СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСООСНОСТИ ВАЛОВ Российский патент 2006 года по МПК G01B5/25 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для контроля несоосности, и может быть использовано в машиностроительном и ремонтном производстве, в частности при осмотре и ремонте подвижного состава метрополитена, где необходимо измерять и регулировать несоосность валов силового тягового электродвигателя и выходного вала редуктора колесных пар.

Известен способ контроля соосности валов машин, заключающийся в измерении радиального и осевого биения конструктивных элементов первой машины относительно конструктивных элементов второй машины, при этом одна из которых имеет крепительный фланец, измерительный узел устанавливают на валу первой машины и измеряют его радиальное биение относительно цилиндрической поверхности затачки крепительного фланца и осевое относительно его торца (см. а.с. №1613843, опубл. 15.12.1990, G 01 В 5/24, 5/25, "Способ контроля соосности валов машин").

Недостатком известного способа является то, что измеритель центрируют на валу (валах), например, в вертикальной плоскости и несоосность определяют в этой же плоскости. В результате на точность измерения влияет разница диаметров (радиусов) валов. Это требует дополнительно осуществлять операцию компенсации диаметра путем поворота измерителя на 180°.

Известен способ контроля соосности, например валов машин, заключающийся в измерении расстояния между их поверхностями с помощью измерителя, отличающийся тем, что вычисляют расстояние между поверхностями валов при их соосном расположении и корректируют показания измерителя на эту величину, поворачивают устройство на одном из валов и определяют горизонтальную и вертикальную несоосности (см. заявку №2001122783, 10.07.2003, G 01 В 5/24, "Способ контроля соосности валов машин").

Недостатком известного способа является то, что устройство измерения центрируют вдоль оси одной из плоскостей и измерение осуществляют в этой же плоскости, где на точность измерения влияет разница диаметров валов. Для повышения точности и возможности непрерывного контроля (измерения) в одной из плоскостей требуется вводить сигнал коррекции разницы радиусов валов, что, как следствие, усложняет процесс измерения несоосности.

Целью изобретения является создание способа, на процесс измерения которого не влияла бы разница диаметров (радиусов) валов.

Поставленная цель достигается тем, что известный способ, основанный на центрировании измерительного устройства, например, в вертикальной плоскости, в нем в этом положении измеряют горизонтальную несоосность, а при центрировании в горизонтальной плоскости измеряют вертикальную несоосность. Другими словами, измеряют в той или иной плоскости проекцию расстояния между точками перегиба валов в этой плоскости, что не зависит от диаметров валов.

Таким образом, предложенный способ позволит упростить процесс измерения, т.к. не требуется компенсировать линейный размер, как в а.с. №1613843, или вводить компенсирующий сигнал, как это осуществляют в заявке №2001122783.

Кроме того, по мнению заявителя, совместное использование предложенного способа совместно со способом, например, по заявке №2001122783 позволит с одной стороны в одной точке касания, например, в вертикальной плоскости одновременно измерять вертикальную и горизонтальную несоосность.

По мнению заявителя, эта особенность может составить самостоятельное изобретение и более подробно будет раскрыто в следующей заявке.

На фиг.1 изображена проекция валов 1 и 2 агрегатов (агрегаты на фиг.1 не показаны) несоосность которых необходимо измерить. Сверху измеряют горизонтальную несоосность L проекции на эту плоскость между точками перегиба А и В. Справа измеряют вертикальную несоосность L₁ между точками перегиба в этой плоскости A₁ и B₁, а экстремальную L₂ - в точках А₂ и В₂. Как видно, проекции расстояний между точками А и В не зависят от диаметров валов.

На фиг.2 изображено конкретное устройство, с помощью которого измеряют несоосность валов 1 и 2. На валу 2 посредством штанги 3 (выполняющей функции корпуса), стойки 4 и зажимов 5 и 6 устанавливают подпружиненный Т-образный наконечник 7 (пружина не показана) с возможностью контакта с валом 1 и перемещения вверх-вниз. Нижний конец 8 Т-образного наконечника снабжен измерителем, например, в виде реохорда. Если вал 1 перемещается вперед или назад, то изменяется точка контакта вала 1 с реохордом, которая изменяет свое сопротивление пропорционально или кратно, где по величине сопротивления судят о величине смещения (несоосности валов в горизонтальной плоскости). Наконечник 8 может быть снабжен шкалой с нулем посередине и пазом, по которому перемещается призма, установленная на вал 1 с указателем (стрелкой), на фиг.2 не показано. Если вал 1 смещается, призма смещается вместе с валом, а указатель будет по шкале показывать величину смещения, что соответствует несоосности. При поворачивании зажима 6 на валу 2 можно измерить вертикальную и экстремальную несоосность.

При измерении несоосности других валов 1 и 2, которые имеют другой диаметр, при установке зажима 6 на вал 2 Т-образный наконечник 7 опустится вниз или поднимется вверх, что не повлияет на точность измерения и не потребует введения корректирующего сигнала, т.к. измерение происходит в другой плоскости, где линейные размеры валов (диаметры) не влияют на точность измерения. Если после определения несоосности, например, экстремальной, закрепить зажим на валу 2, то можно непрерывно измерять несоосность в процессе регулировки.

Способ может быть использован при осмотре и ремонте подвижного состава метрополитена, где необходимо измерять и регулировать несоосность валов тягового электродвигателя и выходного редуктора колесных пар. На одном из валов посредством штанги, стойки и зажимов устанавливают подпружиненный Т-образный наконечник с возможностью контакта с другим валом. При этом Т-образный наконечник снабжен измерителем, например реохордом. Измеряют величину смещения вала в горизонтальной плоскости, которая соответствует горизонтальной несоосности, а при поворачивании зажима на валу измеряют вертикальную и экстремальную несоосность. При создании способа решалась задача исключения влияния на результат измерения разницы диаметров (радиусов) валов. 2 ил.

Способ измерения несоосности валов, заключающийся в том, что устанавливают на одном из валов посредством штанги, стойки и зажимов подпружиненный Т-образный наконечник с возможностью контакта с другим валом, при этом Т-образный наконечник снабжен измерителем, например реохордом, отличающийся тем, что измеряют величину смещения вала в горизонтальной плоскости, которая соответствует горизонтальной несоосности, а при поворачивании зажима на валу измеряют вертикальную и экстремальную несоосность.