GIS产品用压气缸形位公差检测工装的制作方法

本实用新型涉及压气缸形位公差检测领域，具体涉及gis产品用压气缸形位公差检测工装。

背景技术：

压气缸是gis产品的重要组成部分，在gis产品分合闸过程中起到压气灭弧的作用。压气缸本身精度的高低对于gis产品能否安全运行影响重大，因此在压气缸加工过程中对其形位公差的要求非常严格。一种126kvgis产品用压气缸的结构如图1至图2所示，包括前段缸体1和后段缸体2，前段缸体1的外径小于后段缸体2的外径，两段缸体之间通过锥形过渡段3过渡连接，压气缸内壁面上在前段缸体1向后段缸体2过渡的位置处设有中部凸台21，中部凸台21为环形结构，中部凸台21上沿周向均布有六个中部螺纹孔210；前段缸体1内壁面上在靠近压气缸前端口的位置处设有前部凸台11，前部凸台11为环形结构，前部凸台11的内表面上设有螺纹，前部凸台11上周向均布有三个前螺纹孔110。在检测压气缸的形位公差是否满足要求时，需要检测以下八个形位公差：后段缸体2的圆柱度、中部凸台21相对于后段缸体中心轴线的同轴度和垂直度、中部凸台21上的六个中部螺纹孔210的位置度、前部凸台11相对于后段缸体中心轴线的同轴度和垂直度、前部凸台11上的三个前螺纹孔110的位置度、前段缸体1相对于后段缸体中心轴线的同轴度。现有技术中在测量压气缸的形位公差时通常需要借助于量检具进行多次测量和计算，不仅耗费时间多，而且计算测量过程较为麻烦，导致检测效率很低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种gis产品用压气缸形位公差检测工装，以解决压气缸形位公差检测效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：

gis产品用压气缸形位公差检测工装，包括第一检具、第二检具和第三检具；

第一检具，包括环状主体、圆环形凸台、第一检测螺纹孔、第一检具中心孔；

所述环状主体，外径小于压气缸前段缸体的内径，具有用于与压气缸前部凸台的前端面贴合配合的前部凸台定位面；

所述圆环形凸台，设置在环状主体的一侧，外径小于环状主体的外径，外周面上设有用于与压气缸前部凸台的内部螺纹配合的定位外螺纹；

所述第一检测螺纹孔，设置在环状主体上，用于与压气缸前部凸台上的前螺纹孔对应配合，以检测前螺纹孔的位置度是否合格；

所述第一检具中心孔，设置在环状主体和圆环形凸台的内部，第一检具中心孔的中心轴线为第一轴线，第一轴线与所述定位外螺纹的中心轴线重合，第一轴线垂直于所述前部凸台定位面；

第二检具，包括盘状主体、环槽、第二检具中心孔；

所述环槽，设置在所述盘状主体的一侧，内槽壁为圆柱面，用于与前段缸体的前端外周面贴合配合，槽底面用于与前段缸体的前端面贴合配合以对前段缸体进行定位；

所述第二检具中心孔，设置在盘状主体的中部，第二检具中心孔的中心轴线为第二轴线，第二轴线与所述环槽的中心轴线重合；

第三检具，包括定位座、定位台阶、定位轴、第二检测螺纹孔；

所述定位座，具有用于与压气缸后段缸体的内壁面贴合配合的后段缸体周向定位面，和用于与压气缸中部凸台的后端面贴合配合的中部凸台定位面，定位座的中心轴线为第三轴线；

所述定位台阶，设置在定位座前侧，外径与压气缸中部凸台的内周面尺寸适配，定位台阶的中心轴线与第三轴线重合；

所述定位轴，设置在定位台阶前侧，径向尺寸与第一、第二检具中心孔的孔径尺寸适配，定位轴的中心轴线与第三轴线重合；

所述第二检测螺纹孔，设置在定位座上，用于与压气缸中部凸台上的中部螺纹孔配合，以检测中部螺纹孔的位置度是否合格；

当所述第一、第二、第三检具与合格的压气缸装配在一起时，所述第一、第二、第三轴线与压气缸的轴线重合。

有益效果：检测工装由三个相互独立的部分组合在一起使用，只要保证各检具的尺寸均符合要求，那么在使用时依次将第一、第二、第三检具与被检测压气缸装配在一起，就可以快速检测出压气缸相关的圆柱度、同轴度、垂直度、位置度等形位公差是否合格，使用方便，检测迅速，大幅度节省了检测时间，提高了检测效率。

进一步地，所述第一检具的环状主体的外周面为圆柱面，环状主体的后端面构成所述前部凸台定位面。

有益效果：检测时第一检具是从压气缸前端装入，检测完成后将第一检具从压气缸前端取出，压气缸前端口为直径逐渐变小的收口结构，将第一检具的环状主体的外周面设为圆柱面，一方面便于第一检具的装入、取出操作，另一方面能够避免环状主体的外周面与压气缸内壁面发生摩擦而对检具和压气缸造成损坏。

进一步地，所述第三检具的定位座为圆盘状，圆盘状定位座的外周面构成所述后段缸体周向定位面，圆盘状定位座的前端面构成所述中部凸台定位面。

有益效果：圆盘状定位座结构简单，加工方便。

在上述任意一种方案的基础上，所述第三检具还包括操作结构，操作结构设置在定位座后侧以将第三检具向前推入对应的孔中。

有益效果：通过设置操作结构，检测人员可以平稳的将第三检具向前推入对应的孔中，并在检测完成后将第三检具向外拉出，使第三检具的装入、取出操作更加方便、平稳，避免检测过程中对压气缸和检具造成损坏。

进一步地，所述操作结构与定位座可拆连接。

有益效果：检测前将操作结构与定位座连接在一起，检测完成后将操作结构从定位座上拆除，一方面，当定位座发生磨损时，可单独更换，节约检测成本；另一方面，使操作结构与定位座的轴向尺寸较小，便于收纳。

进一步地，所述操作结构为尾柄，尾柄的外径小于定位座的外径，尾柄一端具有用于与定位座连接的连接段，连接段上设有外螺纹，定位座后端设有环形凹槽，环形凹槽的槽壁上设有用于与尾柄连接段螺纹连接的内螺纹。

有益效果：操作结构设为尾柄，且尾柄外径小于定位座外径，便于检测人员用手握持，尾柄与定位座螺纹连接，结构简单，加工方便。

附图说明

图1为压气缸的结构示意图；

图2为图1所示压气缸的内部结构示意图；

图3为本实用新型的gis产品用压气缸形位公差检测工装的具体实施例1在使用状态下的示意图；

图4为图3中第一检具的结构示意图；

图5为图3中第二检具的结构示意图；

图6为图3中主检具的结构示意图；

图7为图3中尾柄的结构示意图；

图中：1-前段缸体；11-前部凸台；110-前螺纹孔；2-后段缸体；21-中部凸台；210-中部螺纹孔；3-锥形过渡段；4-第一检具；41-环状主体；410-第一检测螺纹孔；42-圆环形凸台；420-定位外螺纹；43-第一检具中心孔；5-第二检具；51-环槽；52-第二检具中心孔；53-盘状主体；6-主检具；61-定位座；610-环形凹槽；611-第二检测螺纹孔；62-定位台阶；63-定位轴；7-尾柄；71-柱状主体；710-连接段。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的gis产品用压气缸形位公差检测工装的具体实施例1：

如图3至图7所示，gis产品用压气缸形位公差检测工装包括第一检具4、第二检具5和第三检具。

如图4所示，第一检具4包括环状主体41和圆环形凸台42；环状主体41的截面为圆环形，即外周面为圆柱面，环状主体41的外径小于压气缸的前段缸体1的内径，环状主体41的后端面用于与压气缸的前部凸台11的前端面贴合配合，环状主体41的后端面构成前部凸台定位面。环状主体41上沿周向均布有三个第一检测螺纹孔410，用于与压气缸的前部凸台11上的三个前螺纹孔110对应配合，以检测前螺纹孔110的位置度是否合格；环状主体41的一侧设有圆环形凸台42，圆环形凸台42的外径小于环状主体41的外径，圆环形凸台42的外周面上设有用于与压气缸的前部凸台11的内部螺纹配合的定位外螺纹420；环状主体41的内部与圆环形凸台42的内部设有相互连通的第一检具中心孔43，第一检具中心孔43与定位外螺纹420同轴设置，具有统一的轴线，为第一轴线，环状主体41的前部凸台定位面垂直于第一轴线。

第一检具4在使用时，如图3所示，将圆环形凸台42旋入压气缸的前部凸台11内，直到环状主体41的后端面即前部凸台定位面与前部凸台11的前端面相贴合。通过在三个第一检测螺纹孔410与相对应的压气缸前部凸台11上的三个前螺纹孔110中试穿螺栓，就可以检测前部凸台11上的三个前螺纹孔110的位置度是否合格。

如图5所示，第二检具5包括盘状主体53和环槽51，环槽51设置在盘状主体53的一侧，环槽51的内槽壁为圆柱面，径向尺寸与压气缸前段缸体1的外径尺寸适配，用于与前段缸体1的前端外周面贴合配合；环槽51的槽底面用于与前段缸体1的前端面贴合配合，环槽51的槽底面构成前段缸体轴向定位面。第二检具5中部设有通孔，为第二检具中心孔52；第二检具中心孔52与环槽51同轴设置，具有统一的轴线，为第二轴线，环槽51的槽底面即前段缸体轴向定位面垂直于第二轴线。

第二检具5在使用时，如图3所示，直接将第二检具5卡在压气缸前端，直到环槽51的槽底面与前段缸体1的前端面相贴合。

第三检具包括主检具6和尾柄7，主检具6与尾柄7相互独立并固定在一起。如图7所示，尾柄7包括柱状主体71，柱状主体71的一端具有轴向延伸的用于与主检具6连接的连接段710，连接段710上设有外螺纹，将连接段710旋入主检具6后端的环形凹槽610内从而实现尾柄7与主检具6的固定连接，使用时将尾柄7与主检具6连接在一起后随主检具6装入压气缸内腔中。

如图6所示，主检具6包括由后向前顺序分布的定位座61、定位台阶62、定位轴63，定位座61、定位台阶62、定位轴63呈阶梯状同轴设置，具有统一的轴线，为第三轴线。定位座61的外径与压气缸的后段缸体2的内径尺寸适配，定位座61的前端面用于与压气缸的中部凸台21的后端面贴合配合，定位座61的前端面构成中部凸台定位面，中部凸台定位面垂直于第三轴线；定位台阶62的外径与压气缸内的中部凸台21的内周面尺寸适配，定位轴63的径向尺寸与第一检具中心孔43、第二检具中心孔52的径向尺寸适配。定位座61上周向均布有六个第二检测螺纹孔611，用于与压气缸中部凸台21上的六个中部螺纹孔210配合，以检测六个中部螺纹孔210的位置度是否合格。定位座61后端设有环形凹槽610，环形凹槽610的中心轴线与第三轴线重合，环形凹槽610的槽壁上设有内螺纹，用于连接尾柄7，将尾柄7旋入主检具6后，尾柄7的中心轴线与主检具6的中心轴线即第三轴线重合。

第三检具在使用时，如图3所示，将尾柄7与主检具6连接在一起，手持或借助工具夹持尾柄7，将主检具6从压气缸后端朝前向压气缸内腔中装入，主检具6的定位轴63依次穿过第一检具中心孔43、第二检具中心孔52，并从第二检具中心孔52穿出，定位座61的外周面与压气缸的后段缸体2的内壁面相贴合，用于检测后段缸体2的圆柱度是否合格；定位座61的前端面即中部凸台定位面与中部凸台21的后端面相贴合，用于检测中部凸台21相对于后段缸体中心轴线的垂直度是否合格；定位台阶62的外周面与中部凸台21的内周面相贴合，用于检测中部凸台21相对于后段缸体中心轴线的同轴度是否合格；定位轴63的外周面与第一检具中心孔43、第二检具中心孔52的孔壁相贴合，用于检测前部凸台11相对于后段缸体中心轴线的同轴度和垂直度，以及前段缸体1相对于后段缸体中心轴线的同轴度是否合格。定位座61上周向均布的六个第二检测螺纹孔611，通过在第二检测螺纹孔611与相对应的压气缸中部凸台21上的六个中部螺纹孔210中试穿螺栓，就可以检测六个中部螺纹孔210的位置度是否合格。

当第一、第二、第三检具与合格的压气缸装配在一起时，第一、第二、第三轴线与压气缸的轴线重合。

本实用新型的gis产品用压气缸形位公差检测工装在使用时的具体操作步骤如下：

（1）检测之前，使用干净的无毛布将压气缸和检测工装的各检具分别擦拭干净；

（2）将第一检具4旋入压气缸内的前部凸台11至第一检具4的前部凸台定位面与前部凸台11的前端面相贴合；

（3）使用三根长约100mm的m6螺栓分别自第一检具4上的三个第一检测螺纹孔410旋入，可定性检测压气缸内前部凸台11处的三个前螺纹孔110的位置度是否合格。如果三个m6螺栓均能够旋入，则三个前螺纹孔110的位置度合格；如果三个m6螺栓有任何一个不能旋入，则位置度不合格；

（4）将第二检具5直接卡在压气缸前端，使环槽51的槽底面与压气缸的前端面相贴合，环槽51的内槽壁与压气缸的前端外周面相贴合；

（5）将尾柄7旋入主检具6，组合成第三检具；

（6）将第三检具由压气缸后端装入压气缸内腔中，直到第三检具的中部凸台定位面与中部凸台21的后端面相贴合；

（7）使用六根长约100mm的m6螺栓分别自主检具6上的六个第二检测螺纹孔611旋入，可定性检测出以下形位公差：

a）压气缸内中部凸台21处的六个中部螺纹孔210的位置度是否合格。如果六个m6螺栓均能够旋入，则六个中部螺纹孔210的位置度合格；如果六个m6螺栓有任何一个不能旋入，则位置度不合格；

b）压气缸内的中部凸台21相对于后段缸体中心轴线的同轴度是否合格；

c）压气缸内的中部凸台21相对于后段缸体中心轴线的垂直度是否合格；

d）压气缸内的前部凸台11相对于后段缸体中心轴线的同轴度是否合格；

e）压气缸内的前部凸台11相对于后段缸体中心轴线的垂直度是否合格；

f）后段缸体2的圆柱度是否合格；

g）前段缸体1相对于后段缸体中心轴线的同轴度是否合格。

本实用新型的gis产品用压气缸形位公差检测工装是由三个检具，四个相互独立的部分组合在一起使用的，各检具均由硬度高、耐磨性好的2a12铝合金棒材机加工而成，经济成本较低。加工完成后，对检测工装的尺寸进行计量检定，保证符合工装图纸要求。使用时，依次将三个检具与被检测压气缸组装在一起，就可以快速检测出压气缸相关的圆柱度、同轴度、垂直度、位置度等形位公差是否合格。需要说明的是，该检测工装仅能定性检测相关的圆柱度、同轴度、垂直度、位置度等形位公差是否合格，而不能定量检测出具体的公差值，所以，检测的前提是必须保证该工装自身的尺寸是合格的。

本实用新型的gis产品用压气缸形位公差检测工装使用方便，检测迅速，使用传统方法对单个压气缸进行形位公差检测大约需要一个小时，使用该检测工装只需要十分钟左右便可完成检测，大幅度节省了检测时间，提高了检测效率。

实施例2：与实施例1的区别之处在于，在上述实施例1中，第三检具包括主检具和尾柄，主检具与尾柄可拆连接，使用时组装在一起，使用后可将尾柄从主检具上拆除，这样设置的优点是当主检具被磨损时可单独进行更换，更换成本较低且整体尺寸较小，便于收纳。而在实施例2中，主检具与尾柄为一体结构，优点是使用时省去了组装过程，但相应地，一旦主检具发生磨损而影响检具本身的精度，就需要整体进行更换，成本相对较高，而且整体轴向尺寸较大，不便收纳。

当然在其他实施例中，供手握持的尾柄也可以替换为供手抓住施力的抓环；或者，外凸的尾柄也可以替换为检具后端面上的内凹结构，例如多边形或多齿的卡孔，用手或借助工具施力，以将第三检具向前依次推入压气缸后段缸体内腔、第一检具中心孔以及第二检具中心孔中，因此，第三检具后端提供的结构实际上是一种操作结构，只要该操作结构能够使检测人员用手或借助合适的工具将第三检具向前推入对应的孔中即可，并不局限于上述实施例中所提供的形式。还可以省去操作结构，借助于定位座的外周面与压气缸后段缸体内周面滑动配合，使第三检具滑入对应的孔中。

实施例3：与实施例1的区别在于，在上述实施例1中，尾柄的外径小于主检具的定位座的外径，尾柄通过端部的连接段与定位座螺纹连接，而在实施例3中，在尾柄一端设有外翻沿，外翻沿上设有螺栓安装孔，对应地，在定位座后端设有螺纹孔，将螺栓穿过螺栓安装孔后旋入定位座后端的螺纹孔中，实现尾柄与定位座的连接。

实施例4：与实施例1的区别在于，在上述实施例1中，第一检具的环状主体的截面为圆环形，而在实施例4中，第一检具的环状主体的截面的外形为正方形。也就是说，环状主体的外形并不局限于上述实施例中所采用的形状，也可以是多边形，只要保证第一检具具有能够与压气缸内前部凸台的前端面贴合配合的前部凸台定位面即可。

实施例5：与实施例1的区别在于，在上述实施例1中，第三检具的定位座为圆盘状，圆盘状定位座的外周面构成后段缸体周向定位面，圆盘状定位座的前端面构成中部凸台定位面，而在实施例5中，定位座包括前座体、后座体以及连接在前、后座体之间的中部连接段，中部连接段的径向尺寸小于前、后座体的径向尺寸，前、后座体均为圆盘状，两者的径向尺寸相同，均与压气缸后段缸体的内壁面尺寸适配，前、后座体的外周面与压气缸后段缸体的内壁面滑动配合，前、后座体的外周面共同构成后段缸体周向定位面，前座体的前端面构成与中部台阶的后端面贴合配合的中部凸台定位面。

当然，在其他实施例中，定位座还可以为其他结构，比如，在实施例6中，定位座包括圆盘状座体和方形凸台，方形凸台设置在圆盘状座体的后侧，在方形凸台中部设有螺纹孔，用于连接尾柄。也就是说，定位座并不局限于上述实施例中所提供的结构，但不管定位座的结构如何变化，只要保证定位座具有能够与压气缸后段缸体内壁面贴合配合的后段缸体周向定位面，以及与中部台阶的后端面贴合配合的中部凸台定位面即可。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。