯示模塊，數(shù)字化顯示模塊分別與三軸傾角傳感器a、三軸傾角傳感器b、位移傳感器a、位移傳感器b以及位移傳感器c連接。本實用新型的數(shù)字式同軸度測試儀，其特征還在于所述的數(shù)字化顯示模塊的結(jié)構(gòu)是，內(nèi)部設(shè)置有集成控制芯片，面板上設(shè)置有顯示屏、開關(guān)和調(diào)試按鈕。測試端接觸塊與采用球連接方式與兩級伸縮滑尺a的一端連接。本實用新型數(shù)字式同軸度測試儀的優(yōu)點是1)能夠?qū)崿F(xiàn)多種軸徑的同軸度測量。 2)能夠完成軸跨距在300-800mm之間的兩軸同軸度的測量和調(diào)試?；脺y試支腳采用球連接方式，能夠完成各種同軸度的不對中的測試。4)測試儀安裝了位移傳感器、三軸傾角傳感器和數(shù)字化顯示模塊，實現(xiàn)了精確測量，并以數(shù)字化的形式在顯示屏實現(xiàn)，使得測試更方便，更人性化，大大提高了工作效率。

圖1是本實用新型數(shù)字式同軸度測試儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所要測量的兩軸心線平行狀態(tài)的兩軸軸端示意圖；圖3所要測量的兩軸心線不平行狀態(tài)的兩軸軸端示意圖。圖中，1.測試端接觸塊，2.三軸傾角傳感器a，3.球型連接頭，4.傳感器固定座a， 5.位移傳感器a，6.兩級伸縮滑尺a，7.儀器機架a，8.傳感器固定座b，9.兩級伸縮滑尺 b，10.位移傳感器b，ll.儀器機架b，12.數(shù)字化顯示模塊，13.兩級伸縮滑尺c，14.位移傳感器c，15.傳感器固定座c，16.參考端接觸塊，17.三軸傾角傳感器b。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。如圖1所示，本實用新型的數(shù)字式同軸度測試儀結(jié)構(gòu)是，包括測試端接觸塊1和參考端接觸塊16、三軸傾角傳感器a2、三軸傾角傳感器bl7、球型連接頭3、傳感器固定座a4、 傳感器固定座b8、傳感器固定座cl5、位移傳感器a5、位移傳感器blO、位移傳感器cl4、兩級伸縮滑尺a6、兩級伸縮滑尺b9、兩級伸縮滑尺cl3、儀器機架a7、儀器機架bll、數(shù)字化顯示模塊12 ；儀器機架a7的結(jié)構(gòu)為“L”型，包括長直角邊的A段和短直角邊的B段；儀器機架 bll的結(jié)構(gòu)為等長的“L”型，包括兩個直角邊，分別為C段和D段；儀器機架bll上安裝有數(shù)字化顯示模塊12，數(shù)字化顯示模塊12連接有角傳感器一 2、三軸傾角傳感器bl7、位移傳感器a5、位移傳感器blO、位移傳感器cl4 ；測試端接觸塊1朝向試件的一面為圓弧結(jié)構(gòu)，另一面為安裝面，該安裝面上安裝有三軸傾角傳感器a2、球型連接頭3和傳感器固定座a4，球型連接頭3與兩級伸縮滑尺a6 的一端連接，兩級伸縮滑尺a6的另一端套接在儀器機架a7的A段中，傳感器固定座a4中安裝有位移傳感器a5，位移傳感器a5的另一端與儀器機架a7的A段連接；在儀器機架a7 的另一端B段上設(shè)置有傳感器固定座b8，儀器機架a7的B段通過兩級伸縮滑尺b9與儀器機架bl 1的C段連接，傳感器固定座b8中安裝有位移傳感器blO，位移傳感器blO的另一端與儀器機架bll的C段連接；參考端接觸塊16朝向試件的一面為圓弧結(jié)構(gòu)，另一面上安裝有三軸傾角傳感器bl7和傳感器固定座cl5，參考端接觸塊16通過兩級伸縮滑尺cl3與儀器機架bll的D段連接，傳感器固定座cl5上的位移傳感器cl4與儀器機架bll的D段連接。兩個三軸傾角傳感器(三軸傾角傳感器a2、三軸傾角傳感器bl7)用于完成三個方向的傾角測試，經(jīng)過解算后送數(shù)字化顯示模塊12進行顯示；三個位移傳感器(位移傳感器a5、位移傳感器blO、位移傳感器cl4)用于完成相應(yīng)方向的位移測量，送數(shù)字化顯示模塊 12顯示；數(shù)字化顯示模塊12的內(nèi)部設(shè)置有集成控制芯片，面板包括顯示屏、開關(guān)和調(diào)試按鈕等連接而成。本實用新型的測試儀設(shè)置有兩個接觸塊，一端的測試端接觸塊1為球型連接，另一端的參考端接觸塊16為固定連接，所以在測試前需要選定一個軸為固定軸，另外一個軸為調(diào)整軸，固定軸對應(yīng)固定連接的參考端接觸塊16，待調(diào)整軸對應(yīng)球型連接的測試端接觸塊1。在裝配時，通過測試儀的測試結(jié)果，不斷的調(diào)整待調(diào)整軸，使得它與固定軸達到預(yù)期 (要求)的同軸度。本實用新型的數(shù)字式同軸度測試儀進行同軸度的測試時，只需要在待測軸的水平方向和垂直方向上完成兩組測試，即可測得待測軸的軸偏移的距離和角度，通過調(diào)整達到同軸度的要求。首先完成垂直方向的測量，測試儀的測試端接觸塊1放置于固定軸的軸面上，參考端接觸塊16放置于待調(diào)整軸的軸面上，此時根據(jù)參考端的三軸傾角傳感器bl7的讀數(shù)，可以實現(xiàn)垂直度的校正，此時通過調(diào)整另一端的接觸塊使得其與軸接觸牢靠，讀取位移值和傾角值，即可完成在垂直分量上偏移的距離和角度，通過調(diào)整消除垂直分量上偏移的距離和角度偏差。同理完成水平方向的測量，通過調(diào)整消除水平分量上偏移的距離和角度偏差，至此就完成了同軸度的調(diào)整。操作方便，快捷，大大的提高的生產(chǎn)裝配效率。下面針對圖2和圖3兩種軸位置分別測試1)對于圖2中的同軸度測試問題，由于兩個被測試的軸(軸A和軸B)的軸心線是平行的，即軸端面是平行的，此時只需要把測試儀在水平方向和垂直方向完成位移的測試并通過調(diào)整即可。2)對于圖3中的同軸度測試問題，由于兩個被測試的軸(軸C和軸D)的軸心線是不平行的，即軸端面成一定角度。此時不僅需要把測試儀在水平方向和垂直方向完成位移的測試并通過調(diào)整，還需要完成在水平方向和垂直方向完成角度的測試并通過調(diào)整。本實用新型數(shù)字式同軸度測試儀，能夠?qū)崿F(xiàn)不同軸徑、不同跨距的多種形式的同軸度測試，對于對測試精度要求不高的場合，直接通過滑尺刻度值實現(xiàn)同軸度偏差的直接測量；對于測試精度要求比較高的場合，則通過位移傳感器和三軸傾角傳感器實現(xiàn)精確的位移和角度測量，通過數(shù)字化顯示模塊中的控制器解算給出調(diào)整值，在顯示屏上實時顯示， 顯著提高了工作效率，保證安裝精度，提高了設(shè)備使用壽命；結(jié)構(gòu)簡單，布置合理，制作成本低；操作簡便、快捷、安全。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式同軸度測試儀，其特征在于包括儀器機架a(7)和儀器機架b(ll)，儀器機架a(7)的結(jié)構(gòu)為“L”型，包括長直角邊的A段和短直角邊的B段；儀器機架b (11)的結(jié)構(gòu)為等長的“L”型，包括兩個直角邊，分別為C段和D段；還包括測試端接觸塊(1)和參考端接觸塊(16)，所述的測試端接觸塊(1)朝向試件的一面為圓弧結(jié)構(gòu)，另一面為安裝面，該安裝面上安裝有三軸傾角傳感器乂2)、球型連接頭C3)和傳感器固定座乂4)，球型連接頭C3)與兩級伸縮滑尺a(6)的一端連接，兩級伸縮滑尺a(6)的另一端套接在儀器機架a(7)的A段中， 傳感器固定座a(4)中安裝有位移傳感器a(5)，位移傳感器a 的另一端與儀器機架a(7) 的A段連接；在儀器機架a (7)的另一端B段上設(shè)置有傳感器固定座b (8)，儀器機架a (7) 的B段通過兩級伸縮滑尺b (9)與儀器機架b(ll)的C段連接，傳感器固定座b (8)中安裝有位移傳感器b (10)，位移傳感器b (10)的另一端與儀器機架b(ll)的C段連接；所述的參考端接觸塊(16)朝向試件的一面為圓弧結(jié)構(gòu)，另一面上安裝有三軸傾角傳感器b(17)和傳感器固定座c (15)，參考端接觸塊(16)通過兩級伸縮滑尺c (1 與儀器機架b(ll)的D段連接，傳感器固定座c (15)上的位移傳感器c (14)與儀器機架b (11)的D 段連接；儀器機架b(ll)上安裝有數(shù)字化顯示模塊(12)，數(shù)字化顯示模塊(1 分別與三軸傾角傳感器aO)、三軸傾角傳感器b (17)、位移傳感器a 、位移傳感器b (10)以及位移傳感器 c (14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式同軸度測試儀，其特征在于所述的數(shù)字化顯示模塊 (12)的結(jié)構(gòu)是，內(nèi)部設(shè)置有集成控制芯片，面板上設(shè)置有顯示屏、開關(guān)和調(diào)試按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式同軸度測試儀，其特征在于所述的測試端接觸塊(1) 與采用球連接方式與兩級伸縮滑尺a(6)的一端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字式同軸度測試儀，包括測試端接觸塊通過球型連接頭及兩級伸縮滑尺a與儀器機架a連接，通過位移傳感器a與儀器機架a連接；在儀器機架a的另一端上設(shè)置有傳感器固定座b，儀器機架a通過兩級伸縮滑尺b與儀器機架b連接，傳感器固定座b通過位移傳感器b與儀器機架b連接；參考端接觸塊通過兩級伸縮滑尺c與儀器機架b連接，參考端接觸塊通過位移傳感器c與儀器機架b連接；儀器機架b上安裝有數(shù)字化顯示模塊，數(shù)字化顯示模塊分別與各個傳感器連接。本實用新型的裝置，能夠完成兩軸同軸度的測量和調(diào)試，及各種同軸度的不對中的測試。
文檔編號G01B21/24GK202255350SQ20112030749
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者叢萬生, 張雙存, 張鵬飛, 梁衛(wèi)斌 申請人:寶雞石油機械有限責任公司