专利名称：巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种巨型零件的检测装置，具体来说涉及一种巨型回转支承零件的轮 廓的就地精密检测仪。
背景技术：
随着全球气候变暖，各国都在努力采用绿色能源，其中风能是一种比较理想的绿 色能源，世界各地有丰富的风力资源，我国对风电设备的需求量也日趋旺盛。现在风电技术中的回转支承轴承的制造技术已不断趋向成熟，但该回转支承轴承 是一种巨型零件，制作的代价很大，尤其在与钢球接触的轮廓和相对位置精度要求非常高， 而目前由于没有精密的直接测量仪器对其加工精度进行就地精确检测，只能依靠刮色和钢 球搭配间接测量，从而无法保证加工的精度和产品的质量。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪，以 解决现有技术中巨型回转支承零件的加工精度无法就地精确检测的问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪，其特征在于，包括一壳体；一设置于壳体内的驱动电机；一与驱动电机传动连接的导轨升降装置；一测量机构，所述测量机构设置在导轨升降装置上，所述测量机构包括一用于记 录轴向位移量的直线光栅系统、一用于记录径向位移量的圆端面光栅系统、以及一包括弹 性支承机构的触针组件；所述触针组件的触针尖端用于与被测零件进行接触扫描，所述触 针组件与弹性支承机构相连接，所述弹性支承机构固定在导轨升降装置上；一控制处理装置，所述直线光栅系统和圆端面光栅系统均与所述控制处理装置连 接。进一步，在本发明中，所述导轨升降装置包括导轨和导套，所述导套套装在导轨 上，所述导套通过齿型带与驱动电机连接。进一步，在本发明中，还包括一精确定位装置，所述精确定位装置包括一与壳体连 接的支撑板、设置在支撑板上的两个圆柱轴、设置在支撑板上的用于与被测零件吸附固定 的强力吸附装置，所述圆柱轴垂直于支撑板的基准面、对称分布在触针移动方向的两侧并 安置在支撑板上。本发明通过采用接触扫描的方法，利用两套光栅系统记录触针在扫描过程中平行 于被测零件轴向和垂直于被测零件轴向的瞬时位移；利用圆柱轴垂直于支撑板的基准面并 安置在支撑板上圆柱轴和强力吸附装置，解决了因被测零件体积巨大，无法送入计量室进 行检测又难以精确定位的问题。
本发明主要用于就地精密检测风力发电装置中的回转支承零件及类似零件的轮廓。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明图1为本发明的结构示意图；图2为图1的A向示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。下面以检测风力发电装置中的巨型回转支承零件的轮廓为例，参见图1、2，一种就 地精密检测仪，包括一检测装置，检测装置包括一壳体12、设置在壳体内的测量机构。壳体 12内固定安装有一驱动电机8，该驱动电机8可带动导轨升降装置上下运动，导轨升降装置 包括导轨6和导套4，导轨6固定在机架上，导套4套装在导轨6上，该导套4通过齿型带7 与驱动电机8连接，在驱动电机8的带动下沿导轨6上下运动。导轨6的工作面具有良好 的直线性，保证导套4在升降过程中，运行平稳，使测量值精确、可靠。测量机构包括直线光栅系统5、圆端面光栅系统10和触针组件。触针组件用于对 被测零件进行接触扫描，触针组件包括触杆2和触针1 ；直线光栅系统5通过触针组件记录 被测零件轴向方向移动位移量；圆端面光栅系统10通过触针组件记录被测零件径向方向 移动位移量。直线光栅系统5的动光栅刚性连接在导套4上，直线光栅系统5的静光栅固定 在壳体12上。导套4上有回转孔3，圆端面光栅系统10通过该回转孔3安装在导套4上， 触杆2与圆端面光栅系统10的动光栅连接。为了便于触针复位，保证触针尖端紧贴被测零 件的轮廓，触杆上还连接一弹性支撑机构，其主要部件为拉簧11，拉簧11的另一端固定在 导套4上。在壳体内还有一个传感器基板9，直线光栅系统5、圆端面光栅系统10均通过该传 感器基板9与控制处理装置(图中未标示)连接。检测时，触针组件的触针1的尖端紧压在被测零件16上，驱动电机8带动导套4 和触针组件上下运动，由于被测零件16的表面轮廓是一个起伏变化的曲面，导致触针1的 尖端除了驱动电机带动产生轴向位移外，还产生径向位移。直线光栅系统5的动光栅随导 套上下运动，直线光栅系统5的读数头记录触针1的尖端的轴向位移量；触针1的尖端产生 径向位移，带动圆端面光栅系统10的动光栅转动，圆端面光栅系统10的读数头记录该变化 量，通过控制处理装置将该变化量转换，计算出相应的位移量，该位移量即为触针1尖端的 径向位移量，由此建立起触针在被测零件轮廓上轴向、径向方向移动变化的一个直角坐标 关系。为确定被测零件的表面轮廓提供了原始数据，经过软件的计算得到了轮廓的数值。需要指出的是，由于触针的径向移动是通过触杆饶回转点转动来实现的，这个径 向移动量存在一个理论偏差，在本产品的设计时，将这一过程建立起一个数学模型，通过软 件加以修正。为了实现对巨型回转支承零件轮廓进行就地检测，该就地精密检测仪还包括一精确定位装置，精确定位装置包括一与壳体连接的支撑板14，在该支撑板14上安装有两个圆 柱轴15，两个圆柱轴15对称分布于触针1移动轨迹的两侧，且圆柱轴15垂直于支撑板14 的基准面并安置在支撑板14上，这样触针的移动轨迹与被测的回转体的母线吻合，以确保 定位正确。为了保证检测时，就地精密检测仪与被测零件之间不产生相对运动，在支撑板上 安装有一强力吸附装置13，在本实施例中，强力吸附装置13为一磁性块。本实施例的运作过程是首先确认被测零件16的基准平面(即被测零件的上端面)，让支撑板14的基准 平面(即支撑板的下端面)与其重合。支撑板14上的两根圆柱轴与被测零件的圆柱面密 合，磁性块处于工作状态，检测系统由控制处理装置控制，启动电机后，带动触针组件运动， 通过直线光栅系统、圆端面光栅系统记录触针尖端的位移变化量，通过软件的数据处理从 而得到被测零件的轮廓的数值。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
1.一种巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪，其特征在于，包括一壳体；一设置于壳体内的驱动电机；一与驱动电机传动连接的导轨升降装置；一测量机构，所述测量机构设置在导轨升降装置上，所述测量机构包括一用于记录轴 向位移量的直线光栅系统、一用于记录径向位移量的圆端面光栅系统、以及一包括弹性支 承机构的触针组件；所述触针组件的触针尖端用于与被测零件进行接触扫描，所述触针组 件与弹性支承机构相连接，所述弹性支承机构固定在导轨升降装置上；一控制处理装置，所述直线光栅系统和圆端面光栅系统均与所述控制处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪，其特征在于， 所述导轨升降装置包括导轨和导套，所述导套套装在导轨上，所述导套通过齿型带与驱动 电机连接。
3.根据权利要求1所述的巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪，其特征在于， 还包括一精确定位装置，所述精确定位装置包括一与壳体连接的支撑板、设置在支撑板上 的两个圆柱轴、设置在支撑板上的用于与被测零件吸附固定的强力吸附装置，所述圆柱轴 垂直于支撑板的基准面、对称分布在触针移动方向的两侧并安置在支撑板上。
全文摘要
一种巨型回转支承零件的轮廓的就地精密检测仪，包括起定位作用的精确定位装置、壳体、驱动电机、导轨升降装置连和测量机构，该测量机构包括一用于记录被测零件轴向方向移动位移量的直线光栅系统、一用于记录被测零件径向方向移动位移量的圆端面光栅系统、以及包括弹性支承的一触针组件；所述直线光栅系统和圆端面光栅系统均与一控制处理装置连接。本发明通过采用接触扫描的方法，利用两套光栅系统记录触针在扫描过程中平行于被测零件轴向和垂直于被测零件轴向的瞬时位移，实现了巨型回转支承零件的轮廓的就地测量。
文档编号G01B11/24GK102141382SQ201010104558
公开日2011年8月3日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者孙宪政, 陈建敏 申请人:上海泰勒精密仪器制造有限公司
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