一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架的製作方法

2023-09-19 22:30:10

專利名稱：一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械工具，具體涉及一種對汽機、水泵、風機等轉動設備內聯軸器中兩轉子的中心線重合進行校正的百分表安裝表架。
背景技術：
聯軸器屬於機械通用零部件範疇，是用來聯接不同機構中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件，聯軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯接，一般動力機大都藉助於聯軸器與工作機相聯接。聯軸器種類繁多，按照被聯接兩軸的相對位置和位置的變動情況，可以分為:①固定式聯軸器。主要用於兩軸要求嚴格對中並在工作中不發生相對位移的地方，結構一般較簡單，容易製造，且兩軸瞬時轉速相同，主要有凸緣聯軸器、套筒聯軸器、夾殼聯軸器等。②可移式聯軸器。主要用於兩軸有偏斜或在工作中有相對位移的地方，根據補償位移的方法又可分為剛性可移式聯軸器和彈性可移式聯軸器。剛性可移式聯軸器利用聯軸器工作零件間構成的動聯接具有某一方向或幾個方向的活動度來補償，如牙嵌聯軸器(允許軸向位移)、十字溝槽聯軸器(用來聯接平行位移或角位移很小的兩根軸)、萬向聯軸器(用於兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方)、齒輪聯軸器(允許綜合位移)、鏈條聯軸器(允許有徑向位移)等，彈性可移式聯軸器(簡稱彈性聯軸器)利用彈性元件的彈性變形來補償兩軸的偏斜和位移，同時彈性元件也具有緩衝和減振性能，如蛇形彈簧聯軸器、徑向多層板簧聯軸器、彈性圈栓銷聯軸器、尼龍栓銷聯軸器、橡膠套筒聯軸器等。還有一些特殊的聯軸器，如球籠式萬向聯軸器、圓錐碗簧聯軸器SWP、SWC型十字 軸式萬向聯軸器等。在眾多的標準聯軸器中，正確選擇適合自己需要的最佳聯軸器，關係到機械產品軸系傳動的工作性能、可靠性、使用壽命、振動、噪聲、節能、傳動效率、傳動精度、經濟性等一系列問題，也關係到機械產品的質量。此外聯軸器所聯主動軸和從動軸由於製造誤差、裝配誤差、安裝誤差、軸受載而產生和變形、基座變形、軸承磨損、溫度變化、部件之間的相對運動等多種因素會產生相對位移。這種主動軸和從動軸的相對位移是難以避免的，但不同工況條件下的軸系傳動所產生平衡位移方向，即軸向、徑向角向以及位移量的大小有所不同。聯軸器中心偏移常見的有以下四種情形；1、如圖1所示，Sl=S2，al=a2兩半靠背輪端面是處於既平行又同心的正確位置，這時兩軸線必須位於一條直線上。2、如圖2所示，Sl=S2，al a2兩半靠背輪端面平行但軸線不同心，這時兩軸線之間有平行的徑向位移e=(a2_al)/2。3、如圖3所示，SI ^ S2，al=a2兩半靠背輪端面雖然同心但不平行，兩軸線之間有角向位移α。4、如圖4所示，SI幸S2，al幸a2兩半靠背輪端面既不同心又不平行，兩軸線之間既有徑向位移e又有角向位移α。聯軸器處於第一種情況是我們在找正中致力達到的狀態，而第二、三、四種狀態都不正常，需要我們進行調整，使其達到第一種情況。現有技術中常用的找中方法如下:1、角尺和塞尺測量法:如圖5所示，用角尺和塞尺測量聯軸器外圓各方位上的徑向偏差，用塞尺測量兩半聯軸器端面間的軸向間隙偏差，通過分析和調整，達到兩軸對中。這種方法操作簡單，但精度不高，對中誤差較大，只適用於機器轉速較低，對中要求不高的聯軸器的安裝測量。2、中心卡及塞尺的測量方法:找正用的中心卡(又稱對輪卡)結構形式有多種，根據聯軸器的結構，尺寸選擇適用的中心卡，中心卡沒有統一規格，考慮測量和裝卡的要求由鉗工自行製作。利用中心卡及塞尺可以同時測量聯軸器的徑向間隙及軸向間隙，這種方法操作簡單，測量精度較高，利用測量的間隙值可以通過計算求出調整量，故較為適用，但是需要根據不同尺寸的聯軸器配備不同的中心卡，成本較大。如圖6所示，包括(a)用鋼帶固定在聯軸器上的可調節雙測點對輪卡，(b)測量軸用的不可調節的雙測點對輪卡，(C)測量齒式聯軸器的可調節雙測點對輪卡，(d)用螺釘直接固定在聯軸器上的可調節雙測點對輪卡，(e)有平滑圓柱表面聯軸器用的可調節單測點對輪卡，(f)有平滑圓柱表面聯軸器用的可調節雙點對輪卡等。3、百分表測量法:利用專用的夾具(對輪卡)將百分表安裝在作基準的半聯軸器上，用百分表測量聯軸器的徑向間隙和軸向間隙的偏差值。此方法使聯軸器找正的測量精度大大提高，適用於轉速較高、剛性聯接和精度要求高的轉動設備。現有技術多是採用百分表測量法，其採用的找中心工具通常是根據聯軸器的大小加工兩個相應的半圓環，圓環之間用螺栓連接，一套找中心工具只能應用到一種直徑的聯軸器上，這種找中心工具受體積限制僅能用於直徑較大的聯軸器且穩定性和適應性都較差。

發明內容
為解決現有技術中聯軸器上百分表測量法使用的找中心工具適應範圍窄、穩定性差的問題，本發明提供一種通用性強且不需要考慮聯軸器直徑大小的聯軸器，具體方案如下:一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，包括測量聯軸器圓周的圓周表架，測量聯軸器端面的端面表架，圓周表架和端面表架與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵，所述圓周表架和端面表架上設置有加強與聯軸器固定效果的穩定裝置。為方便測量聯軸器的圓周:所述圓周表架包括安裝百分表的圓周安裝架和與聯軸器固定的圓周固定架，其中圓周安裝架與圓周固定架通過焊接或螺接固定在一起，所述磁鐵安裝在圓周固定架與圓周安裝架相對的另一面上。為方便安裝百分表:所述圓周安裝架上設置有插裝百分表測量柱的通孔，所述圓周安裝架在通孔的側面設置有連通通孔的螺紋孔，螺紋孔內擰有固定百分表測量杆的螺栓，其中圓周安裝架設置通孔的一端伸出圓周固定架外且通孔垂直於固定後的聯軸器表面。為方便測量聯軸器的端面:所述端面表架包括固定百分表的端面安裝架、與聯軸器固定的端面固定架和表示聯軸器間距的參照柱，其中端面安裝架和端面固定架通過焊接或螺接固定在一起，所述磁鐵安裝在端面固定架與端面安裝架相對的另一面上，參照柱上的磁鐵安裝在參照柱長軸的一端。為方便安裝和固定百分表:所述端面安裝架上設置有插裝百分表測量柱的通孔，所述端面安裝架在通孔的側面設置有連通通孔的螺紋孔，螺紋孔內擰有固定百分表測量杆的螺栓，其中端面安裝架上的通孔與固定後的聯軸器表面平行。為提高圓周表架和端面表架的穩定性:所述穩定裝置為分別設置在圓周固定架和端面固定架與聯軸器圓周相對兩端的穩定塊，所述穩定塊與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵。為更好的貼合聯軸器:所述圓周固定架和端面固定架安裝磁鐵的一面為內凹的弧形面。為方便調整與聯軸器表面的貼合:所述穩定塊安裝磁鐵的一面為內凹的弧形面，穩定塊通過軸連接、銷連接或鏈連接與圓周固定架和端面固定架連接。為取得更好的測量效果:所述端面表架有兩套，圓周表架有一套，測量時圓周表架位於兩套端面表架的中間，兩套端面表架在聯軸器上的位置相對且其兩者的立柱位於同一直線上。本發明通過磁力來固定找中心工具，不需要考慮聯軸器的固定環境，調整和固定速度快，大大提高了整個找中的測量過程。通過磁力吸附減少了固定架自身的體積和結構，能夠適應各種聯軸器的直徑。利用穩定塊的結構可以提高找中心工具的安裝穩定性。端面表架與參照柱之間距離可以任意調整，即百分表的讀數可以任意調整。本發明將端面表架和圓周表架均分三部分與聯軸器連接，不受聯軸器大小的限制，通用性較強，百分表用螺栓固定，拆卸調節方便。


圖1聯軸器內雙軸中心對準的示意圖。圖2聯軸器內雙軸徑向錯開的示意圖。圖3聯軸器內雙軸同心但有角向位移的示意圖。圖4聯軸器內雙軸不同心且有角向位移的示意圖。圖5用角尺和塞尺測量聯軸器內雙軸偏差的示意圖。圖6現有技術中不同對輪卡測量相應聯軸器的結構示意圖。圖7本發明的圓周表架結構示意圖。圖8圖7中圓周表架的A-A剖視圖。圖9本發明的端面表架結構示意圖。圖10圖9中端面表架的B-B剖視圖。圖11端面表架中的參照柱結構示意圖。圖12單表測量法的結構示意圖。圖13單表測量法的分析示意圖。圖14雙表測量法的結構和分析示意圖。圖15三表測量法的結構和分析不意圖。附圖中標號說明:1-圓周表架、101-圓周固定架、102-圓周安裝架、103-穩定塊、104-通孔、105-螺栓、106-銷、2-端面表架、201-端面固定架、202-端面安裝架、203-參照柱、3-磁鐵。
具體實施例方式如圖7、8、9、10、11所示，本發明的磁力可攜式聯軸器找中心工具表架，包括測量聯軸器圓周的圓周表架I和測量聯軸器端面的端面表架2，圓周表架I和端面表架2與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵3，在圓周固定架101和端面表架2上設置有提高與聯軸器固定強度的穩定裝置，圓周表架I和端面表架2通過磁鐵3固定在聯軸器上。其中圓周表架I包括安裝百分表的圓周安裝架和與聯軸器固定的圓周固定架101，圓周安裝架與圓周固定架101通過焊接或螺栓105連接固定在一起，磁鐵安裝在圓周固定架101與圓周安裝架102相對的另一面上。圓周安裝架102上設置有插裝百分表測量柱的通孔104，圓周安裝架102在通孔104的側面設置有連通通孔104的螺紋孔，螺紋孔內擰有固定百分表測量杆的螺栓105，其中圓周安裝架102設置通孔104的一端伸出圓周固定架101外且通孔104垂直於固定後的聯軸器表面。如圖7、8所示，穩定裝置採用與聯軸器表面貼合的穩定塊103，穩定塊103分別安裝在圓周固定架101和端面固定架201與聯軸器圓周相對的兩端上,穩定塊103與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵3。為方便穩定塊103與圓周固定架101之間的角度能夠與聯軸器表面密切貼合，穩定塊103通過軸連接、銷連接或鏈連接等活動連接方式與圓周固定架101連接。具體的連接結構可以採用自行車鏈條或履帶式車輪的連接方式，即穩定塊103與圓周固定架101連接端設置成相互卡合的凸凹對應方式，利用同時穿過穩定塊103和圓周固定架101的銷、軸或鏈而將兩者連接在一起，使兩者能夠以銷、軸或鏈為支點相互旋轉，從而實現與聯軸器密切貼合的目的。如圖9、10、11所示，本方案中的端面表架2包括固定百分表的端面安裝架202、與聯軸器固定的端面固定架201和表示聯軸器間距的參照柱203，其中端面安裝架202和端面固定架201通過焊接或螺接固定在一起，磁鐵3安裝在端面固定架201與端面安裝架202相對的另一面上，參照柱203上的磁鐵3安裝在參照柱203長軸的一端。端面安裝架202上同樣設置有插裝百分表測量柱的通孔104，在通孔104的側面設置有連通通孔104的螺紋孔，螺紋孔內擰有固定百分表測量杆的螺栓105，其中端面安裝架202上的通孔104與固定後的聯軸器表面平行。在端面固定架201與聯軸器圓周相對的兩端同樣可以設置與圓周固定架101兩端一樣的帶有磁鐵3的穩定塊103,其安裝方式和結構都與圓周固定架101的一樣。為進一步加強與聯軸器的貼合度，將圓周固定架101、端面固定架201和穩定塊103安裝磁鐵3的一面設置為內凹的弧形面,磁鐵3米用永磁鐵,利用嵌入的方式固定在圓周固定架101和端面固定架201的內部。本方案的找中心工具表架可以分別採用一套圓周表架I和端面表架2實現測量目的，測量時，圓周表架I與聯軸器固定後，百分表的測量杆與聯軸器表面接觸，端面表架2的端面固定架201位於聯軸器的一半，參照柱302位於聯軸器的另一半上，百分表的測量杆端頭與參照柱203接觸。為加快測量過程及提高測量精度，優選採用兩套端面表架2和一套圓周表架1，測量時圓周表架I位於兩套端面表架2的中間，兩套端面表架2在聯軸器上的位置相對且其兩者的參照柱位於同一直線上，各端面安裝架上的百分表的測量柱端頭與參照柱203接觸。百分表的測量方法包括單表測量法、雙表測量法、三表測量法和五表測量法，現分別說明如下:1、單表法:這種方法只測定聯軸器輪轂外圓的徑向讀數，不測量端面的軸向讀數，測量操作時僅用一個百分表，故稱單表法。其安裝、測量示意圖如圖12、13所示，此方法用一塊百分表就能判斷兩軸的相對位置並可計算出軸向和徑向的偏差值，也可以根據百分表上的讀數用圖解法求得調整量。單表測量的操作方法是，在兩個半聯軸器的輪轂外圓面上各作相隔90°的四等分標誌點la, 2a, 3a,4a與lb, 2b, 3b,4b。先在「B」聯軸器上架設百分表，使百分表的觸頭接觸在「A」聯軸器的外圓面上的Ia點處，然後將錶盤對到「O」位，按軸運轉方向盤動「B」聯軸器，分別測得「A」聯軸器上的la，2a，3a，4a的讀數(其中la=0)，為準確可靠可複測幾次。為了避免「A」聯軸器外圓面與軸不同心給測量帶來誤差，可同時盤動「B」與「A」聯軸器。然後再將百分表架設在「A」聯軸器上，以同樣方法測得「B」聯軸器上lb, 2b, 3b,4b的讀數(其中lb=0)。測出偏差值後，利用圖13所示的偏差分析示意圖分析方法，可得出「A」與「B」兩半聯軸器在垂直方向和水平方向兩軸空間相對位置的各種情況。

2、雙表測量法(又稱一點測量法):如圖14所示，用兩塊百分表分別測量聯軸器外圓和端面同一方向上的偏差值，即在測量某個方位上的徑向讀數的同時，測量出同一方位上的軸向讀數。具體做法是:先用角尺對吊裝就位準備調整的機器上的聯軸器做初步測量與調整，然後在作基準的主機側半聯軸器上裝上專用夾具及百分表，使百分表的觸頭指向原主機側半聯軸器的外圓及端面，具體測量方法如下:先用百分表測0°方位的徑向讀數al及軸向讀數Si，為了分析計算方便，常把al和Si調整為零，然後兩半聯軸器同時轉動，每轉90°讀一次百分表中數值,並把讀數值填到記錄表中，圓外記錄徑向讀數al, a2,a3, a4,圓內記錄軸向讀數si, s2, s3, s4,當百分錶轉回到零位時,必須與原零位讀數一致，測量的讀數必須符合下列條件才屬正確，即al+a3=a2+a4 ;sl+s3=s2+s4。通過對測量數值的分析計算，確定兩軸在空間的相對位置，然後按計算結果進行調整。此方法應用比較廣泛，可滿足一般機器的安裝精度要求。3、三表測量法(又稱兩點測量法):三表測量法與兩表測量法不同之處是在與軸中心等距離處對稱布置兩塊百分表，如圖15所示，在測量一個方位上徑向讀數和軸向讀數的同時，在相對的一個方位上測其軸向讀數，即同時測量相對兩方位上的軸向讀數，可以消除軸在盤車時竄動對軸向讀數的影響，其測量記錄圖如圖所示，三表測量法方法如下:根據測量結果，取0° 180°和180° 0°兩個測量方位上軸向讀數的平均值，即:s I = ( s I ; + s I ; ^ )/2$3=($3^ + S 3 ; ; ) / 2 ；取90° 270°和270° 90兩個測量方位上軸向讀數的平均值，即:P s 2 = ( s 2 ; + s 2 ; ; ) / 2 s 4 = ( s 4 ; + S 4 ; ; ) / 2 ；s 1，s 2，s 3，s 4四個平均值作為各方位計算用的軸向讀數，與a 1，a 2，a 3，a 4四個徑向讀數記入同一個記錄圖中，按此圖中的數據分析聯軸器的偏移情況，並進行計算和調整。這種測量方法精度很高，適用於需要精確對中的精密或高速運轉的機器，如汽輪機，離心式壓縮機等。相比之下，三表測量法比兩表測量法在操作與計算上稍繁雜一些。4、五表測量法(又稱四點測量法):在測量一個方位上的徑向讀數的同時，測出0° ,90° , 180° ,270°四個方位上的軸向讀數，並取其同一方位上的四個軸向讀數的平均值作為分析與計算用的軸向讀數，與同一方位的徑向讀數合起來分析聯軸器的偏移情況，這種方法與三表法應用特點相同。
兩軸絕對準確的對中是難以達到的，對連續運轉的機器要求始終保持準確的對中就更困難.各零部件的不均勻熱膨脹，軸的撓曲，軸承的不均勻磨損，機器產生的位移及基礎的不均勻下沉等，都是造成不易保持軸對中的原因，因此，在設計機器時規定兩軸中心有一個允許偏差值，這也是安裝聯軸器時所需要的。從裝配角度講，只要能保證聯軸器安全可靠地傳遞扭矩，兩軸中心允許的偏差值愈大，安裝時愈容易達到要求。但是從安裝質量角度講，兩軸中心線偏差愈小，對中愈精確，機器的運轉情況愈好，使用壽命愈長，因此需要不時的利用聯軸器找中心工具進行調整。以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專利的技術人員在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述提示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明方案的範圍內。
權利要求
1.一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，包括測量聯軸器圓周的圓周表架(I)，測量聯軸器端面的端面表架(2 )，圓周表架(I)和端面表架(2 )與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵(3)，所述圓周表架(I)和端面表架(2)上設置有加強與聯軸器固定效果的穩定裝置。
2.如權利要求1所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述圓周表架(I)包括安裝百分表的圓周安裝架(102)和與聯軸器固定的圓周固定架(101)，其中圓周安裝架(102)與圓周固定架(101)通過焊接或螺接固定在一起，所述磁鐵(3)安裝在圓周固定架(101)與圓周安裝架(102)相對的另一面上。
3.如權利要求2所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述圓周安裝架(102)上設置有插裝百分表測量柱的通孔(104)，所述圓周安裝架(102)在通孔(104)的側面設置有連通通孔的螺紋孔，螺紋孔內擰有固定百分表測量杆的螺栓(105)，其中圓周安裝架(102)設置通孔(104)的一端伸出圓周固定架(101)外且通孔(104)垂直於固定後的聯軸器表面。
4.如權利要求1所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述端面表架(2)包括固定百分表的端面安裝架(202)、與聯軸器固定的端面固定架(201)和表示聯軸器間距的參照柱(203)，其中端面安裝架(202)和端面固定架(201)通過焊接或螺接固定在一起，所述磁鐵(3)安裝在端面固定架(201)與端面安裝架(202)相對的另一面上，參照柱(203)上的磁鐵安裝在參照柱長軸的一端。
5.如權利要求4所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述端面安裝架(202)上設置有插裝百分表測量柱的通孔(104)，所述端面安裝架(202)在通孔(104)的側面設置有連通通孔的螺紋孔，螺紋孔內擰有固定百分表測量杆的螺栓(105)，其中端面安裝架(202)上的通孔(104)與固定後的聯軸器表面平行。
6.如權利要求3或5所述的任意一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架,其特徵在於，所述穩定裝置為分別設置在圓周固定架(101)和端面固定架(201)與聯軸器圓周相對兩端的穩定塊(103)，所述穩定塊(103)與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵(3)。
7.如權利要求6所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述圓周固定架(101 )、參照柱(203 )和端面固定架(201)安裝磁鐵(3 )的一面為內凹的弧形面。
8.如權利要求7所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述穩定塊(103)安裝磁鐵(3)的一面為內凹的弧形面,穩定塊(103)與圓周固定架(101)和端面固定架(201)分別採用銷(106 )連接、軸連接或鏈連接。
9.如權利要求8所述的一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，其特徵在於，所述端面表架(2)有兩套，圓周表架(I)有一套，測量時圓周表架(I)位於兩套端面表架(2)的中間，兩套端面表架(2)在聯軸器上的位置相對且其兩者的參照柱(203)位於同一直線上。
全文摘要
本發明公開一種可攜式磁力聯軸器找中心工具表架，包括測量聯軸器圓周的圓周表架，測量聯軸器端面的端面表架，圓周表架和端面表架與聯軸器接觸一面上設置有磁鐵，所述圓周表架和端面表架上設置有加強與聯軸器固定效果的穩定裝置。本發明通過磁力來固定找中心工具，不需要考慮聯軸器的固定環境，調整和固定速度快，大大提高了整個找中的測量過程。通過磁力吸附減少了固定架自身的體積和結構，能夠適應各種聯軸器的直徑。利用穩定塊的結構可以提高找中心工具的安裝穩定性。端面表架與參照柱之間距離可以任意調整，即百分表的讀數可以任意調整。本發明將端面表架和圓周表架均分三部分與聯軸器連接，不受聯軸器大小的限制，通用性較強，百分表用螺栓固定，拆卸調節方便。
文檔編號G01B5/252GK103162602SQ20131007890
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月12日 優先權日2013年3月12日
發明者蘭洪流, 張利傑, 李正義, 王輝, 周曉風, 邵洪波 申請人:大唐洛陽首陽山發電有限責任公司