三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具的制作方法

1.本实用新型属于曲轴检测技术领域，具体涉及一种三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具。


背景技术：

2.曲轴是柴油机最关健的核心零部件。曲轴的加工质量关系到柴油机整体性能的优劣，所以曲轴制造完成后的终检把关就显得十分重要。曲轴的轴颈直径尺寸可以采用常规方法进行检测，但其它几何精度比如主轴颈圆柱度、直线度、同轴度、曲柄销的相位角度误差等一般都只能在三坐标机上进行检测。曲轴在结构上属于异形件，其加工和检测时要使用一组类似于v型铁的专用支撑架来进行定位和装夹。
3.曲轴在终检时必须按照设计规定用一组3个或者4个等高且处于一条轴线上的托架在指定位置的主轴颈下边支撑起来，让曲轴处于既不受自重弯曲又不受任何侧向分力的理论自由状态下进行检测。现有的支撑工装虽然支撑滚轮在上下方向可以移动调整，但无法实现对曲轴轴线左右方向的调整。三坐标操作人员要将一组支撑工装调整到完全符合曲轴检测要求的状态，一般情况下都得来来回回、反反复复进行检查，既费时又费力，检测前的调整时间几乎占据了整个检测过程的一多半时间，检测效率十分低下。
4.其中，专利号201621156686.4公开的一种浮动式支架，所使用的可调可浮动式支架的滚轮支撑底座虽然可以在平面上左右浮动，在转动曲轴检测时不会干涉曲轴主轴颈在水平面径向上的跳动量，不影响检测精度。但该支撑架在使用前必须将滚轮架调整得跟两端的支撑架完全平行才可以使用，调整起来还是比较麻烦，便捷性尚有欠缺。因此有必要提出改进。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题：提供一种三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，本实用新型对现有的曲轴支撑工装进行改进，保持垫板和底板为平面，增加钢珠保持架，让多行多列钢珠和保持架组成的多点位平面滚动副在垫板和底板之间任意运动，不限制滚珠的运动轨迹，实现曲轴支撑工装的滚轮自适应对中，减少曲轴在三坐标机上检测前支撑、定位、找正和调整的辅助时间，大大提高曲轴在三坐标的检测效率。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：
7.三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，包括支撑底座，所述支撑底座上部左右两侧对称设有滚轮支撑机构，所述支撑底座底部设有浮动支撑机构，所述浮动支撑机构包括垫板、保持架、钢珠和底板，所述垫板水平固定在支撑底座下部，所述底板水平设于垫板下部，所述垫板和底板相互平行，所述垫板和底板相对面均为平面，所述垫板和底板之间设有由保持架和多行多列钢珠组成的多点位平面滚动副，所述垫板两侧均固定连接有侧挡板，两个所述侧挡板内侧面与底板两侧面均留有间隙。
8.对上述方案的优选方式，所述垫板和底板均为热处理淬火后经过磨削的钢板制
成，
9.对上述方案的优选方式，所述保持架上的钢珠采用5列多行的排布形式。
10.对上述方案的优选方式，所述底板的四角均设有调节螺钉和支脚，所述调节螺钉下端头部被剖分式锁块定位在支脚中可沿轴线旋转。
11.对上述方案的优选方式，所述底板两边上部均设有吊环。
12.对上述方案的优选方式，所述支撑底座上部左右两侧面对称倾斜，两组所述滚轮支撑机构对称斜置在支撑底座两侧斜面上；每一组所述滚轮支撑机构包括滚轮组件、滑块、丝母座和丝杆，所述滑块正下方固定有滑键，所述滑块通过滑键和t型槽螺栓与支撑底座对应斜面上的环槽滑动适配在一起且使滑块能够在支撑底座的斜面中间上下滑动，所述支撑底座下部固定连接有丝母座，所述丝母座通过固定键和螺栓一起与支撑底座固定连接，所述丝母座上旋合有丝杆，所述丝杆的球头通过两瓣式的圆压板固定在滑块中。
13.对上述方案的优选方式，所述滚轮组件的中间为轴承结构，所述滚轮组件的外圈为黄铜镶套。
14.本实用新型与现有技术相比的优点：
15.1、本方案对现有的曲轴支撑工装进行改进，取消现有浮动工装上的两道v型的固定滚道槽，保持垫板和底板为平面，增加钢珠保持架，让多行多列钢珠和保持架组成的多点位平面滚动副在垫板和底板之间任意运动，不限制滚珠的运动轨迹，使得滚轮架既可以左右移动，又可以绕垂直轴线适应性旋转，以实现曲轴支撑工装的滚轮自适应对中，减少曲轴在三坐标机上检测前支撑、定位、找正和调整的辅助时间，从而大大提高曲轴在三坐标的检测效率；
16.2、本方案综合利用了滚珠机构以及浮动支撑架自适应性对中的工作原理，对原有的浮动支撑架进行了改进，方便了三坐标曲轴检测时支撑架的快速安置、快速定位以及快速调整。
附图说明
17.图1为本实用新型的立体结构示意图；
18.图2为本实用新型的主视图；
19.图3为本实用新型图2中的a部放大示意图；
20.图4为本实用新型的侧视图；
21.图5为本实用新型的俯视图；
22.图6为本实用新型的使用原理图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而
且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.请参阅图1-6，详述本实用新型的实施例。
26.实施例：三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，参见图1所示，包括支撑底座6，所述支撑底座6上部左右两侧对称设有滚轮支撑机构。所述支撑底座6上部左右两侧面对称倾斜，两组所述滚轮支撑机构对称斜置在支撑底座6两侧斜面上。
27.在一实施方式中，参见图2-5所示，每一组所述滚轮支撑机构包括滚轮组件1、滑块2、丝母座4和丝杆5，所述滑块2正下方固定有滑键11，所述滑块2通过滑键11和t型槽螺栓10与支撑底座6对应斜面上的环槽滑动适配在一起且使滑块2能够在支撑底座6的斜面中间上下滑动，所述支撑底座6斜面下部固定连接有丝母座4，所述丝母座4通过固定键12和螺栓一起与支撑底座6固定连接，所述丝母座4上旋合有丝杆5，所述丝杆5的球头通过两瓣式的圆压板3固定在滑块2中。丝杆5适用于固定支架的滚轮架对中和高度精细调整。
28.优选的，所述滚轮组件1的中间为轴承结构，所述滚轮组件1的外圈为黄铜镶套，硬度较软，以保证使用时不会被拉伤曲轴轴颈表面。
29.优选的，所述滚轮组件1配备了多种不同直径和厚度的规格，以应对不同规格轴颈和开档距的曲轴的检测需求。
30.在一实施方式中，所述支撑底座6底部设有浮动支撑机构；优选的，所述浮动支撑机构包括垫板13、保持架14、钢珠15和底板16，所述垫板13水平固定在支撑底座6下部，所述底板16水平设于垫板13下部，所述垫板13和底板16相互平行，所述垫板13和底板16相对面均为平面，所述垫板13和底板16之间设有由保持架14和多行多列钢珠15组成的多点位平面滚动副。
31.该结构中将原有曲轴支撑工装进行改进，取消原来的两道v型的固定滚道槽，保持垫板和底板为平面，增加钢珠保持架，让多行多列钢珠和保持架组成的多点位平面滚动副在垫板和底板之间任意运动，不限制滚珠的运动轨迹，这样使得滚轮架既可以左右移动，又可以绕垂直轴线适应性旋转，使得支撑底座能够在底板上一定范围内自由移动和转动，以便支撑滚轮跟曲轴轴颈接触支撑时能够自适应调整，以实现曲轴支撑工装的滚轮自适应对中，减少曲轴在三坐标机上检测前支撑、定位、找正和调整的辅助时间，从而大大提高曲轴在三坐标的检测效率。该结构不限制支撑滚轮机构在水平面内沿y轴方向的移动自由度和沿z轴方向的转动自由度。
32.在一实施方式中，所述垫板13两侧均固定连接有侧挡板7，两个所述侧挡板7内侧面与底板16两侧面均留有一定间隙，方便支撑滚轮在跟曲轴轴颈接触时能够适度地左右移动和小范围绕垂直轴线转动，实现自适应对中。
33.优选的，所述垫板13和底板16均为热处理淬火后经过磨削的钢板制成，以增加钢珠接触面的硬度和耐磨性。
34.优选的，所述保持架14上的钢珠15采用5列多行的排布形式，增加了钢珠的总体数量，大大减小了钢珠称重部位的应力和应变，对大型柴油机曲轴在检测时的承载效果和浮动效果改善比较明显，曲轴检测时曲轴旋转运行平稳，检测结果更加可靠，改进后的结构大大增加了浮动支撑架的使用寿命。
35.保持架14内的球窝深度经过精心计算和控制，既保证了钢珠15滚动自如，又使得保持架14的底面处于悬空状态，不会跟底板16产生摩擦接触，以免影响支撑架的浮动效果。
36.在一实施方式中，所述底板16的四角均设有调节螺钉8和支脚9，可以调节支撑工装的整体高度，以适应支撑滚轮在不同直径部位支撑时不同的高度差需求。所述调节螺钉8下端头部被剖分式锁块17定位在支脚9中可沿轴线旋转，底板16和支脚9在高度方向形成空间，方便在三坐标室内使用轻便的手动液压叉车来转运工装。
37.优选的，调节螺钉8和支脚9适用于不同规格曲轴、不同支撑高度需求时高度方向的粗调整。
38.在一实施方式中，所述底板16两边上部均设有吊环18，方便工装制造和装卸搬运时用钢丝绳进行起吊。
39.本浮动曲轴支撑架在使用时，必须将固定支架和本浮动支架配套使用。全部使用固定支架调整麻烦费时费力，但全部使用浮动支架在检测曲轴时稍微一旋转曲轴整体会发生位置移动，导致坐标系飘逸，影响检测结果。因此，使用时，参见图6所示，应该先将处于曲轴两端的固定支撑架调整到等高且同轴线，然后将该浮动支撑架放在中间支撑位置处，只需调整两滚轮高低合适与曲轴轴颈接触即可，左右方向会自动居中。这样调整时间会大幅度减少。
40.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，包括支撑底座(6)，所述支撑底座(6)上部左右两侧对称设有滚轮支撑机构，其特征在于：所述支撑底座(6)底部设有浮动支撑机构，所述浮动支撑机构包括垫板(13)、保持架(14)、钢珠(15)和底板(16)，所述垫板(13)水平固定在支撑底座(6)下部，所述底板(16)水平设于垫板(13)下部，所述垫板(13)和底板(16)相互平行，所述垫板(13)和底板(16)相对面均为平面，所述垫板(13)和底板(16)之间设有由保持架(14)和多行多列钢珠(15)组成的多点位平面滚动副，所述垫板(13)两侧均固定连接有侧挡板(7)，两个所述侧挡板(7)内侧面与底板(16)两侧面均留有间隙。2.根据权利要求1所述的三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，其特征在于：所述垫板(13)和底板(16)均为热处理淬火后经过磨削的钢板制成。3.根据权利要求1所述的三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，其特征在于：所述保持架(14)上的钢珠(15)采用5列多行的排布形式。4.根据权利要求1所述的三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，其特征在于：所述底板(16)的四角均设有调节螺钉(8)和支脚(9)，所述调节螺钉(8)下端头部被剖分式锁块(17)定位在支脚(9)中可沿轴线旋转。5.根据权利要求1所述的三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，其特征在于：所述底板(16)两边上部均设有吊环(18)。6.根据权利要求1所述的三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，其特征在于：所述支撑底座(6)上部左右两侧面对称倾斜，两组所述滚轮支撑机构对称斜置在支撑底座(6)两侧斜面上；每一组所述滚轮支撑机构包括滚轮组件(1)、滑块(2)、丝母座(4)和丝杆(5)，所述滑块(2)正下方固定有滑键(11)，所述滑块(2)通过滑键(11)和t型槽螺栓(10)与支撑底座(6)对应斜面上的滑槽滑动适配在一起且使滑块(2)能够在支撑底座(6)的斜面中间上下滑动，所述支撑底座(6)斜面下部固定连接有丝母座(4)，所述丝母座(4)通过固定键(12)和螺栓一起与支撑底座(6)固定连接，所述丝母座(4)上旋合有丝杆(5)，所述丝杆(5)的球头通过两瓣式的圆压板(3)固定在滑块(2)中。7.根据权利要求6所述的三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，其特征在于：所述滚轮组件(1)的中间为轴承结构，所述滚轮组件(1)的外圈为黄铜镶套。

技术总结
提供一种三坐标检测用曲轴快速定位浮动支撑工具，属于曲轴检测技术领域。包括支撑底座，支撑底座上部左右两侧对称设有滚轮支撑机构，支撑底座底部设有浮动支撑机构，浮动支撑机构包括垫板、保持架、钢珠和底板，垫板水平固定在支撑底座下部，底板水平设于垫板下部，垫板和底板相对面均为平面，垫板和底板之间设有由保持架和多行多列钢珠组成的多点位平面滚动副，垫板两侧均固定连接有侧挡板，两个侧挡板内侧面与底板两侧面均留有间隙。本实用新型对现有的曲轴支撑工装进行改进，不限制滚珠的运动轨迹，实现曲轴支撑工装的滚轮自适应对中，减少曲轴在三坐标机上检测前支撑、定位、找正和调整的辅助时间，大大提高曲轴在三坐标的检测效率。检测效率。检测效率。


技术研发人员：苏佩 邓培忠
受保护的技术使用者：陕西柴油机重工有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/7/19