轴承安装高度差测量装置及测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种轴承安装高度差测量装置及测量系统，该轴承安装在第一轴和第二轴之间，轴承的轴承外圈与第一轴连接，轴承的轴承内圈与第二轴连接，测量装置用于测量轴承的安装高度差，安装高度差为第二轴端面与轴承的外圈端面之间的高度差，测量装置包括导向机构、测距机构和磁性底座，导向机构包括滑动连接的移动件和支架，支架通过磁性底座安装于所述第二轴端面上，测距机构设置在移动件上，移动件可沿支架做垂直于轴承轴线方向的直线运动。本测量装置可实现沿径向方向对轴承外圈端面的安装高度差的连续检测，检测效率高、精度好。
【专利说明】
轴承安装高度差测量装置及测量系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及测量领域，尤其涉及一种轴承安装高度差测量装置及测量系统。
【背景技术】
[0002]在工件生产、定位或安装的过程中，通常需要精确保证工件内部或工件之间单个平面或多个平面之间的高度差，并且根据高度差来判断工件是否符合要求或能否实现精确定位及安装。在风力发电机组中，尤其在直驱风力发电机组中，轴承的精确定位及安装对轴承运转性能、载荷分布及寿命等具有显著影响，进而影响了风力发电机组性能及寿命。
[0003]图1为某永磁直驱风力发电机组轴承安装结构示意图。其中，在风力发电机组的第一轴I和第二轴6之间安装有轴承。轴承包括轴承外圈2、滚动体3和轴承内圈4。滚动体3设置在轴承外圈2和轴承内圈4之间，轴承外圈2与第一轴I连接，轴承内圈4与第二轴6相连接。由于轴承游隙及安装预紧力的影响，为实现轴承及内圈端盖5的精确定位及安装，需精确测量并控制第二轴端面C与轴承外圈端面A之间的安装高度差L，安装高度差L具体是指沿电机转轴的轴向方向，第二轴端面C与轴承外圈端面A之间的沿轴向方向的距离。
[0004]常用的安装高度差测量方法是采用深度尺、三坐标测量仪等方式进行多点离散式及接触式测量。在采用上述设备测量安装高度差的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题:
[0005]采用深度尺测量时，每完成一次测量后都需要重复装配和配对才能进行下一次测量，测量效率较低，测量数据不连续;此外，由于采用接触式测量，深度尺与待测面的接触情况对测量精度影响较大，因此如果待测面凸凹不规则或者是毛坯面，使得测量更加困难。另一方面，采用三坐标测量仪进行测量时，虽然可以得到准确的测量结果，但三坐标测量仪体积较大，对特殊尺寸测量难度高，成本较高。在此基础上，上述测量方式均不易实现自动测量，灵活性不够。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的实施例提供一种轴承安装高度差的测量装置和测量系统，以便于测量轴承的安装高度差，并提高测量效率。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0008]—种轴承安装高度差测量装置，所述轴承安装在第一轴和第二轴之间，所述轴承的轴承外圈与所述第一轴连接，所述轴承的轴承内圈与所述第二轴连接，所述测量装置用于测量所述轴承的安装高度差，所述安装高度差为第二轴端面与所述轴承的外圈端面之间的高度差，所述测量装置包括导向机构、测距机构和磁性底座，所述导向机构包括滑动连接的移动件和支架，所述支架通过所述磁性底座安装于所述第二轴端面上，所述测距机构设置在所述移动件上，所述移动件可沿支架做垂直于所述轴承轴线方向的直线运动。
[0009]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述移动件是滑块，所述支架具有滑轨。
[0010]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述移动件是滑杆，所述支架设有导向孔或导向槽，所述滑杆可滑动的设置在所述导向孔或导向槽内。
[0011]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述磁性底座设有用于控制所述磁性底座磁性的磁性开关。
[0012]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述测量装置还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述移动件沿所述支架运动。
[0013]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述驱动机构为曲柄-连杆机构、齿轮-齿条机构或丝杠-螺母机构。
[0014]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述测距机构包括接触式测距机构或非接触式测距机构。
[0015]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述非接触式测距机构包括激光传感器、超声波传感器或涡流传感器。
[0016]优选的，在前述的轴承安装高度差测量装置中，所述接触式测距机构为千分表。
[0017]—种轴承安装高度差测量系统，包括多个前述的测量装置，所述多个测量装置沿绕轴承轴线的圆周布置在第二轴端面上。
[0018]本实用新型实施例提供的轴承安装高度差测量装置和测量系统，通过设置测距机构以及相互连接的移动件和支架的导向机构，支架与第二轴端面相连，将测距机构安装于移动件上并随移动件沿支架做垂直于所述轴承轴线方向的直线导向运动，在运动过程中对轴承的安装高度差连续进行测量，使得测量操作方便，并且可有效改善轴承安装过程中的安装高度差的检测精度和检测效率，实现径向方向不同位置的连续的测量。
[0019]在此基础上，还可通过为移动件设置驱动机构，实现连续测量的自动控制。
【附图说明】
[0020]图1为永磁直驱风力发电机组轴承安装结构；
[0021 ]图2为实施例一的轴承安装高度差测量装置的示意图；
[0022]图3为实施例一的轴承安装高度差测量装置的立体图；
[0023]图4为实施例二的轴承安装高度差测量装置的示意图；
[0024]图5为实施例二的轴承安装高度差测量装置的立体图；
[0025]图6为实施例三的轴承安装高度差测量装置的示意图；
[0026]图7为实施例三的轴承安装高度差测量装置的立体图；
[0027]图8为轴承安装高度差测量系统的结构示意图；
[0028]附图标号说明:
[0029]A、轴承外圈端面;C、第二轴端面;L、安装高度差；1、第一轴；2、轴承外圈；3、滚动体;4、轴承内圈；5、轴承内圈端盖;6、第二轴;7、轴承轴线;21、接触式测距机构;22、非接触式测距机构；31、支架;32、移动件;33、磁性底座;34、第一连接件;35、磁性开关;36、第二连接件;37、第三连接件;41、曲柄;42、连杆;43、支撑座;44、输入轴；100、测量装置;211、弹性结构;212、测量探针。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型实施方式的轴承安装高度差测量装置进行详细描述。
[0031]在下文中，轴向方向指的是轴承轴线7延伸的方向，径向方向指的是与轴承轴线7垂直的方向，周向方向是指绕轴承轴线7的圆周方向。安装高度差L指的是第二轴端面C与轴承外圈端面A之间的沿轴向方向的距离。
[0032]实施例一
[0033]图2和图3是实施例一的轴承安装高度差的测量装置的结构示意图。
[0034]本实用新型实施例的轴承安装高度差测量装置中，轴承安装在第一轴I和第二轴6之间，轴承的轴承外圈2与第一轴I连接，轴承的轴承内圈4与第二轴6连接;测量装置用于测量轴承的安装高度差L，安装高度差L为第二轴端面C与轴承的外圈端面A之间的高度差，测量装置包括导向机构、测距机构和磁性底座，导向机构包括滑动连接的移动件32和支架31，支架31通过磁性底座33安装于第二轴端面C上，测距机构设置在移动件32上，移动件32可沿支架31做垂直于轴承轴线7方向的直线运动。
[0035]本实施例的轴承安装高度差测量装置通过设置导向机构，由移动件32带动测距机构沿外圈端面A沿径向方向移动，测距机构可实现对外圈端面A径向方向不同位置与第二轴端面C之间的安装高度差L的连续的测量，操作简单，安装便捷，检测效率和精度高。
[0036]在此基础上，轴承可进一步采用圆锥滚子轴承。但并不限于圆锥滚子轴承，本实施例的轴承安装高度差的测量装置还可适用于其他类型的轴承。
[0037]可选地，支架31通过第一连接件34与磁性底座33相连接，磁性底座33通过磁性吸附将导向机构与第二轴端面C牢固的安装，并且不需要额外的连接件，安装和拆卸方便，检测效率高。
[0038]可选的，本实施例的轴承安装高度差测量装置可以用于风力发电机组的轴承的安装定位，当应用于风力发电机组上时，第一轴I是定轴，第二轴6是动轴。
[0039]下面以图2和图3为例对本实施例中的主要组成部件的可选实施例进行进一步的说明。
[0040]如图2和图3中所示，导向机构可采用滑块-滑轨的组合方式，例如，移动件32具有滑块的形式，支架31上设有与滑块相配合的滑轨。滑块可在滑轨的导向下沿滑轨移动。通过设置导向机构可精确的控制测距机构沿径向方向移动，保证测量的准确度。
[0041]此外，导向机构还可采用其他方式(图中未示出)。例如，移动件32可采用滑杆的形式，支架31上设置对应的导向孔或者导向槽，滑杆可滑动的设置在所述导向孔或导向槽内，进而相对支架31可导向的运动。导向机构并不限于上述两种形式，任何能够实现两部件相对直线导向运动的机构均在本实施例的限定范围内。
[0042]优选的，磁性底座33包括用于控制所述磁性底座磁性的磁性开关35。在测量装置100工作时，磁性开关35打开，使得磁性底座33完全固定在作为基准平面的第二轴端面C上。当需要分离磁性底座33与第二轴端面C时，磁性开关35关闭，可以容易地将测量装置100从第二轴端面C上取下。磁性开关35的设置便于测量装置100的安装和拆卸，并且操作灵活。
[0043]此外，测距机构可采用接触式测距机构21，例如千分表，其具有弹性结构211及测量探针212。接触式测距机构21安装在移动件32上，并与移动件32的移动方向相垂直的安装，在本实施例中，优选的，接触式测距机构21可通过第二连接件36安装到移动件32上。
[0044]在检测操作时，接触式测距机构21的弹性结构211可使得测量探针212与轴承外圈端面A始终保持紧密的接触，通过调节接触式测距机构21的位置，可实现检测轴承外圈端面A与第二轴端面C之间的安装高度差L。并且通过将移动件32相当于与支架31沿径向方向移动，可检测轴承外圈端面A的径向方向的不同位置与第二轴端面C之间的轴向方向的安装高度差L，实现安装高度差L的连续检测，大幅提高了检测效率。
[0045]然而，测距机构并不限于接触式的，还可以采用非接触式的测距机构，例如激光传感器、超声波测距器、涡流传感器等方式，采用非接触式的测距机构的具体方式会在下面的实施例中进行具体的说明。
[0046]下面对实施例一的轴承安装高度差测量装置的使用方法进行说明:
[0047]在操作时，先将接触式测距机构21的测量探针212调整至作为基准平面的第二轴端面C处，并将此时的接触式测距机构21调零。然后通过导向机构移动接触式测距机构21使测量探针212与轴承外圈端面A接触，此时接触式测距机构21置显示的读数即为所需测量的安装高度差L，沿支架31的滑轨移动移动件32进而移动接触式测距机构21，即可实现轴承外圈端面A的径向方向的不同位置的安装高度差L的连续测量，得出安装高度差L的连续变化范围。
[0048]实施例二
[0049]图4和图5是实施例二的轴承安装高度差测量装置的结构示意图。相比实施例一的技术方案，实施例二的测量装置100还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动导向机构的移动件32沿支架31运动。通过设置驱动机构，可实现测距机构的在驱动力下连续运动以及对轴承外圈端面A的安装高度差L的连续测量，便于操作。通过控制驱动机构的运动来实现精确的控制增强了系统的可控性和控制精度。此外，还可进一步设有用以驱动驱动机构的驱动单元来实现测量装置的自动化控制。
[0050]此外，驱动机构可包括曲柄-连杆机构、齿轮-齿条机构或丝杠-螺母机构等多种方式。
[0051 ]图4和图5中以曲柄-连杆机构为例对驱动机构进行说明。曲柄-连杆机构包括输入轴44、曲柄41和连杆42，其中曲柄41 一端可转动的设置在支架31或者磁性底座33上，另一端与连杆42相连接;输入轴44可手动驱动或者在驱动单元(未示出)作用下带动曲柄41转动；连杆42—?而与曲柄41纟父接，另一?而与移动件32纟父接，可带动移动件32沿支架31运动。
[0052]此外，驱动机构还可以包括支撑座43，支撑座43安装在支架31或者磁性底座33上，用于可转动的支承输入轴44和曲柄41。
[0053]此外，驱动机构还可包括驱动单元用以驱动输入轴44和曲柄41，通过设置驱动单元驱动曲柄41运动，可实现自动连续测量，实现了自动化测量的需要，驱动单元可采用电机等多种方式，如图4中所示，驱动单元可通过第三连接件37安装在磁性底座33或者支架31上。
[0054]或者，当驱动机构采用齿轮-齿条机构时(图中未示出)，齿轮-齿条机构可包括主动齿轮和与主动齿轮啮合的齿条，齿条与移动件32相连接，主动齿轮转动时可带动齿条运动，进而带动移动件32和测距机构沿支架31运动。
[0055]又或者，当驱动机构采用丝杠-螺母机构时(图中未示出)，丝杠-螺母机构可包括驱动丝杠和与驱动丝杠相啮合的螺母，螺母与移动件32相连接，驱动丝杠转动时可带动螺母运动，进而带动移动件32和测距机构沿支架31运动。
[0056]实施方案二中测量安装高度差的具体方式与实施例一中相同。
[0057]实施例三
[0058]图6和图7是实施例三的轴承安装高度差测量装置，该测量装置对实施例二的测量装置进行了改进，其与实施例二的区别在于，测量装置100的测距机构采用的是非接触式测距机构22。非接触式测距机构22具有测量范围广，测量精度高的优点，且非接触式测距机构22还可设置有数据接收端口，测量数据可通过数据接收端口直接传入计算机，在计算机中可进行数据的处理及存储等。
[0059]下面以非接触式测距机构22采用激光传感器装置为例进行说明。当非接触式测距机构22采用激光传感器时，移动件32上不需要单独设置为安装接触式测距机构21如千分表时预留的安装孔，可直接通过第二连接件36将激光传感器固定在移动件32上。
[0060]此外，激光传感器还具有数据接收端口，测量数据可通过数据接收端口直接传入计算机，在计算机中可进行数据的处理及存储等;进一步的，激光传感器具有射线发射器，可以向被测平面垂直发射激光束，通过激光束测得所需安装高度差。
[0061]此外，非接触式测距机构22不限于激光传感器，超声波测距器、涡流传感器等方式均在本应用范围之内。
[0062]实施例三中测量安装高度差的具体方式与实施例一和二基本相同。
[0063]实施例四
[0064]图8是实施例四的轴承安装高度差测量系统。在本实施例的测量系统中，包括多个测量装置，沿绕轴承轴线7的圆周布置在第二轴端面C上。测量装置可采用实施例一、二和/或三中的测量装置，该测量系统可同时测量圆周上多个位置的轴承外圈端面A的安装高度差。
[0065]优选的，每个测量装置用于测量轴承外圈端面A上不同的径向位置的安装高度差。这样可同时获得多组外圈端面A的不同圆周位置、不同径向位置的安装高度差，进而对轴承的安装精度进彳丁有效的评估，提升了检测的效率和精确度。
[0066]上文中多个的含义是指两个以上，可设置两个、四个或更多。
[0067]本实用新型实施例提供的轴承安装高度差的测量装置和测量系统，通过设置测距机构以及相互连接的移动件和支架的导向机构，支架与第二轴端面相连，将测距机构安装于移动件上并随移动件沿支架做垂直于所述轴承轴线方向的直线导向运动，在运动过程中对轴承的安装高度差连续进行测量，使得测量操作方便，并且可有效改善轴承安装过程中的安装高度差的检测精度和检测效率，实现径向方向不同位置的连续的测量。
[0068]在此基础上，还可通过为移动件设置驱动机构，实现连续测量的自动控制。
[0069]以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种轴承安装高度差测量装置，所述轴承安装在第一轴(I)和第二轴(6)之间，所述轴承的轴承外圈(2)与所述第一轴(I)连接，所述轴承的轴承内圈(4)与所述第二轴(6)连接;所述测量装置用于测量所述轴承的安装高度差(L)，所述安装高度差(L)为第二轴端面(C)与所述轴承的外圈端面(A)之间的高度差，其特征在于，所述测量装置包括导向机构、测距机构和磁性底座，所述导向机构包括滑动连接的移动件(32)和支架(31)，所述支架(31)通过所述磁性底座(33)安装于所述第二轴端面(C)上，所述测距机构设置在所述移动件(32)上，所述移动件(32)可沿支架(31)做垂直于轴承轴线(7)方向的直线运动。2.根据权利要求1所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述移动件(32)是滑块，所述支架(31)具有滑轨。3.根据权利要求1所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述移动件(32)是滑杆，所述支架(31)设有导向孔或导向槽，所述滑杆可滑动的设置在所述导向孔或导向槽内。4.根据权利要求1所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述磁性底座(33)设有用于控制所述磁性底座(33)磁性的磁性开关(35)。5.根据权利要求1所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述移动件(32)沿所述支架(31)运动。6.根据权利要求5所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述驱动机构为曲柄-连杆机构、齿轮_齿条机构或丝杠-螺母机构。7.根据权利要求1所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述测距机构包括接触式测距机构(21)或非接触式测距机构(22)。8.根据权利要求7所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述非接触式测距机构(22)包括激光传感器、超声波传感器或涡流传感器。9.根据权利要求7所述的轴承安装高度差测量装置，其特征在于，所述接触式测距机构(21)为千分表。10.—种轴承安装高度差测量系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-9中任一项所述的测量装置，所述多个测量装置沿绕轴承轴线(7)的圆周布置在第二轴端面(C)上。
【文档编号】G01B11/02GK205482714SQ201620306471
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】武青虎, 窦伟, 周详详
【申请人】新疆金风科技股份有限公司