一种数显轴跳动仪及轴跳动检测方法与流程

本发明涉及测量工具，具体涉及轴跳动测量工具。

背景技术：

在轴的加工或热处理之后，都需要对其进行校直，测量其跳动值。在轴管校直中，通常轴管跳动采用划针盘来测量，其特点是简单、便宜，缺点有依靠人眼凭经验来估计跳动值的大小，因人眼观测时和被测点成45度，很难准确估计跳动值的大小，又受环境光线的影响，夜间观测的难度更大，造成大量不直的轴管流入下道工序，给企业经营带来很大的损失。后来采用百分表来测量，也存在测量时表针摆动大，观察辛苦，跳动值也要估和算，增加了操作工的工作量。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种数显轴跳动仪及轴跳动检测方法，该数显轴跳动仪能够直观地显示实时跳动值，而且自动统计各个测量点的跳动值。

本发明实现上述目的的技术方案为：

一种数显轴跳动仪，包括支架、在该支架上竖直设置的测量组件以及设置在该测量组件端部的计数组件；所述支架包括水平设置的上部板及底板，连接上部板及底板的竖直设置的连接板，上部板、底板及连接板组成竖直设置的凹形的支架，所述测量组件包括伸缩气缸、抵接组件以及固定在所述支架的上部板上测量所述抵接组件位移的传感器；所述计数组件包括连接在所述抵接组件上的滚轮，以及与该滚轮通过连接轴驱动的编码器。

所述传感器为距离传感器或位移传感器。

所述抵接组件的端部为一抵接块，该抵接块的抵接面为平面，在该抵接面上形成有所述滚轮与车轴接触的转动空间。

所述抵接组件包括竖直设置的两个固定块和连接在两固定块底部的抵接块；所述滚轮通过连接轴活动连接在两个所述固定块之间，所述连接轴延伸出其中一个固定块并连接所述编码器；所述转动空间为所述抵接块上开设的凹槽。

所述固定块内套接有活动块，所述连接轴与两个所述活动块转动连接，所述固定块的上部纵向开设有供弹簧活动的活动腔，所述弹簧的一端抵接在所述活动块上，另一端抵接在所述伸缩气缸底端，所述活动块与所述抵接块之间留有活动间隙。

所述活动腔设置在远离所述编码器的所述固定块内。

所述编码器和所述传感器均信号连接显示器；所述编码器、所述传感器及所述伸缩气缸均信号连接控制系统。

一种轴跳动检测方法，使用上述所述的数显轴跳动仪，包括如下步骤：

a、将车轴的两端放置在两侧的支撑架上，调整支撑架的高度使得车轴的轴线水平放置；

b、找到车轴的待测圆的竖直最高点，调整本数显轴跳动仪的位置，使得抵接块竖直放置在该最高点的正上方；

c、启动控制系统，伸缩气缸推动抵接块向下直到抵接到车轴后，开始检测，显示器显示此时的轴跳动值，完成检测后，伸缩气缸复位，缩回原处；

d、支撑架自动带动车轴转动或者手动转动车轴一定角度，并带动滚轮转动，编码器记录此转动角度；伸缩气缸再次推动抵接块抵接在车轴上，显示器显示此时的轴跳动值；

e、重复步骤d直到完成一整圈轴跳动值的检测。

另一方案，一种轴跳动检测方法，使用所述的数显轴跳动仪，包括如下步骤：

a、将车轴的两端放置在两侧的支撑架上，调整支撑架的高度使得车轴的轴线水平放置；

b、将本数显轴跳动仪放置在车轴的上方；

c、启动控制系统，伸缩气缸推动抵接块向下直到抵接到车轴，开始检测，显示器显示此时的轴跳动值；

d、支撑架自动带动车轴转动或者手动转动车轴一定角度，弹簧压紧滚轮使滚轮抵接在车轴上并随转轴一起转动，编码器记录此转动角度，显示器显示此时的轴跳动值；

e、重复步骤d直到完成一整圈轴跳动值的检测。

优选地，每次转动车轴的角度至少为360°。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明通过传感器来实现准确测量，并将测量的结果实时的显示在显示器上，滚轮能跟随着车轴一起转动，并将其记录在编码器上，操作人员只需将编码器统计的数据与检测到的轴跳动值对应，便可以找到轴跳动值偏差较大的点，就可以对该点进行再处理。这种跳动仪的检测精度高，功能实现容易，操作简单，不限定作业环境和光线强度，适用范围宽。此外，本发明能提高检测效率，大大简化了人工操作的工序。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明使用状态侧视示意图；

图3为本发明的右视图；

图4为本发明的抵接组件和计数组件整体的立体结构示意图；

图5为本发明的抵接组件和计数组件整体的右视图；

图6为本发明的抵接组件和计数组件整体的俯视图；

图7为本发明的抵接组件和计数组件整体的a-a面剖视图；

图8为本发明的检测使用状态立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

圆跳动是指被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。全跳动是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转，同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动，在整个过程中指示器测得的最大读数差。本发明所述的轴跳动，是因为在车轴的热处理和加工之后，车轴本身会产生形变，就需要对其进行测量，其中的一个重要的检测就是轴跳动值。

实施例1：

参照图1，一种数显轴跳动仪，包括支架1、在该支架1上竖直设置的测量组件2以及设置在该测量组件2端部的计数组件3；所述支架1包括水平设置的上部板及底板，连接上部板及底板的竖直设置的连接板，上部板、底板及连接板组成竖直设置的凹形的支架1，所述测量组件2包括伸缩气缸21、抵接组件22以及固定在所述支架1的上部板上测量所述抵接组件22位移的传感器23；所述计数组件3包括连接在所述抵接组件22上的滚轮31，以及与该滚轮31通过连接轴32驱动的编码器33。如图1，本发明的抵接组件22连接在伸缩气缸21上，伸缩气缸21带动抵接组件22纵向地上下移动，伸缩气缸21与控制系统相连，在控制系统的控制作用下，伸缩气缸21能实现自动的升或降。本发明的另一种使用方式，将图1中的状态逆时针旋转90°，将支架1卧放，即连接板与地面接触，这样伸缩气缸21的行动轨迹就是水平的左右移动。本发明的测量组件2主要用于测量车轴5的轴跳动值，计数组件3主要用于记录实时的测量角度、轴的跳动值、每个测量点的高度值及其对应的角度，并找出最大值和最小值以及对应的角度。通过编码器33记录实时的测量角度，通过传感器23测量实时的轴跳动值。

如图8所示，本发明的检测使用状态，将待检测的车轴5两端放置在支撑架4上，这两个支撑架4中部为一锥形的凹槽，如图所示状态，可手动转动车轴5；或者将支撑架4设置成带有转动机构的结构，转动机构转动，驱动车轴5转动。将本发明的数显轴跳动仪放置在车轴5的待检测圆面处，将抵接组件22置于车轴5的上方，并尽量将抵接组件22置于车轴5的待检测圆面的最高点的正上方。

所述传感器23为距离传感器或位移传感器。在附图中采用的是位移传感器，如图2，位移传感器的端部连接在抵接组件22上，跟随着抵接组件22的移动而移动，而位移传感器的外壳固定在支架1上，外壳不随着测量组件2的移动而移动。

如图4，所述抵接组件22的端部为一抵接块222，该抵接块222的抵接面为平面，在该抵接面上形成有所述滚轮31与车轴5接触的转动空间。在图6和图7中可以看出，在抵接块222上形成有一转动空间，位于滚轮31的底部，这个空间便于滚轮31穿过，滚轮31穿过这个转动空间，并接触到车轴5，如图8所示。

如图4，所述抵接组件22包括竖直设置的两个固定块221和连接在两固定块底部的抵接块222；所述滚轮31通过连接轴活动连接在两个所述固定块221之间，所述连接轴延伸出其中一个固定块221并连接所述编码器33；所述转动空间为所述抵接块222上开设的凹槽。

优选地，如图5和图7，所述固定块221内套接有活动块223，所述连接轴与两个所述活动块223转动连接，所述固定块221的上部纵向开设有供弹簧224活动的活动腔，所述弹簧224的一端抵接在所述活动块223上，另一端抵接在所述伸缩气缸21底端，所述活动块223与所述抵接块之间留有活动间隙225。这种优选方案能用于测量当滚轮31处于偏离车轴5的最高点的情况。如果不采用这种优选方案，如图2的参考使用状态，图示中的状态是滚轮31刚好调整到处于车轴5待测圆面的最高点位置，此时，滚轮31与车轴5紧密接触，车轴5的转动通过摩擦力带动滚轮31一同转动。不采用以上优选方案，只适合测量上述这种对中十分准确的情况，当车轴5的待测圆面的最高点往左或往右偏移，滚轮31就不能接触到车轴5，这种情况下滚轮31就不会转动，与滚轮31连接的编码器33就失去了作用。采用上述的优选方案，如图7，在远离编码器33一侧的固定块221内设置弹簧224，而且由于编码器33的自身重量，因此，加上滚轮31自身的重量，就会有三个向下的作用力加载在滚轮31上，滚轮31就会在这三个作用力的作用下，移动到最低行程点。这个最低行程点与活动间隙225的高度有直接联系，活动间隙225越大，滚轮31的行程范围就越大。综上，当滚轮31放置在车轴5的待测圆面最高点时，其状态如图2和图7所示，当滚轮31的对低点偏移了车轴5的待测圆面最高点时，弹簧224提供的向下的弹力和编码器33提供的重力使得滚轮31向下运动，直到滚轮31抵接到车轴5。本优选方案的目的是不管车轴5与滚轮31的抵触位置如何，滚轮31都能在车轴5的驱动下转动。此外，滚轮31为标准的圆柱形结构。

优选地，如图7，所述活动腔设置在远离所述编码器33的所述固定块221内。在图示中，编码器33位于左侧，活动腔位于右侧，弹簧224也就设置于右侧，这样，左侧由编码器33提供重力，右侧右弹簧224提供向下的弹力，滚轮31的左右两侧都能受到力，这样受力较平衡。

所述编码器33和所述传感器23均信号连接显示器；所述编码器33、所述传感器23及所述伸缩气缸21均信号连接控制系统。车轴5每转动一定角度，滚轮31就跟随着转动相应的角度，两者转动的角度可不同，但是两者转动的弧长相同；当滚轮31转动，编码器33每隔一定的时间就会产生一个脉冲信号并将其传输给控制系统；传感器23用于检测车轴5的轴跳动值，这个值也被传输给控制系统，并且这些值都显示在显示器上，便于操作人员的实时了解。

一种轴跳动检测方法，使用上述所述的数显轴跳动仪，包括如下步骤：

a、将车轴5的两端放置在两侧的支撑架4上，调整支撑架4的高度使得车轴5的轴线水平放置；

b、找到车轴5的待测圆的竖直最高点，调整本数显轴跳动仪的位置，使得抵接块222竖直放置在该最高点的正上方；

c、启动控制系统，伸缩气缸21推动抵接块222向下直到抵接到车轴5后，开始检测，显示器显示此时的轴跳动值，完成检测后，伸缩气缸21复位，缩回原处；

d、支撑架4自动带动车轴5转动或者手动转动车轴5一定角度，并带动滚轮31转动，编码器33记录此转动角度；伸缩气缸21再次推动抵接块222抵接在车轴5上，显示器显示实时的轴跳动值；在本步骤中所述的一定角度是指，单次转动的角度在360°以上，可以是360°，也可以是360°至720°之间的任意角度；

e、重复步骤d直到完成一整圈轴跳动值的检测。

优选地，每次转动车轴5的角度为360°，编码器33每当车轴5转动1.8°产生一个脉冲信号并传输到控制系统中，因此，车轴5转动一周会有200个点的数据被记录。

实施例2：

区别于实施例1的轴跳动检测方法，其区别在于，一种轴跳动检测方法，使用上述所述的数显轴跳动仪，包括如下步骤：

a、将车轴5的两端放置在两侧的支撑架4上，调整支撑架4的高度使得车轴5的轴线水平放置；

b、将本数显轴跳动仪放置在车轴5的上方；

c、启动控制系统，伸缩气缸21推动抵接块222向下直到抵接到车轴5，开始检测，显示器显示此时的轴跳动值；

d、支撑架4自动带动车轴5转动或者手动转动车轴5一定角度，弹簧224压紧滚轮31使滚轮31抵接在车轴5上并随转轴一起转动，编码器33记录此转动角度，显示器显示此时的轴跳动值；在本步骤中所述的一定角度是指，单次转动的角度在360°以上，可以是360°，也可以是360°至720°之间的任意角度；

e、重复步骤d直到完成一整圈轴跳动值的检测。

本实施例中，从开始检测到完成检测的整个过程，滚轮31始终与车轴5接触，并且抵接块222也始终与车轴5接触，因此，检测到的轴跳动值是实时的，而且是连续的。

每次转动车轴5的角度至少为360°。

本发明的工作原理：放置车轴5之后，标记一个点为起点，测该点的轴跳动值，传感器23将数据传输给控制系统，记录该点的轴跳动值。车轴转动一周及以上的角度，设定编码器的频率在每转动车轴5一定角度，记录一个点，而在车轴5的转动过程中，传感器23会测量到实时的轴跳动值，编码器33的数据和传感器23测量的轴跳动值都会传输到控制系统中，这些数据一一对应，就会在控制系统中记录下来，而且可以从显示器上实时读数轴跳动值的最高值和最低值，也可以从记录的数据中找出车轴上的轴跳动值最高和最低的相应的点。本段中所述的一定角度，是指1.8°，因此，在车轴转动一周时，会记录下200个点的轴跳动值。这些轴跳动值会记录在控制系统中，检测的点会记录在编码器33中，编码器33的数据传输到控制系统中，而且，从显示器上还可以实时知道哪一个位置的轴跳动值超过了精度的范围。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。