[其他]孔径浮动测量头

说明书

本发明属于以机械方法为特征的内径计量装置，用以内孔直径测量，特别是铁路机车车辆车轮轮孔直径的测量。

本发明是在日本特开昭51－87071公开的那类自动内径测量装置的基础上发展起来的。以往，内孔直径主要靠手工测量，由于测量中心的位置难以确定，故测量精度和效率都很低。特开昭51－87071提出的测量装置，其测头依靠导向锥套进入被测孔。在导向锥套的直径方向配置一对测量触头，其中一个测量触头作直线运动，另一个触头固定在摆杆的自由端，可绕摆杆的支点回转，两触头与工件接触，并把工件的尺寸输给装在直动触头导轴上的传感器。采用这种装置，可使内孔测量自动进行，提高了测量精度和效率，但该装置尚有如下一些不足之处：

（1）该装置采用空气静压轴承，这就要求有一套高精度的过滤系统，并需要不间断地供气，因而会造成能源浪费、噪声和污染，运行可靠性差。

（2）该装置的一对触头，一个固定在触头座上，一个固定在摇臂上。这样一方面结构不够紧凑，另一方面由于只有固定在触头座上的触头做直线运动，而固定在摆杆上的触头做绕摆杆轴心的圆周运动，因此导致较大的测量误差。

本发明的第一个目的是改革空气静压轴承，提供一种可在垂直于浮动油缸轴线的平面内作平面运动的分片式机械滚珠轴承的孔径浮动测量头。

本发明的第二个目的是改进测量头结构，提供一种二测量头处于触头座同一直径的二端，且保持径向直线运动的孔径浮动测量头。

本发明的技术方案是：平面浮动轴承是分片式的滚珠轴承，至少有上、中、下三片组成，也可以是三的倍数片，测量头的浮动油缸、定位锥套与平面浮动轴承的上片、下片（或中片）固紧成一体，二者通过二排滚珠（钢球）支承在中片（或上、下片）上，中片（或上，下片）固定在升降机架上。使上下二片在相对于油缸轴线垂直的平面内作平面运动，调正定位锥套的定位中心，整个浮动测量头在非工作状态下处于浮动范围的中心位置。二侧测量触头装在触头座的同一直径的二端，均做直线运动，二测量触头座测得的工件尺寸反映给装在触头导轨上的传感器，再输入计算机并由数显装置显示出来。

本发明的技术，弥补了日本特开昭51－87071所提出测量头的不足，从而提高了测量精度、效率和效益。

以下，结合附图，以实施例来详细说明本发明：

图一为总装图；图二为附件图；图三为传动和升降定位图。

测头部件（7）（图一）与回转轴（20）紧固，该轴上装有二套滚动轴承（21），拧紧锁紧螺母（24），通过垫环（23）和隔套（19），可将轴承预紧。轴承的外圈由螺母（8）、档圈（22）固定在升降活塞（18）的内孔里。升降活塞（18）的上端，装有齿轮，它与驱动部件（1）互相啮合，以带动主轴（测量头）作180度范围的正反转。升降活塞（18）安装在浮动油缸内。浮动油缸（16）的下部与平面浮动轴承的上片（3）和下片（11）固紧成一体，二者通过两排滚珠（钢球）（12）支承在中片（5）上。定位锥套（10）与下片紧固。（15）为螺钉，（13）是弹簧座，（14）为拉簧，通过拉簧使整个浮动测量头在非工作状态下处于浮动范围的中心位置。上、下二片相对于中片，在相对于油缸轴线垂直的平面内作平面运动，从而调正定位锥套（测量头）的测量中心，保证测量精度。（6）为防尘罩，（17）为油缸上盖。

测量触头（30）（图二）左右各一，分别紧固在左测头座（31）和右测头座（38）上，两测头座上各安装有两根导轴（35），通过滚珠（36），支承在轴套（34）内，（34）与测头体（25）过盈配合，（37）为保持架，（33）为弹性片，（32）为弹簧档圈，两者限制测量触头对工件的接触压力。传感器座（26）固紧在左测头座的二根导轴上，传感器（27）由传感器座（26）夹固，由螺母（39）将导轴（35）与左右测头座紧固。导向锥套（40）与测头体（25）紧固在一起。

基板（47）（图三）紧固在升降活塞（18）的上端，齿轮（45）与回转轴（18）固紧，微电机（48）通过小齿轮带动回转轴旋转。大齿轮（45）的中心齿轮与齿轮（44）啮合。齿轮（44）的轴端有回转板（52），用螺母（50）紧固。齿轮（44）由2套滚动轴承（51）支承在体（53）内。微动开关（49）起着限制回转轴转角的作用。开关（41）、（43）起着控制升降活塞行程的作用。活塞升降时，撞块（54）与这些开关接触，通过电气液压系统将升降活塞停在适当位置。（42）为开关座板，安装在浮动油缸（16）上供固定行程开关之用。