專利名稱：回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種回轉(zhuǎn)軸同軸度(俗稱"對中")的校準(zhǔn)儀，特 別是涉及一種回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置。
二背景技術(shù)：
目前，在機械、化工、石油、運載工具、電力等行業(yè)上都使用各 類機械設(shè)備，而在這些機械設(shè)備中都廣泛應(yīng)用機械傳動系統(tǒng)，其將原 動機(如電動機、內(nèi)燃機)的動力和運動傳送至各種執(zhí)行機構(gòu)，因而 "原動機--—聯(lián)軸器一--傳動軸"就成為普遍采用的傳動方式。這些 軸系的連接都對相關(guān)回轉(zhuǎn)軸的同軸度(俗稱對中)有較高的要求，否 則會引起機器的振動、噪聲，縮短機器使用壽命，甚至造成嚴重事故。 現(xiàn)有的用于回轉(zhuǎn)軸同軸度的測校一般使用鋼絲、百分表等簡單組 合工具，即將鋼絲固定于兩待測軸之間，通過待測軸的回轉(zhuǎn)，用百分 表讀出兩待測軸在軸向和徑向的偏差(通常稱為角度偏差和徑向偏
差)。由于百分表的讀數(shù)分辨率僅為0. 01亳米，再加上鋼絲的下垂， 使傳回轉(zhuǎn)軸長度越大，同軸度測校的誤差也越大。如集裝箱起重機， 其起升巻簡長度達8米，上述測校方法顯然不能滿足巻簡軸安裝的精 度要求；化工設(shè)備中的通風(fēng)機組，其直徑超過l米，對回轉(zhuǎn)軸同軸度 的要求也很高；對于軸向長度很大的船舶軸系更是如此。
三
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述的不足，而提供一種釆用現(xiàn)代光 電子技術(shù)、校準(zhǔn)精度高的回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置。
本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種回轉(zhuǎn)軸同軸度 校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置，包括激光發(fā)射器支座、激光接收器支座，所 述的激光發(fā)射器支座上裝有激光發(fā)射器，激光接收器支座上裝有激光 接收器；所述的激光發(fā)射器包括發(fā)射器外殼，發(fā)射器外殼內(nèi)裝有互聯(lián) 的發(fā)射器內(nèi)支架和激光器調(diào)整架，發(fā)射器內(nèi)支架上裝有電源裝置，激
光器調(diào)整架上裝有激光準(zhǔn)直器；所述的激光接收器包括接收器外殼，接收器外殼內(nèi)裝有互聯(lián)的接收器內(nèi)支架和電源裝置，接收器外殼外裝 有濾光片，在接收器內(nèi)支架上裝有與濾光片位置對應(yīng)的半反半透鏡， 在接收器內(nèi)支架的另一面上、與半反半透鏡的透鏡對應(yīng)處裝有正面二 維位置敏感傳感器、傾角傳感器，在接收器內(nèi)支架的一側(cè)邊上、與半 反半透鏡的反射鏡對應(yīng)處裝有側(cè)面二維位置敏感傳感器。
采用本實用新型后，將激光發(fā)射器支座和激光接收器支座分別固 定在兩待測回轉(zhuǎn)軸上，將激光接收器與便攜式數(shù)據(jù)分析器電連接，通 過:兩待測回轉(zhuǎn)軸的同步同向旋轉(zhuǎn)，激光發(fā)射器發(fā)出激光不斷地由激光 接收器接收，并選取多個旋轉(zhuǎn)角度位置經(jīng)過便攜式數(shù)據(jù)分析器的分 析，最終實時生成檢測校準(zhǔn)報告，以供回轉(zhuǎn)軸同軸度的校準(zhǔn)使用。因 此，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有自動化程度高、校準(zhǔn)精度高的 特點，并提升了回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)的工作效率，延長了應(yīng)用回轉(zhuǎn)軸的 整個機器的使用壽命。
四以下結(jié)合附圖與實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。 圖l為本實用新型回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置及其安裝 的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為

圖1中的激光發(fā)射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2經(jīng)拆卸發(fā)射器外殼后的裝配圖。 圖4為圖1中的激光接收器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為圖4經(jīng)拆卸接收器外殼后的裝配圖。
五具體實施方式
如圖1所示，本實用新型回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置， 包括激光發(fā)射器支座22、激光接收器支座23，所述的激光發(fā)射器支 座22上(通過發(fā)射器支撐桿5 )裝有激光發(fā)射器24，激光接收器支 座23上(通過接收器支撐桿ll)裝有激光接收器25;如圖2、圖3 所示，所述的激光發(fā)射器24包括發(fā)射器外殼6，發(fā)射器外殼6內(nèi)裝有互聯(lián)的發(fā)射器內(nèi)支架4和激光器調(diào)整架7,發(fā)射器內(nèi)支架4上裝有 電源裝置3(可以電池盒槽、電池盒蓋及電池作為電源裝置)，激光 器調(diào)整架7上(通過激光器套筒8 )裝有激光準(zhǔn)直器10 (即為具有準(zhǔn) 直功能的激光器)，并用鎖緊套簡9進行鎖緊；如圖4、閣5所示， 所述的激光接收器25包括接收器外殼16，接收器外殼16內(nèi)裝有互 聯(lián)的接收器內(nèi)支架13和電源裝置15(可以電池盒及電池作為電源裝 置)，接收器外殼16外裝有濾光片17，在接收器內(nèi)支架13上裝有與 濾光片位置對應(yīng)的半反半透鏡14,在接收器內(nèi)支架13的另 一面上、 與半反半透鏡的透鏡對應(yīng)處裝有正面二維位置敏感傳感器19、傾角 傳感器20,在接收器內(nèi)支架13的一側(cè)邊上、與半反半透鏡的反射鏡
對應(yīng)處裝有側(cè)面二維位置敏感傳感器18 (即正面二維位置敏感傳感 器18與側(cè)面二維位置敏感傳感器19在空間上互相垂直)。
其中，發(fā)射器內(nèi)支架4的兩外側(cè)邊上套有發(fā)射器支撐桿5，激光 發(fā)射器通過該發(fā)射器支撐桿5與激光發(fā)射器支座22相聯(lián)；接收器內(nèi) 支架13的兩外側(cè)邊上套有接收器支撐桿11，激光接收器通過該接收 器支撐桿11與激光接收器支座23相聯(lián)；激光接收器25與便攜式數(shù) 據(jù)分析器26電連接，便攜式數(shù)據(jù)分析器(PDA )為專用的計算機系統(tǒng) 及其軟件，能通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來求解兩空間軸(兩待測軸) 的不同軸度及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，能實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的實時處理和檢測結(jié)果的 可視化顯示，并能進行存儲和轉(zhuǎn)移，且自動生成測試校準(zhǔn)報告。
公知的二維位置敏感傳感器(PSD)是一種弱信號的光電子元件,
其輸出電流小，信噪比較低。而本實用新型的正面、側(cè)面二維位置敏 感傳感器具有微弱信號處理電路，能對信號進行調(diào)整和專門處理，以 獲得所需的檢測數(shù)據(jù)。
如圖l所示，所述的激光接收器支座22、激光發(fā)射器支座23的 外形均呈"倒V"狀結(jié)構(gòu)，激光接收器支座22、激光發(fā)射器支座23 上均各自裝有鏈條27，兩待測回轉(zhuǎn)軸28、 29可分別置于該兩支座的"倒V"狀結(jié)構(gòu)的凹處中部，并用鏈條27鎖緊(連接兩回轉(zhuǎn)軸的為 聯(lián)軸器30)，以有利于該兩支座與待測軸位置的準(zhǔn)確安裝和鎖緊。如 圖2、圖3所示，為了微調(diào)激光準(zhǔn)直器的橫向、縱向及旋轉(zhuǎn)角度的位 置，所述的激光器調(diào)整架7可以為激光器四維微調(diào)架，在該激光器四 維微調(diào)架上裝有微調(diào)旋鈕2，該微調(diào)旋鈕2與激光準(zhǔn)直器10相聯(lián)。
參照附圖，本實用新型及便攜式數(shù)據(jù)分析器對回轉(zhuǎn)軸同軸度的校 準(zhǔn)方法是首先，將激光發(fā)射器支座和激光接收器支座分別固定在兩 待測回轉(zhuǎn)軸上，然后將激光發(fā)射器和激光接收器分別裝入各自支座 上，并使它們的高度大抵持平，即使激光發(fā)射器發(fā)射的激光落在激光 接收器的濾光片(鏡頭)中心附近，然后用鏈條分別將激光發(fā)射器支 座'、激光接收器支座與該兩待測回轉(zhuǎn)軸鎖緊；接著，由激光發(fā)射器的 激光準(zhǔn)直器發(fā)射激光東射向激光接收器中的濾光片(鏡頭)，經(jīng)過該 濾光片的作用，僅能通過波長為650nm的激光(該激光光束的直徑^ 3mm),再經(jīng)過半反半透鏡形成互相垂直的兩東激光而射向互相垂直的 兩片二維位置敏感傳感器(2D-PSD )的光敏面上(其上所形成的兩個 光斑的位置則由該2D-PSD確定);測量時，將兩待測軸同步同向旋轉(zhuǎn)， 轉(zhuǎn)動的角度由激光接收器中的傾角傳感器監(jiān)測，并按要求獲取不同轉(zhuǎn) 角時光斑的位置坐標(biāo)信號，將這些信號輸入便攜式數(shù)據(jù)處理器(PDA )， 根據(jù)已裝入其中的數(shù)學(xué)模型求得兩待測軸的不同軸度及校準(zhǔn)數(shù)據(jù),并 生成測校報告，再根據(jù)該測校報告對"不對中"的回轉(zhuǎn)軸進行校準(zhǔn)， 使兩回轉(zhuǎn)軸共線、"對中"，或者不需要釆取"對中"處理(即兩回轉(zhuǎn) 軸已"對中")。
上述的兩待測軸的同步同向旋轉(zhuǎn)可釆用兩種模式(1)固定點測 式模式對于有一周回轉(zhuǎn)空間的情況，可將兩待測軸在O。 、 90° 、 180° 、 270°的位置釆集激光光斑位置坐標(biāo)信號；(2)任意點測試模 式對于不能提供測試儀器回轉(zhuǎn)一周的空間的情況，可選取四個任意 旋轉(zhuǎn)角度的位置采集激光光斑位置坐標(biāo)信號。兩待測回轉(zhuǎn)軸不對中的情況有垂直方向的平行不對中、垂直方 向的角度不對中；水平方向的平行不對中、水平方向的角度不對中等 四種。根據(jù)便攜式數(shù)據(jù)分析器實時生成的檢測校準(zhǔn)報告，對"不對中，， 的回轉(zhuǎn)軸進行校準(zhǔn)，使兩回轉(zhuǎn)軸共線、"對中"而實現(xiàn)校準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置，包括激光發(fā)射器支座(22)、激光接收器支座(23)，其特征在于所述的激光發(fā)射器支座(22)上裝有激光發(fā)射器(24)，激光接收器支座(23)上裝有激光接收器(25)；所述的激光發(fā)射器(24)包括發(fā)射器外殼(6)，發(fā)射器外殼(6)內(nèi)裝有互聯(lián)的發(fā)射器內(nèi)支架(4)和激光器調(diào)整架(7)，發(fā)射器內(nèi)支架(4)上裝有電源裝置(3)，激光器調(diào)整架(7)上裝有激光準(zhǔn)直器(10)；所述的激光接收器(25)包括接收器外殼(16)，接收器外殼(16)內(nèi)裝有互聯(lián)的接收器內(nèi)支架(13)和電源裝置(15)，接收器外殼(16)外裝有濾光片(17)，在接收器內(nèi)支架(13)上裝有與濾光片位置對應(yīng)的半反半透鏡(14)，在接收器內(nèi)支架(13)的另一面上、與半反半透鏡的透鏡對應(yīng)處裝有正面二維位置敏感傳感器(19)、傾角傳感器(20)，在接收器內(nèi)支架(13)的一側(cè)邊上、與半反半透鏡的反射鏡對應(yīng)處裝有側(cè)面二維位置敏感傳感器(18)。
2、 如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置， 其特征在于所述的激光接收器支座(22)、激光發(fā)射器支座(23) 的外形均呈"倒V"狀結(jié)構(gòu)，激光接收器支座(22)、激光發(fā)射器支 座(23)上均裝有鏈條(27)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝 置，其特征在于所述的激光器調(diào)整架(7)為激光器四維微調(diào)架， 在該激光器四維微調(diào)架上裝有微調(diào)旋鈕(2)，該微調(diào)旋鈕(2)與激 光準(zhǔn)直器(10)相聯(lián)。
專利摘要一種回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)激光發(fā)射接收裝置，其激光發(fā)射器支座上裝有激光發(fā)射器，激光接收器支座上裝有激光接收器；激光發(fā)射器包括發(fā)射器外殼(6)，發(fā)射器外殼內(nèi)裝有互聯(lián)的發(fā)射器內(nèi)支架(4)和激光器調(diào)整架(7)，激光器調(diào)整架上裝有激光準(zhǔn)直器(10)；激光接收器包括接收器外殼(16)，接收器外殼內(nèi)裝有互聯(lián)的接收器內(nèi)支架(13)和電源裝置(15)，接收器外殼外裝有濾光片(17)，在接收器內(nèi)支架上裝有半反半透鏡(14)，在接收器內(nèi)支架的另一面上裝有正面二維位置敏感傳感器(19)、傾角傳感器(20)，在接收器內(nèi)支架的一側(cè)邊上裝有側(cè)面二維位置敏感傳感器(18)。本實用新型具有自動化程度高、校準(zhǔn)精度高的特點，提升了回轉(zhuǎn)軸同軸度校準(zhǔn)的工作效率。
文檔編號G01B11/27GK201247051SQ20082006823
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者孫世基, 張國慶, 項龍驤 申請人:瑞安市瑞光光電儀器有限公司