铁路客车提速轴承外圈非基准端面挡边平行度测量仪的研制

　　一、概述

　　铁路客车提速轴承外圈以前只要求测量基准端面挡边平行度,而对非基准端面挡边平行度的测量没有要求。由于近年铁道部对铁路客车提速轴承的检测项目提出了新的要求,因此开发研制了铁路客车提速轴承外圈非基准端面挡边平行度测量仪。该仪器经使用验证效果很好,满足了铁道部对铁路客车提速轴承在该检测项目的要求。

　　二、仪器工作原理

　　该仪器主要由同轴等臂杠杆测量机构,悬臂仪表微调机构,斜楔导向块,限位和防护装置等部分组成。

　　工作原理如图1所示,双手平端起被测轴承外圈,使其外圆靠上限位导柱7a、7b导面后,顺着导柱面自然落下,使被测外圈基准端面落在测量平台11上,同时被测外圈的自身重力在克服弹簧力6的反作用力后将斜楔导向块12压下,并带动测量杠杆顺时向下转动一个角度A,此时杠杆测头下移一个距离t(参见图2a);沿平台面回拉被测外圈靠向定位基准点9a、9b的过程中,被测外圈与斜楔导向块的圆弧曲线导面在弹簧力的作用下始终保持接触,斜楔导向块带动杠杆测头逐渐接近被测外圈非基准端面挡边,当被测外圈外圆靠上定位基准点的同时,被测外圈与斜楔导向块脱离,此时杠杆测头正好接触上被测外圈非基准端面挡边的测点上(参见图2c),原位转动外圈一周,此时测量仪表13示值的最大值与最小值之差,即为该被测外圈非基准端面挡边对基准端面的平行度的测量值。

　　三、主要机构设计

　　1.同轴等臂杠杆测量机构

　　由于一般单轴等臂杠杆测头的测力方向是向下的,根据测量该外圈非基准端面挡边平行度的测力方向却是向上的要求。固采用了同轴等臂杠杆原理机构,来改变测力的方向。杠杆轴2两端铰接在一对固定支架1a、1b上,测量杠杆3和打表杠杆4固定在杠杆轴的同一侧。为了保持杠杆重量的平衡,在杠杆的相反一侧配备了配重块10。此外限位螺钉5限定了测量杠杆的转动角度。测量时杠杆测头在弹簧和配重块的作用下,始终与被测外圈非基准端面挡边保持接触,实现了测量的准确和稳定性。

　　2.斜楔导向块

　　参见图2,当被测外圈顺着限位导柱下落时,将斜楔导向块压下,同时带动杠杆测头与被测外圈非基准端面挡边脱开了一个距离t,避免了杠杆测头在被测外圈沿着测量平台向定位基准点方向拉动时,碰撞上外圈内幅圆边缘倒角。由于在斜楔导向块上采用了圆弧曲线导面设计,通过调整斜楔导向块的位置,使被测外圈在瞬间脱离斜楔导向块的同时,杠杆测头正好打在被测外圈非基准端面挡边测量点上,减缓了杠杆测头对被测外圈非基准端面挡边的冲击。当测量完毕,向前推动被测外圈,又将斜楔导向块压下,杠杆测头又脱开被测外圈非基准端面挡边。不仅解决了测量杠杆因受外圈冲击损坏仪表或跑表现象的发生,也减少了杠杆测头对被测外圈非基准端面挡边的划痕。另外,由于采用了斜楔导向块固定在测量杠杆臂上的设计,简化了仪器整体结构。