CN110926302A - 一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法 - Google Patents

一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及孔轴定心装置领域，具体公开了一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法，包括底座，所述底座的中部设置有夹紧机构，所述底座的四周均布设置有至少三个压力检测机构；所述压力检测机构包括固定套，所述固定套固定在底座上，所述固定套内设置有一弹簧，所述弹簧的另一端设置有套筒，所述套筒远离弹簧的一端面上设置有压力传感器。本发明的优点是定心装置的结构简单，可以适用于不同孔径的孔轴同心定位，同时操作简单，适用性强。

Description

一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法
技术领域
本发明涉及孔轴定心装置领域，特别是一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法。
背景技术
在工业上，孔轴配合是很常见的配合关系，在进行孔和轴配合时往往需要对孔和轴进行定位，而定位就需要采用专门的工具进行定位，先将孔的位置确定，从而确定轴的位置，现有进行孔轴定位的装置的结构复杂，适用性差，且操作不方便，难以应付各种复杂的环境，对使用的要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中定心装置的结构复杂，操作复杂的缺点，提供一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置及方法，其结构简单，适用性强，可适用于多孔径的孔轴配合，且操作简单。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，包括底座，所述底座的中部设置有夹紧机构，所述底座的四周均布设置有至少三个压力检测机构；
所述压力检测机构包括固定套，所述固定套固定在底座上，所述固定套内设置有一弹簧，所述弹簧的另一端设置有套筒，所述套筒远离弹簧的一端面上设置有压力传感器。
具体的，所述的夹紧机构为三爪卡盘，所述三爪卡盘通过螺栓固定在底座上，定心装置通过三爪卡盘装夹在主轴上。
具体的，所述的底座为环形底座，其中部为环形空腔，所述夹紧机构设置在环形底座的空腔内，且与环形底座同轴心设置。
具体的，所述固定套通过螺栓固定在底座的外侧，所述弹簧固定在固定套的内腔内。
具体的，所述固定套的外侧设置有卡槽，所述套筒的外侧设置有与卡槽配合的卡扣，用于收缩弹簧。
具体的，所述固定套端部沿轴向设置有滑杆，所述套筒的端部沿其轴向设置有盲孔，所述滑杆置于所述盲孔内滑动配合。
具体的，所述压力传感器包括压力应变转换器，压力应变转换器的端面设置多个弹性敏感元件，弹性敏感元件均布在压力应变转换器端面的***，还包括压力传输装置，压力传输装置设置在套筒上，用于输出压力信号。
一种使用轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置进行定心的方法，包括以下步骤，
将所述定心装置通过夹紧机构安装在主轴上，然后将主轴和定心装置放置在需要定心的孔内，打开套筒与固定套之间的卡扣结构，使弹簧伸长，弹簧伸长使三个压力传感器上的弹性敏感元件与孔的内壁接触；将三个压力传感器的信号通过压力传输装置分别传输给数据处理模块进行处理，处理后在显示器上进行压力读数；根据三个压力传感器的压力读数调节主轴的位置，调节时比较三个压力传感器的读数大小，使三个压力传感器的读数大小在误差范围内，即孔与主轴同轴。
本发明具有以下优点：
1、本发明的定心装置的结构简单，使用方便，仅需要通过调节三个传感器的读数是读数在误差范围内就能确定孔轴同心，可适用于任何技术水平的车间。
2、产品的适用性广，可适用于不同孔径的通孔或者盲孔定心，也可适用于不同轴径的主轴，可在同一车间不同工位共用，设置的弹簧可伸缩，在不同的孔径内弹簧的压缩程度不同，压力传感器检测的压力也不同，但只需要确定三个压力传感器的读数相同就能判断孔轴同心。
3、产品结构简单轻便易携带，可适用于不同场合的定心。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图2 为本发明的压力传感器结构示意图；
图3 为本发明的使用状态结构示意图；
图中：1-夹紧机构，2-底座，3-固定套，4-弹簧，5-套筒，6-压力传感器，7-滑杆，8-卡槽，9-卡扣，10-压力传输装置，11-弹性敏感元件，12-主轴，13-孔，14-压力检测机构，15-压力应变转换器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1~3所示，一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，包括底座2，所述底座2的中部设置有夹紧机构1，所述底座2的四周均布设置有至少三个压力检测机构14；本实施例优选为三个压力检测机构14。
所述压力检测机构14包括固定套3，所述固定套3固定在底座2上，所述固定套3内设置有一弹簧4，所述弹簧4的另一端设置有套筒5，所述套筒5远离弹簧4的一端面上设置有压力传感器6，在使用时将所述定心装置通过夹紧机构1安装在主轴12上，然后将主轴12和定心装置放置在需要定心的孔13内，打开套筒5与固定套3之间的卡扣结构，使弹簧4伸长，弹簧4伸长使三个压力传感器6上的弹性敏感元件11与孔13的内壁接触；将三个压力传感器6的信号通过压力传输装置10分别传输给数据处理模块进行处理，处理后在显示器上进行压力读数；根据三个压力传感器6的压力读数调节主轴12的位置，调节时比较三个压力传感器6的读数大小，使三个压力传感器6的读数大小在误差范围内，即孔13与主轴12同轴，由压力传感器6将主轴12的位置信息转化为数字信息，调节过程可由压力传感示数的变化而显示，从而简化定心过程；在确定了孔13的位置后，将定心装置取下，然后装夹需要与孔配合的轴就能实现孔轴的同心配合安装。
进一步的，所述的夹紧机构1为三爪卡盘，所述三爪卡盘通过螺栓固定在底座2上，定心装置通过三爪卡盘装夹在主轴12上，本实施例的夹紧机构采用三爪卡盘，三爪卡盘的结构简单，且是很常见的夹紧机构，其夹紧稳定。
进一步的，所述的底座2为环形底座，其中部为环形空腔，所述夹紧机构1设置在环形底座的空腔内，且与环形底座同轴心设置。
进一步的，所述固定套3通过螺栓固定在底座2的外侧，所述弹簧4固定在固定套3的内腔内。
进一步的，所述固定套3的外侧设置有卡槽8，所述套筒5的外侧设置有与卡槽8配合的卡扣9，用于收缩弹簧4，设置卡扣9的目的是在定心装置没有使用时将固定套3与套筒5通过卡扣连接，使弹簧压缩在固定套3与套筒5，放置弹簧4由于长时间自由伸长，其自身的性能参数发送变化，影响测量的精确度；同时方便将定心装置放入需要定心的孔13内，若将弹簧4处于伸长状态的定心装置放入孔13内，其圆周直径大于需要定心的孔13的直径，这样定心装置放入孔13内不方便，需要将三个压力检测机构14收缩起来才能轻松放入孔13内，在放入孔13内再打开卡扣9，使弹簧4自由伸长。
进一步的，所述固定套3端部沿轴向设置有滑杆7，所述套筒5的端部沿其轴向设置有盲孔，所述滑杆7置于所述盲孔内滑动配合，固定套3与套筒5之间通过弹簧4连接，弹簧4的一端固定在套筒5内，在卡扣打开时固定套3与套筒5分离，在使用时要保证固定套3与套筒5的同轴度，这样才能保证压力传感器6检测的精度，由于固定套3与套筒5之间是通过弹簧4连接，弹簧的4变形是不易控制的，其有多自由度，本实施例仅需要其在弹力伸缩方向的自由度即可，所以为了限制弹簧4的其他自由度，通过在固定套3上设置滑杆7，滑杆7***套筒5的盲孔内实现滑动配合，这样在弹簧4伸缩时套筒5就能沿着滑杆7滑动，实现轴向的移动，始终保持套筒3与固定套5的同轴度；在实际使用时可以将滑杆7设置在套筒5上，盲孔设置在固定套3内，不影响工作。
进一步的，所述压力传感器6包括压力应变转换器15，压力应变转换器15的端面设置多个弹性敏感元件11，弹性敏感元件11均布在压力应变转换器15端面的***，还包括压力传输装置10，压力传输装置10设置在套筒5上，用于输出压力信号；本实施例优选设置六个弹性敏感元件11，通过六个弹性敏感元件11获得孔内部不同位置的应力数，然后再通过压力应力转换器15将被测压力转换为相应电阻值变化，然后通过压力传感器6将这种电阻值的变化进行传输。
压力应力转换器的工作原理：弹性元件的变形，引起应变敏感元件的阻值变化，通过内部的转化电路，将其转化为电量输出，即可通过输出电量的变化来反映被测压力的变化。
一种使用轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置进行定心的方法，包括以下步骤，
将所述定心装置通过夹紧机构1安装在主轴12上，然后将主轴12和定心装置放置在需要定心的孔13内，打开套筒5与固定套3之间的卡扣结构，使弹簧4伸长，弹簧4伸长使三个压力传感器6上的弹性敏感元件11与孔13的内壁接触；将三个压力传感器6的信号通过压力传输装置10分别传输给数据处理模块进行处理，处理后在显示器上进行压力读数；根据三个压力传感器6的压力读数调节主轴12的位置，调节时比较三个压力传感器6的读数大小，使三个压力传感器6的读数大小在误差范围内，即孔13与主轴12同轴，这样就确定的孔的位置，孔13的位置确定了轴的位置相应就确定了。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于，包括底座（2），所述底座（2）的中部设置有夹紧机构（1），所述底座（2）的四周均布设置有至少三个压力检测机构（14）；
所述压力检测机构（14）包括固定套（3），所述固定套（3）固定在底座（2）上，所述固定套（3）内设置有一弹簧（4），所述弹簧（4）的另一端设置有套筒（5），所述套筒（5）远离弹簧（4）的一端面上设置有压力传感器（6）。
2.根据权利要求1所述的一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于：所述的夹紧机构（1）为三爪卡盘，所述三爪卡盘通过螺栓固定在底座（2）上，定心装置通过三爪卡盘装夹在主轴（12）上。
3.根据权利要求1所述的一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于：所述的底座（2）为环形底座，其中部为环形空腔，所述夹紧机构（1）设置在环形底座的空腔内，且与环形底座同轴心设置。
4.根据权利要求1所述的一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于：所述固定套（3）通过螺栓固定在底座（2）的外侧，所述弹簧（4）固定在固定套（3）的内腔内。
5.根据权利要求1所述的一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于：所述固定套（3）的外侧设置有卡槽（8），所述套筒（5）的外侧设置有与卡槽（8）配合的卡扣（9），用于收缩弹簧（4）。
6.根据权利要求1所述的一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于：所述固定套（3）端部沿轴向设置有滑杆（7），所述套筒（5）的端部沿其轴向设置有盲孔，所述滑杆（7）置于所述盲孔内滑动配合。
7.根据权利要求1所述的一种轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置，其特征在于：所述压力传感器（6）包括压力应变转换器（15），压力应变转换器（15）的端面设置多个弹性敏感元件（11），弹性敏感元件（11）均布在压力应变转换器（15）端面的***，还包括压力传输装置（10），压力传输装置（10）设置在套筒（5）上，用于输出压力信号。
8.一种使用权利要求1~7任意一项所述的轴径可调节式三弹簧压力传感机械定心装置进行定心的方法，其特征在于：包括以下步骤，
将所述定心装置通过夹紧机构（1）安装在主轴（12）上，然后将主轴（12）和定心装置放置在需要定心的孔（13）内，打开套筒（5）与固定套（3）之间的卡扣结构，使弹簧（4）伸长，弹簧（4）伸长使三个压力传感器（6）上的弹性敏感元件（11）与孔（13）的内壁接触；将三个压力传感器（6）的信号通过压力传输装置（10）分别传输给数据处理模块进行处理，处理后在显示器上进行压力读数；根据三个压力传感器（6）的压力读数调节主轴（12）的位置，调节时比较三个压力传感器（6）的读数大小，使三个压力传感器（6）的读数大小在误差范围内，即孔（13）与主轴（12）同轴。
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