轨道交通用联轴器外齿公法线检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及轨道交通用联轴器外齿检测技术领域，具体地说是一种轨道交通用联轴器外齿公法线检测装置及检测方法。


背景技术：

2.现有技术中，在对轨道交通用联轴器外齿公法线进行检测时，使用公法线长度千分尺，移动公法线长度千分尺使得公法线长度千分尺的两个测量面与渐开线齿形面相切于齿轮的分度圆附近，然后进行读数。测量时，必须在齿轮圆周均匀分布的四个位置上进行测量，并取其四次测量的平均值，在公差范围内即为合格。由于轨道交通用联轴器外齿比较笨重，人工徒手测量的方法，必须将轨道交通用联轴器外齿放置在工作台上，然后人工移动公法线长度千分尺，并需要在轨道交通用联轴器外齿上进行多次测量。上述操作方式下，一方面人为操作效率低下，另一方面操作者容易疲劳进而容易出现测量误差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种轨道交通用联轴器外齿公法线检测装置及检测方法，用于解决人工徒手测量的方式检测效率低、检测结果不精确的问题。
4.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：轨道交通用联轴器外齿公法线检测装置，包括底座、夹持座、夹持单元和移动检测单元，所述夹持座固定在底座上，所述夹持座内具有夹持单元且所述夹持单元伸出夹持座的部分与待检测联轴器外齿中心孔内壁接触对联轴器外齿进行夹持，所述移动检测单元包括移动台以及设置在所述移动台上的检测机构和位置调节机构，所述移动台与夹持座之间绕以联轴器外齿轴线为中心所在的圆周相对移动，所述检测机构包括千分尺，所述位置调节机构驱使千分尺的测微螺杆移动至与联轴器外齿齿形面接触。
5.进一步地，在所述底座的顶部固定有圆环形导轨，所述移动台与所述导轨滑动连接，在所述移动台侧壁设有驱使移动台沿导轨所在圆周运动的行走机构。
6.进一步地，所述夹持单元包括与夹持座顶部滑动连接的夹持杆、驱使夹持杆移动的伸缩机构，所述夹持杆为沿周向均匀设置的多根，且所述夹持杆沿联轴器外齿径向移动。
7.进一步地，所述伸缩机构包括转动安装在夹持座内的驱动盘，在所述驱动盘上设有与夹持杆一一对应的驱动槽，所述夹持杆底部具有驱动杆，所述驱动杆伸入驱动槽内且所述驱动槽内壁挤压驱动杆带动夹持杆的移动。
8.进一步地，所述检测机构还包括主检测杆和副检测杆，所述主检测杆与移动台转动连接，并在所述主检测杆与移动台之间设有扭簧，在所述移动台上设有保持主检测杆与副检测杆相对平行的定位机构；所述副检测杆与千分尺的测微螺杆转动连接而与移动台相对滑动连接，所述主检测杆和副检测杆上的测量面用于与联轴器外齿齿形面接触实现公法线长度测量。
9.进一步地，所述定位机构包括固定在主检测杆上的铁块、固定在移动台上与铁块
接触吸合的电磁铁。
10.进一步地，所述位置调节机构包括与所述移动台滑动连接的第一滑台、驱使所述第一滑台移动的第一气缸、与所述第一滑台滑动连接的第二滑台、驱使所述第二滑台移动的第二气缸，所述第一滑台和第二滑台的移动方向互相垂直，所述千分尺固定在第二滑台上。
11.进一步地，在所述千分尺的旋钮上固定有从动齿轮，在所述第二滑台上固定有驱动电机，在所述驱动电机输出轴固定有与从动齿轮啮合的驱动齿轮。
12.本发明还提供一种轨道交通用联轴器外齿公法线检测方法，包括以下步骤：（1） 放置待检测联轴器外齿并保持联轴器外齿处于水平状态；（2） 通过调节千分尺与联轴器外齿之间的相对位置，使千分尺测量面与联轴器外齿齿形面接触；（3） 读取千分尺读数；（4）驱使千分尺与联轴器外齿之间的相对移动，使千分尺移动至下一测量位置再次执行测量工作，直至沿联轴器外齿圆周至少四个测量点完成公法线测量，最后计算多次测量数据的平均值。
13.本发明的有益效果是：本发明提供的轨道交通用联轴器外齿公法线检测装置及检测方法，具有以下优点：（1）联轴器外齿安装在夹持座上后在夹持单元作用下与夹持座同轴设置，对联轴器外齿进行检测的检测机构的移动轨迹与夹持座同轴，这样检测机构进行一次检测后移动至其它检测位置时，可以确保检测机构与联轴器外齿之间的接触点保持一致性，进而确保检测精度；（2）本发明融合现有技术的千分尺检测联轴器外齿公法线长度，而千分尺的测微螺杆和固定侧头之间的距离可以根据需要自动调节，进而确保检测机构的测量面与联轴器外齿公法线保持紧密接触，确保检测精度；（3）对联轴器外齿不同位置进行检测时，检测机构与联轴器外齿之间的移动方便，相对于现有技术人徒手操作的方式而言，省时省力。
附图说明
14.图1为本发明检测装置的俯视图；图2为联轴器外齿在本发明检测装置上的放置示意图；图3为移动检测单元的内部结构示意图；图4为对联轴器外齿进行检测时的示意图；图5为主检测杆、副检测杆以及位置调节机构的装配示意图；图6为副检测杆移动方向示意图；图7为夹持单元的俯视图；图8为夹持单元内部结构示意图；图9为夹持杆的结构示意图；图中：1底座，11导轨，2夹持座，21滑槽，22夹持杆，221滑杆，222驱动杆，23中柱，24轴承，25驱动盘，251驱动槽，3移动台，31第一安装槽，32主检测杆，321安装部，322定位部，
323铁块，33扭簧，34电磁铁，35副检测杆，351导向杆，36第二安装槽，37千分尺，371测微螺杆，38支撑座，39透视窗，4摄像机，5第一滑台，51第一气缸，52第二滑台，53第二气缸，54驱动齿轮，55驱动电机，6行走机构，7联轴器外齿。
具体实施方式
15.如图1至图9所示，本发明的检测装置包括底座1、夹持单元和移动检测单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。
16.如图1所示，底座1为本发明的基础部件，在本实施例中底座1为圆形结构。在底座1的中心设有夹持座2，在夹持座2上设有夹持单元，通过夹持单元实现对待检测联轴器外齿的夹持。如图7、图8所示，夹持单元包括与夹持座2顶部滑动连接的夹持杆22、驱使夹持杆22移动的伸缩机构，夹持座2也为圆形结构，在底座1中心设有圆孔，夹持座2位于该圆孔内。在夹持座2的顶部设有若干滑槽21，每一滑槽21沿夹持座径向设置，且若干滑槽沿同一圆周均匀布置。夹持杆22的下部滑动安装在滑槽21内，高于夹持座的夹持杆部分，即夹持杆的上部用于配合作用夹持联轴器外齿内壁。在夹持座2内侧固定有轴承24，伸缩机构包括固定在轴承24内圈上的驱动盘25，在驱动盘25上设有与夹持杆22一一对应的驱动槽251，如图8所示，在夹持杆的下部固定有滑杆221，在滑杆底部固定有驱动杆222，驱动杆的上部与滑杆固定连接，驱动杆的下部伸入对应的驱动槽251内。驱动槽251的长度方向与对应夹持杆22的滑动方向之间呈锐角夹角，这样当驱动盘25旋转时，驱动杆222相对驱动槽移动，进而驱使夹持杆沿夹持座径向（或与夹持座共轴设置的联轴器外齿径向）的移动。
17.使用时，如图2所示，将联轴器外齿7放置在夹持座上，使得夹持杆位于联轴器外齿内侧，然后驱使夹持杆沿径向向外移动，使得夹持杆22的侧壁与联轴器外齿7内壁接触压紧，此时夹持单元便实现了对联轴器外齿的夹持，此时联轴器外齿与夹持座上表面接触。如图7所示，在夹持座2的上表面固定有中柱23，且中柱位于夹持座轴线上。中柱的设置，对将吊装的联轴器外齿放置在夹持座上时起到引导的作用。
18.在底座1上设有移动检测单元，如图3至图6所示，移动检测单元包括移动台3、位置调节机构和检测机构，其中检测机构包括主检测杆32、副检测杆35和千分尺37，主、副检测杆均为金属杆，千分尺37的测微螺杆371与副检测杆35转动连接，且副检测杆35与移动台3滑动连接，千分尺37的测微螺杆371转动时，副检测杆在测微螺杆推动下相对移动台做直线移动。当主、副检测杆的测量面均与联轴器外齿渐开线齿形面相切于齿轮的分度圆时，千分尺37的读数即为检测数据。在移动台3上设有第一安装槽31，主检测杆32的中部为膨大的安装部321，且安装部与移动台转动连接，并在安装部321与移动台之间设有扭簧33，在扭簧的作用下主检测杆与主检测杆保持平行。主检测杆上具有定位部322，定位部322和主检测杆的测量面分居安装部的两侧。在定位部322内镶嵌有铁块323。在第一安装槽31内固定有电磁铁34，电磁铁得电后与铁块323接触，进而保持主、副检测杆处于平行状态。在主、副检测杆的测量面内设置压力传感器，压力传感器用于感知主、副检测杆与联轴器外齿之间的压力，且主、副检测杆与联轴器外齿之间适宜的压力代表主、副检测杆测量面与联轴器外齿之间紧密接触。铁块和电磁铁，构成了实现对主检测杆位置固定的定位机构。
19.在移动台3内设有第二安装槽36，如图3、图5所示，位置调节机构包括滑动设置在第二安装槽36内的第一滑台5、位于第二安装槽内驱动第一滑台5横向移动的第一气缸51、
滑动设置在第一滑台5上的第二滑台52、固定在第一滑台5上驱动第二滑台52纵向移动的第二气缸53。如图6所示，在位置调节机构的作用下，主检测杆可以沿横向移动或/和沿纵向移动。
20.如图5所示，在第二滑台上固定有支撑座38，千分尺37固定在支撑座上，在千分尺37的旋钮上固定有从动齿轮，在第二滑台上固定有驱动电机55，驱动电机输出轴固定驱动齿轮54，驱动齿轮与千分尺上的从动齿轮啮合，进而通过驱动电机驱使测微螺杆371相对千分尺主体的旋转。至此，主检测杆相当于千分尺的固定测头。为对副检测杆的移动方向进行导向，在副检测杆35上固定有一对导向杆351，所述导向杆与第二滑台滑动连接。
21.检测时，为便于移动台沿周向的移动，进而对联轴器外齿不同位置进行公法线检测，如图1所示，在底座1顶部固定有圆环形的导轨11，移动台3滑动设置在导轨11上并沿导轨11做周向运动。在移动台侧壁固定有行走机构6，行走机构具有行走电机、变速器和行走轮，行走轮转动带动整个移动台沿导轨的移动。导轨、底座和夹持座均同心设置。
22.为便于对千分尺上读数的读取，如图1所示，在移动台3顶部设有透视窗39，在移动台3顶部固定有摄像机4，摄像机用于透过透视窗拍摄千分尺上读数。
23.本实施例中，移动台沿导轨的移动，将检测机构移动至联轴器外齿不同的位置，进而对不同位置进行数据测量。如图4所示，也可以将夹持座与底座转动连接在一起，检测时，通过转动夹持座使得待检测联轴器外齿转动，进而通过检测机构对联轴器外齿不同位置进行检测。
24.下面对本发明的工作原理进行描述：（1）将联轴器外齿搬起或吊起后放在夹持座上，驱动夹持单元动作夹紧联轴器外齿，此时联轴器外齿与底座、导轨、夹持座均同心设置；（2）调节检测单元的位置调节机构动作，使得主、副检测杆伸入联轴器外齿齿间内，通过检测机构对外齿公法线进行测量；（3）检测完联轴器外齿的一个位置后，将主、副检测杆从齿间移出，然后驱使移动台与联轴器外齿之间相对转动，使得检测机构位于联轴器外齿下一个检测位置附近，然后进行再次检测，直至测量完成获得所需数量的数据；（4）最后，取下联轴器外齿。
25.轨道交通用联轴器外齿公法线检测方法，包括以下步骤：（1）联轴器外齿固定；放置待检测联轴器外齿并保持联轴器外齿处于水平状态；（2）千分尺定位；通过调节千分尺与联轴器外齿之间的相对位置，使千分尺测量面与联轴器外齿齿形面接触；（3）读数；读取千分尺读数；（4） 更换测量点计算多次测量平均值；驱使千分尺与联轴器外齿之间的相对移动，使千分尺移动至下一测量位置再次执行测量工作，直至沿联轴器外齿圆周至少四个测量点完成公法线测量，最后计算多次测量数据的平均值。
26.下面对本发明的有益效果进行描述：（1）联轴器外齿安装在夹持座上后在夹持单元作用下与夹持座同轴设置，对联轴器外齿进行检测的检测机构的移动轨迹与夹持座同轴，这样检测机构进行一次检测后移动至其它检测位置时，可以确保检测机构与联轴器外齿之间的接触点保持一致性，进而确保
检测精度；（2）本发明融合现有技术的千分尺检测联轴器外齿公法线长度，而千分尺的测微螺杆和固定侧头之间的距离可以根据需要自动调节，进而确保检测机构的测量面与联轴器外齿公法线保持紧密接触，确保检测精度；（3）对联轴器外齿不同位置进行检测时，检测机构与联轴器外齿之间的移动方便，相对于现有技术人徒手操作的方式而言，省时省力。