一种构件销轴内部磨损在线监测装置的制作方法

本实用新型涉及监测技术，特别涉及一种构件销轴内部磨损在线监测装置。

背景技术：

在机械结构中，各部件的组合往往通过销轴进行连接，销轴在构件中起到关节作用，从而实现整个机构的铰接组合，各部件通过在销轴处的摆动，释放机构在运行中产生的各种应力。由于机械部件在销轴处的长期来回摆动或旋转，销轴本身及与其配合的轴孔就会出现磨损，对于销轴轴径或轴孔的内部磨损，从外部难以发觉或定量的把握其磨损量，一旦磨损量达到或超过轴径或轴孔的报废标准，就会造成设备事故甚至引发安全事故。在生产现场对于各连接部件的销轴，通常采用定期解体检查测量的方法或定期更换，来确保设备的正常运行。

现有技术存在如下缺陷：

1、采用对各连接销轴定期解体检查测量的方法，工作量非常大，作业时间长，同时存在一定的解体难度。除非常重要的部位，生产现场不可能对设备上的所有销轴进行定期解体检测，由于连接部件内部磨损造成的设备事故难以避免。

2、销轴轴径及轴孔的磨损往往和该部位的润滑效果、工况环境、销轴或轴孔的材质等因素有密切的关系，因此采取定期解体检查并不能彻底消除断轴类的事故发生，当然采取频繁的解体检查可以把控销轴及轴孔状态，但会产生大量的检测费用和大量的设备停机时间，同时对各销轴连接部位会产生破坏。

3、销轴及轴孔一旦出现磨损，在销轴与轴孔的配合部位就会出现台阶，将销轴取出的解体工作将会变得非常困难。

4、一台设备上的连接销轴数量繁多，对所有销轴定期解体检测难以实现，特别对于大规格销轴的解体工作量非常大，往往需大型汽车吊配合作业和采用游锤打击取出，破坏性大。

5、对于作业空间狭小部位的销轴解体检测困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于设计一种构件销轴内部磨损在线监测装置，可及时反映连接部位销轴及轴孔内部综合磨损状况的在线检测装置，当销轴及轴孔内部综合磨损，使轴与孔之间的间隙达到规定的报废标准时，通过配置在装置上的限位开关动作发出销轴异常或设备停机信号，使设备管理人员或操作人员及时把握连接部位销轴及轴孔内部综合磨损状态并能达到及时进行销轴等部件的更换，确保设备的安全运行。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种构件销轴内部磨损在线监测装置，安装于设置在构件上的上、下销轴上，该上、下销轴通过一连接板连接，上、下销轴端面位于同一中心线；其包括，测量板，其上部连接于所述上销轴端面，位于上销轴端面中心线一侧；测量板下部活动连接一限位开关碰杆；该限位开关碰杆连接系统报警或切断电源功能的限位开关；标尺板，其下部连接于所述下销轴端面，位于下销轴端面中心线另一侧，与所述测量板对称、平行布置；标尺板上部设置于对应拉伸磨损、压缩磨损的上、下限位凸块，该上、下限位凸块呈上下间隔设置，使标尺板呈F状；所述测量板上的限位开关碰杆插设于该上、下限位凸块之间；上、下限位凸块之间的标尺板上设置对应磨损量的标色区或对应磨损量的刻度。

优选的，所述标尺板的长度根据上、下销轴两轴的中心距进行设定，需超过上、下销轴两轴中心距的1/2。

当构件连接部位发生磨损后，构件间属于受拉伸力作用产生的位移在标尺板上设置对应拉伸位移的上极限凸块；构件间属于受压缩力作用产生的位移在标尺板上设置压缩位移的下极限凸块。从0至极限凸块的长度应根据构件应用要求的连接件之间的间隙报废标准进行设定，在0至极限凸块的允许磨损区域标注各档数据，可用各种颜色分别各档数据，便于观察人员能从远距离观察到测量板上的限位碰杆移动的位置指示的区域，能及时把握构件连接部位的磨损情况，该长度与构件连接部位因磨损产生的间隙量呈一一对应关系。标尺板的磨损数据及磨损报废极限凸块可根据构件属于只受拉或只受压单一状态情况，设置单一的受拉或受压数据标示区域及单一的受拉或受压产生的间隙极限凸块。

测量板的长度根据连接构件中两轴的中心距和标尺板长度进行设定，当连接构件内部未发生磨损状态时，安装在测量板前端的限位开关碰杆处于标尺板数据段“0”位位置。安装在测量板上的限位开关是双向触动开关，限位开关碰杆可上下摆动，当碰杆接触标尺板限位凸块时发生动作，限位开关发出危险信号。限位开关可采用电缆连接系统也可采用无线报警方式，安装时限位开关碰杆悬浮在标尺板外表面，低于标尺板凸块高度，要确保碰杆在正常磨损段区域能上下移动，当接触凸块要发生动作。

当构件连接部位由于连接板在销轴上的左右来回摆动，上下销轴及连接板轴孔均会发生磨损，如构件连接板受拉伸力作用，两轴之间的中心距会逐渐增大，安装在测量板上的限位开关碰杆，将从标尺板数据段的“0”位逐渐向上偏移，此时限位开关碰杆呈水平状态，碰杆指示的数据段位置即为连接件内部由于上下销轴及孔磨损产生的综合间隙值，从而进行判断连接件内部的磨损情况。当连接件内部磨损综合间隙超过按标准规定设定的极限值时，限位开关碰杆与标尺板上拉伸位移极限凸块接触发生动作触发限位开关动作，起到报警或对系统发出危险信号的作用。

当构件连接部位由于连接板在销轴上的左右来回摆动，上下销轴及连接板轴孔均会发生磨损，如构件连接板受压缩力作用，两轴之间的中心距会逐渐减小，安装在测量板上的限位开关碰杆，将从标尺板数据段的“0”位逐渐向下偏移，此时限位开关碰杆呈水平状态，碰杆指示的数据段位置即为连接件内部由于上下销轴及孔磨损产生的综合间隙值，从而进行判断连接件内部的磨损情况。当连接件内部磨损综合间隙超过按标准规定设定的极限值时，限位开关碰杆与标尺板上压缩位移极限凸块接触发生动作触发限位开关动作，起到报警或对系统发出危险信号的作用。

本实用新型主要用于监测平时难以检查的构件连接部位销轴及轴孔内部出现的综合磨损，根据连接构件内部出现磨损后，两个连接件之间会出现相对位移的原理，通过两个板之间的相对位置变化，达到直观的反映销轴及轴孔内部综合磨损状态的效果。

本实用新型将连接销轴内部磨损状态通过标尺板与测量板之间的相对位移变化，将销轴及轴孔内部综合磨损情况直接反映出来的检测和报警装置。

本实用新型不受工况环境约束，可适用于高温、粉尘、潮湿、高空作业设备等恶劣环境，对于无法近距离检查的连接机构，可采用肉眼直观方式进行观察，判定其内部磨损状况效果更为良好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为本实用新型实施例中标尺板的结构示意图。

图5为图4的侧视图。

图6为本实用新型实施例中测量板的结构示意图。

具体实施方式

参见图1～图6，本实用新型的一种构件销轴内部磨损在线监测装置，安装于设置在构件100、100’上的上、下销轴10、20上，该上、下销轴10、20通过一连接板30连接，上、下销轴10、20端面位于同一中心线；其包括，

测量板1，其上部连接于所述上销轴10端面，位于上销轴10端面中心线一侧；测量板1下部活动连接一限位开关碰杆2；该限位开关碰杆2通过线缆4连接系统报警或切断电源功能的限位开关；

标尺板3，其下部连接于所述下销轴20端面，位于下销轴20端面中心线另一侧，与所述测量板1对称、平行布置；标尺板3上部设置于对应拉伸磨损、压缩磨损的上、下限位凸块31、32，该上、下限位凸块31、32呈上下间隔设置，使标尺板3呈F状；所述测量板1上的限位开关碰杆2插设于该上、下限位凸块31、32之间；上、下限位凸块31、32之间的标尺板3上设置对应磨损量的标色区33或对应磨损量的刻度。

优选的，所述标尺板3的长度根据上、下销轴10、20两轴的中心距进行设定，一般以超过两轴中心距1/2为宜。

在本实施例中，标尺板采用具有一定刚度的不易变形的金属材料制作，用4只六角螺栓垂直固定在连接构件下部销轴轴端上，要求安装后的标尺板不能发生变形及晃动。

标尺板表面刻有根据销轴及轴孔内部综合磨损产生的轴与孔之间的间隙-5％—+5％数值，该数值表示相互之间由于磨损产生相对位移的两轴对应的磨损百分比数值，为便于远距离观察磨损数值也可采用各种颜色段进行相对应标注，标尺板数据段在销轴及轴孔综合磨损产生的间隙±5％位置设置凸块结构用于启动检测板上的限位开关；测量板下部端头配置可对系统实行报警或切断电源功能的限位开关。对于工况环境温度较高或有明火烘拷的场合不适用电气方法检测，可通过肉眼直观两板之间的位移变化判断销轴及轴孔内部综合磨损状态。

上、下销轴通过连接板组成的机械连接构件，上、下销轴外侧分别采用卡板轴向固定，卡板必须是不能固定在连接板的构件上，卡板应固定在与连接板可相对转动的外部结构件上，卡板必须卡到销轴槽底部，销轴相对于固定卡板不能发生转动，即固定在销轴轴端上的检测板始终处于垂直状态，由于连接板的频繁来回摆动，上、下销轴在连接板轴孔中相对连接板发生转动，导致销轴与连接板轴孔接触部位及轴孔的磨损，上、下销轴之间的间距发生变化。当连接板呈受拉状态时，上、下销轴间距增大，当连接板呈受压状态时，上、下销轴间距缩小。

标尺板及测量板采用具有一定刚度的金属材料制作，标尺板与测量板分别通过螺栓固定在同一侧销轴磨损后会出现相对位移的轴端上，两板之间必须按平行状态垂直安装，两板之间必须留有少量间隙，板与板之间不能发生碰撞和摩擦，标尺板与测量板分别随安装轴的位置变动而变动。安装在测量板上的限位开关碰杆悬浮在标尺板外表面，当销轴及轴孔内部未发生磨损时，限位开关碰杆处于标尺板尺寸线“0”位位置；当销轴及轴孔内部综合磨损产生的间隙超过报废极限法定标准规定的±5％位置时，限位开关碰杆与标尺板限位凸块相碰，限位开关碰杆发生转动，限位开关动作发出电气报警信号，从而达到销轴等部件内部磨损的在线监测效果。

对于磨损产生的间隙未达到极限报废状态的监测，可通过观察限位开关碰杆在标尺板上的上下位置进行监测，可及时把握销轴等部件内部的磨损状态，根据磨损状态做到预防修理和把握连接件内部的磨损规律。

本实用新型安装方便、体积小、不改变机构任何结构、可及时反映连接部位销轴及轴孔内部综合磨损状况，适用于高温、粉尘、潮湿、高空作业设备等恶劣环境，对于无法近距离检查的连接机构，可采用肉眼直观方式进行观察，使设备管理人员或操作人员及时把握连接部位销轴及轴孔内部综合磨损状态并能达到及时进行销轴等部件的更换，确保设备的安全运行。