[发明专利]大型高速回转装备几何形貌与质量特性一体化测量装置

权利要求书

1.一种大型高速回转装备几何形貌与质量特性一体化测量装置，其特征在于：包括平行设置在基座(8)两侧的两个立柱(4)、设置在基座(8)内部的气浮轴系(7)、设置在两个立柱(4)之间的且固定在气浮轴系(7)上的调心调倾工作台(5)、固定在调心调倾工作台(5)上的称重机构(9)、设置在称重机构(9)上的翻转卡盘(10)和设置在基座(8)上的对气浮轴系(7)起振的起振机构(6)；所述的翻转卡盘(10)夹紧被测转子且调节被测转子的测量姿态；

所述的气浮轴系(7)设置在基座(8)的中心，所述的气浮轴系(7)由力矩电机(14)带动，力矩电机(14)的转轴末端固设有扭杆(12)，扭杆(12)的末端与励磁制动器(13)连接，力矩电机(14)上设有光栅测角机构(15)，所述光栅测角机构(15)测量起振机构(6)对气浮轴系(7)起振时，气浮轴系(7)的转动角度及摆动周期；

在两个立柱(4)上滑动设置有四个横臂(2)，且四个横臂(2)两两一组设置，每个横臂(2)的端部处均配置一球关节万向表架(1)，在每一球关节万向表架(1)的端部处配置一电感传感器(3)；

所述气浮轴系(7)包括气浮轴(7c)、气浮轴套(7b)、上台面(7a)和气浮下板(7d)，所述气浮轴(7c)设置在气浮轴套(7b)内，所述上台面(7a)和气浮下板(7d)设置在气浮轴套(7b)外，所述上台面(7a)固定在气浮轴(7c)的上端，所述气浮下板(7d)固定在气浮轴(7c)的下端，所述调心调倾工作台(5)固定在上台面(7a)上；

所述翻转卡盘(10)包括支座(10a)、翻转轴(10d)、步进电机(10f)、翻转手柄(10b)、刻度盘(10e)和三爪卡盘(10c)，所述翻转轴(10d)由支座(10a)支撑，且绕支座(10a)旋转设置，所述步进电机(10f)固定在翻转轴(10d)的侧面，步进电机(10f)的轴穿过翻转轴(10d)的中部与三爪卡盘(10c)固定连接，翻转轴(10d)的旋转角度由翻转手柄(10b)控制并通过刻度盘(10e)读取；

所述称重机构(9)包括上支撑板(9a)、下支撑板(9b)和若干称重传感器(9f)，所述上支撑板(9a)和下支撑板(9b)均为环形板，且上支撑板(9a)的外环直径小于下支撑板(9b)的内环直径，若干承重传感器(9f)均匀布置在上支撑板(9a)和下支撑板(9b)之间；每个称重传感器(9f)的下端面固定在下支撑板(9b)上，每个称重传感器(9f)的上端面均通过一支撑机构支撑着上支撑板(9a)的下表面；

所述支撑机构包括上V块(9e)、支撑球(9c)和下凹球块(9d)，所述支撑球(9c)设置在上V块(9e)与下凹球块(9d)围成的空间内，所述支撑球(9c)支撑上V块(9e)，所述上V块(9e)固定在上支撑板(9a)上，所述下凹球块(9d)固定在称重传感器(9f)的上端面；

所述翻转手柄(10b)固定在翻转轴(10d)的一端，且翻转手柄(10b)在设置在支座(10a)的限位槽(10g)内转动，且由锁紧螺母(10k)锁紧，翻转轴(10d)的另一端设有与刻度盘(10e)配合的指针(10h)；

所述起振机构(6)包括气缸(6a)和气缸支撑板(6b)，所述气缸(6a)固定在气缸支撑板(6b)上，所述气缸支撑板(6b)固定在基座(8)的上表面，气缸(6a)的活塞杆伸出对上台面(7a)起振。

2.根据权利要求1所述的大型高速回转装备几何形貌与质量特性一体化测量装置，其特征在于：所述光栅测角机构(15)包括光栅尺(15a)、光栅读数头(15b)和读数头安装架(15c)，所述光栅尺(15a)套设在力矩电机(14)的转子组件上，所述光栅读数头(15b)通过读数头安装架(15c)固定在力矩电机(14)的定子组件上，起振机构(6)对上台面(7a)起振时，光栅读数头(15b)与光栅尺(15a)配合测量上台面(7a)的摆动角度和摆动周期。

3.根据权利要求2所述的大型高速回转装备几何形貌与质量特性一体化测量装置，其特征在于：力矩电机(14)的定子组件固定在气浮轴套(7b)上，力矩电机(14)的转子组件固定在气浮下板(7d)上，扭杆(12)上端固结在力矩电机(14)的转轴上，扭杆(12)的下端与励磁制动器(13)转轴部分固连，励磁制动器(13)的下端通过制动器桶(11)固定在气浮轴套(7b)上。

4.根据权利要求3所述的大型高速回转装备几何形貌与质量特性一体化测量装置，其特征在于：在立柱(4)上设有竖直导轨，四个横臂(2)沿其对应的竖直导轨竖直移动，所有横臂(2)上均设有水平导轨，所有横臂(2)沿各自水平导轨水平移动。