一种激光旋转对中装置的制作方法

1.本技术涉及传动轴对中测量工具技术领域，特别涉及一种激光旋转对中装置。


背景技术：

2.在进行发动机/电机台架测试时，发动机/电机的曲轴/转子中心轴线需要与测功系统转子中心轴线同轴，不正确的对中将会造成过大振动，从而缩短发动机/电机的轴瓦/轴承的使用寿命，导致试验结果无效或试验样件损坏。常规使用百分表或激光对中仪进行对中，对中过程中对操作经验要求较高，人为因素对对中结果影响较大。
3.常规操作为先确定轴距再进行对中，在进行对中时，需要对发动机/电机进行调整，调整过程中发动机/电机与测功机之间的轴距也会发生变化，此时需要一边对发动机/电机进行对中操作，一边对轴距进行校验，使得对中工作过于繁琐。若对中过程中未对轴距进行校验，利用现有的对中方案，对中工作依旧能完成，对中完成后轴距的变化会导致传动轴轴距过大导致返工。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种激光旋转对中装置，以解决相关技术中传动轴对中过程中对操作经验要求较高，对中工作过于繁琐，对中效率低的问题。
5.本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，包括：
6.转接法兰，所述转接法兰上设有驱动马达，所述驱动马达的轴线与转接法兰的轴线共线；
7.对中转子，所述对中转子与所述驱动马达同轴连接，所述驱动马达驱动对中转子由低速至高速和/或由高速至低速和/或定速旋转运动；
8.激光发射器，所述激光发射器转动连接在对中转子上且远离对中转子的轴线，所述激光发射器的激光光束与对中转子的轴线在同一平面上；
9.所述激光发射器的激光光束与对中转子的轴线之间的夹角跟随对中转子的转速增大而增大，或跟随对中转子的转速增大而减小。
10.在一些实施例中：所述对中转子为圆盘形结构或中心对称结构，所述对中转子上开设有安装激光发射器的安装孔；
11.所述激光发射器通过安装支架转动连接在安装孔内，所述激光发射器的转动轴线与对中转子的轴线相互垂直。
12.在一些实施例中：所述对中转子的安装孔内设有转动连接所述安装支架的转轴，所述安装支架和激光发射器绕转轴的轴线在对中转子上旋转运动；
13.当所述激光发射器的激光光束与对中转子的轴线之间的夹角跟随对中转子的转速增大而增大时，所述激光发射器和安装支架的重心远离激光发射器的发射端；
14.当所述激光发射器的激光光束与对中转子的轴线之间的夹角跟随对中转子的转速增大而减小时，所述激光发射器和安装支架的重心接近激光发射器的发射端。
15.在一些实施例中：所述对中转子上还设有与安装支架连接的离心对抗弹簧和位置保持弹簧，所述离心对抗弹簧和位置保持弹簧分别位于安装支架的两侧；
16.且离心对抗弹簧与对中转子的轴线之间的距离大于位置保持弹簧与对中转子的轴线之间的距离。
17.在一些实施例中：所述驱动马达为气动马达，所述气动马达包括与转接法兰同轴连接的轴杆，以及位于轴杆的外周并与转接法兰同轴连接的环形外壳，所述轴杆和环形外壳之间形成环形气体膨胀腔；
18.所述对中转子靠近转接法兰的一端同轴连接有位于环形气体膨胀腔内的环形转子，所述环形转子的四周设有与环形外壳滑动连接的多个转子叶片。
19.在一些实施例中：所述环形外壳的侧壁上开设有向环形气体膨胀腔内通入压缩空气的进气孔，以及将环形气体膨胀腔内的空气排出的排气孔；
20.所述环形外壳的端面设有与对中转子密封连接的环形篦齿尖，所述对中转子靠近环形外壳的一端设有与篦齿尖配合的环形篦齿台阶。
21.在一些实施例中：所述进气孔连接有气管快速接头，所述气管快速接头上连接有通气管，所述通气管上串联有调压阀，所述调压阀通过调节进气流量以调节所述气动马达的转速。
22.在一些实施例中：所述对中转子的内孔与轴杆之间形成轴承安装孔，所述轴杆上套设有轴承，所述轴杆上设有将轴承固定在轴杆上的轴用挡圈，所述对中转子的内孔设有将轴承固定在对中转子上的孔用挡圈。
23.在一些实施例中：所述转接法兰靠近对中转子的一端固定设有正极碳刷和负极碳刷，所述对中转子靠近转接法兰的一端设有分别与正极碳刷和负极碳刷滑动连接的正极电滑环和负极电滑环；
24.所述激光发射器设有正极导线和负极导线，所述正极导线与正极电滑环连接，所述负极导线与负极电滑环连接。
25.在一些实施例中：所述转接法兰上靠近对中转子的一端可拆卸连接有防护靶盘，所述防护靶盘上开设有对中孔，所述对中孔的圆心位于转接法兰的轴线上，所述防护靶盘上还开设有透出激光光束的环形透光孔。
26.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
27.本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，由于本技术的激光旋转对中装置设置了转接法兰，该转接法兰上设有驱动马达，驱动马达的轴线与转接法兰的轴线共线；对中转子，该对中转子与驱动马达同轴连接，驱动马达驱动对中转子由低速至高速和/或由高速至低速和/或定速旋转运动；激光发射器，该激光发射器转动连接在对中转子上且远离对中转子的轴线，激光发射器的激光光束与对中转子的轴线在同一平面上；激光发射器的激光光束与对中转子的轴线之间的夹角跟随对中转子的转速增大而增大，或跟随对中转子的转速增大而减小。
28.因此，本技术的激光旋转对中装置在对两根传动轴进行对中操作时，在两根传动轴的端部均安装一个激光旋转对中装置，激光旋转对中装置的转接法兰与传动轴的端部连接，并保证转接法兰的轴线与传动轴的轴线共线。启动驱动马达，驱动马达带动对中转子和激光发射器同步旋转运动，激光发射器在旋转的过程中受到离心力的作用下自身发生旋
转，激光发射器的激光光束照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置并形成环形光圈或光点。当形成光圈时需要增大或减小驱动马达的转速，以增大激光光束与对中转子的轴线之间的夹角，使激光发射器的激光光束照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置形成光点后完成轴线对中。
29.当两根传动轴完成轴线对中后，调节其中一根传动轴的位置，使两根传动轴之间的间距逐渐减小，同时逐渐增大或减小驱动马达的转速，保持激光发射器的激光光束照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置并形成光点。两个激光发射器分别相互照射形成的光点之间的连线即为两根传动轴对中后的轴线，保证了两根传动轴对中后的同轴度。本装置使用驱动马达带动激光发射器旋转离心运动，通过激光光束旋转形成的光点直观显示发动机/电机轴心和测功机的轴心。当轴距发生变化时激光光束的光型会有明显变化导致对中工作无法继续，恢复调整轴距或间距后光型即会自动恢复，能有效推进对中工作并及时纠错，提高对中效率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例两个激光旋转对中装置工作时的结构示意图；
32.图2为本技术实施例激光旋转对中装置的结构爆炸图；
33.图3为本技术实施例激光旋转对中装置第一视角的剖面图；
34.图4为本技术实施例激光旋转对中装置第二视角的剖面图。
35.附图标记：
36.1、转接法兰；2、驱动马达；3、对中转子；4、激光发射器；5、防护靶盘；
37.11、轴杆；12、环形外壳；13、轴承；14、气管快速接头；15、通气管；16、正极碳刷；17、负极碳刷；18、轴用挡圈；19、孔用挡圈；
38.21、环形转子；22、转子叶片；31、安装孔；32、安装支架；33、离心对抗弹簧；34、位置保持弹簧；35、转轴；
39.41、激光光束；51、对中孔；52、环形透光孔。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，其能解决相关技术中传动轴对中过程中对操作经验要求较高，对中工作过于繁琐，对中效率低的问题。
42.参见图1至图4所示，本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，包括：
43.转接法兰1，该转接法兰1为圆盘形结构，在转接法兰1上圆周开设有多个螺纹孔，
转接法兰1上的多个螺纹孔用于将转接法兰1同轴安装在需要对中的发动机、电机、测功机的转子输出轴上。在转接法兰1上还设有驱动马达2，该驱动马达2本领域的技术人员可以选用气动马达或电动马达，该驱动马达2的轴线与转接法兰1的轴线共线，以保证驱动马达2的轴线也与发动机、电机、测功机的转子输出轴的轴线共线。
44.对中转子3，该对中转子3与驱动马达2同轴连接，驱动马达2驱动对中转子3由低速至高速和/或由高速至低速和/或定速旋转运动。对中转子3为中心对称结构，该对中转子3用于安装激光发射器4，在对中转子3带动激光发射器4同步旋转运动时，使激光发射器4在旋转时产生离心力，以改变激光发射器4的激光光束41照射角度。
45.激光发射器4，该激光发射器4转动连接在对中转子3上且远离对中转子3的轴线，激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线在同一平面上。激光发射器4用于向外发出激光光束41，该激光光束41为可见光。激光发射器4在对中转子3上旋转运动时，能够使激光发射器4的激光光束41通过旋转形成环形光圈或光点。
46.激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线在同一平面上，激光发射器4的激光光束与对中转子3的轴线之间的夹角跟随对中转子3的转速增大而增大，或跟随对中转子3的转速增大而减小。通过驱动马达2调节对中转子3的转速，以使激光发射器4产生不同的离心力，离心力的大小可以改变激光光束41的照射角度，当需要改变激光光束41的照射角度时，只需调节驱动马达2的转速即可。
47.本技术实施例的激光旋转对中装置在对两根传动轴进行对中操作时，在两根传动轴的端部均安装一个激光旋转对中装置，激光旋转对中装置的转接法兰1与传动轴的端部连接，并保证转接法兰1的轴线与传动轴的轴线共线。启动驱动马达2，驱动马达2带动对中转子3和激光发射器4同步旋转运动。
48.激光发射器4在旋转的过程中受到离心力的作用下自身相对于对中转子3发生旋转，激光发射器4的激光光束41照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置并形成环形光圈或光点。当形成光圈时需要增大或减小驱动马达2的转速，以增大激光光束41与对中转子3的轴线之间的夹角，使激光发射器4的激光光束41照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置形成光点后完成轴线对中。
49.当两根传动轴完成轴线对中后，调节其中一根传动轴的位置，使两根传动轴之间的间距逐渐减小，同时逐渐增大或减小驱动马达2的转速，保持激光发射器4的激光光束41照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置并形成光点。两个激光旋转对中装置的激光发射器4分别相互照射形成的光点之间的连线即为两根传动轴对中后的轴线，保证了两根传动轴对中后的同轴度。
50.本技术的激光旋转对中装置使用驱动马达2带动激光发射器4旋转离心运动，通过激光光束41旋转形成的光点直观显示发动机/电机轴心和测功机的轴心。当轴距发生变化时激光光束41的光型会有明显变化导致对中工作无法继续，恢复调整轴距或间距后光型即会自动恢复，能有效推进对中工作并及时纠错，提高对中效率。
51.在一些可选实施例中：参见图2至图4所示，本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，该激光旋转对中装置的对中转子3为圆盘形结构或中心对称结构，对中转子3上开设有安装激光发射器4的安装孔31。激光发射器4通过安装支架32转动连接在安装孔31内，激光发射器4的转动轴线与对中转子3的轴线相互垂直。对中转子3采用圆盘形结构或中心
对称结构，以防止对中转子3在旋转时发生振动。激光发射器4的转动轴线与对中转子3的轴线相互垂直，以使激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线在同一平面上，进而激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线之间形成夹角，该夹角即为激光光束41的照射角度。
52.对中转子3的安装孔内设有转动连接安装支架32的转轴35，安装支架32和激光发射器4绕转轴35的轴线在对中转子3上旋转运动。当激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线之间的夹角跟随对中转子3的转速增大而增大时，激光发射器4和安装支架32的重心远离激光发射器4的发射端。当激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线之间的夹角跟随对中转子3的转速增大而减小时，激光发射器4和安装支架32的重心接近激光发射器4的发射端。
53.在对中转子3上还设有与安装支架32连接的离心对抗弹簧33和位置保持弹簧34，离心对抗弹簧33和位置保持弹簧34分别位于安装支架32的两侧，且离心对抗弹簧33与对中转子3的轴线之间的距离大于位置保持弹簧34与对中转子3的轴线之间的距离。离心对抗弹簧33和位置保持弹簧34均优选为螺旋压缩弹簧，离心对抗弹簧33用于弹性支撑安装支架32，以线性调节激光发射器4受到离心力作用时的旋转角度；即随着激光发射器4受到离心力越大，离心对抗弹簧33的压缩量越大，激光发射器4的旋转角度也就越大。位置保持弹簧34用于随着激光发射器4受到离心力逐渐减小，使激光发射器4逐渐恢复到原始位置。
54.在一些可选实施例中：参见图2至图4所示，本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，该激光旋转对中装置的驱动马达2优选为为气动马达，该气动马达包括与转接法兰1同轴连接的轴杆11，以及位于轴杆11的外周并与转接法兰1同轴连接的环形外壳12，轴杆11和环形外壳12之间形成环形气体膨胀腔。在对中转子3靠近转接法兰1的一端同轴连接有位于环形气体膨胀腔内的环形转子21，在环形转子21的四周设有与环形外壳12滑动连接的多个转子叶片22。
55.在环形外壳12的侧壁上开设有向环形气体膨胀腔内通入压缩空气的进气孔，以及将环形气体膨胀腔内的空气排出的排气孔。在环形外壳12的端面设有与对中转子3密封连接的环形篦齿尖，在对中转子3靠近环形外壳12的一端设有与篦齿尖配合的环形篦齿台阶，环形篦齿尖与的环形篦齿台阶相互配合，使对中转子3转动密封在环形外壳12上。进气孔连接有气管快速接头14，气管快速接头14上连接有通气管15，在通气管15上串联有调压阀(图中未画出)，该调压阀通过调节进气流量以调节气动马达的转速。
56.使用时接通压缩气源至通气管15，压缩气体从气管快速接头14进入环形气体膨胀腔，环形气体膨胀腔内压缩空气膨胀推动转子叶片22往排气孔运动，转子叶片22推动对中转子3旋转，膨胀结束后通过排气口排出，膨胀过程不停循环，对中转子3持续旋转，对中转子3转速的通过调压阀调整。当对中转子3旋转，激光发射器4受离心力作用克服离心对抗弹簧33弹力径向偏转，激光光束41的方向随之向轴心方向偏转，调整气源压力直至激光光束41在另一个激光旋转对中装置的中心位置形成一个光点。
57.同理，调整另一个激光旋转对中装置的气源压力，将另一个激光旋转对中装置的激光光束41对向本激光旋转对中装置的中心，完成对中。在调整过程中，若两根传动轴的间距发生变化，双侧激光旋转对中装置的激光光束41的光点直径均会变大或变成环形光圈，将其调整至目标间距后激光旋转对中装置的光点会恢复，继续对中直至完成。
58.在一些可选实施例中：参见图2至图4所示，本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，该激光旋转对中装置的对中转子3的内孔与轴杆11之间形成轴承安装孔。在轴杆11上套设有两个同轴设置的轴承13，轴杆11上设有将轴承13固定在轴杆11上的轴用挡圈18，轴用挡圈18用于轴向限位该轴承13，以使轴承13在轴杆11上转动。对中转子3的内孔设有将轴承13固定在对中转子3上的孔用挡圈19，孔用挡圈19用于轴向限位对中转子3，以使对中转子3在轴承13上转动。
59.在转接法兰1靠近对中转子3的一端固定设有正极碳刷16和负极碳刷17，对中转子3靠近转接法兰1的一端设有分别与正极碳刷16和负极碳刷17滑动连接的正极电滑环(图中未画出)和负极电滑环(图中未画出)。激光发射器4设有正极导线(图中未画出)和负极导线(图中未画出)，正极导线与正极电滑环连接，负极导线与负极电滑环连接。正极碳刷16和负极碳刷17通过正极电滑环和负极电滑环向激光发射器4供电，使激光发射器4在旋转状态下可靠连接外部电源，当然激光发射器4还可以通过电池供电，进而取消正极碳刷16和负极碳刷17。
60.在一些可选实施例中：参见图1至图4所示，本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，该激光旋转对中装置的转接法兰1上靠近对中转子3的一端可拆卸连接有防护靶盘5，该防护靶盘5用于将对中转子3、驱动马达2和激光发射器4隐藏在防护靶盘5内。在防护靶盘5上开设有对中孔51，对中孔51的圆心位于转接法兰1的轴线上，在防护靶盘5上还开设有透出激光光束41的环形透光孔52。
61.本技术实施例的防护靶盘5不仅用于防护对中转子3、驱动马达2和激光发射器4，防止对中转子3、驱动马达2和激光发射器4在旋转过程中产生磕碰。此外，在防护靶盘5的中心位置开设了对中孔51，以及与对中孔51同心设置的环形透光孔52，该对中孔51用于定位激光光束41的光点，当激光光束41的光点与对中孔51重合时，完成对中。环形透光孔52用于避免防护靶盘5遮挡激光光束41，进而将激光光束41射向另一个激光旋转对中装置的防护靶盘5上。
62.工作原理
63.本技术实施例提供了一种激光旋转对中装置，由于本技术的激光旋转对中装置设置了转接法兰1，该转接法兰1上设有驱动马达2，驱动马达2的轴线与转接法兰1的轴线共线；对中转子3，该对中转子3与驱动马达2同轴连接，驱动马达2驱动对中转子3由低速至高速和/或由高速至低速和/或定速旋转运动；激光发射器4，该激光发射器4转动连接在对中转子3上且远离对中转子3的轴线，激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线在同一平面上；激光发射器4的激光光束41与对中转子3的轴线之间的夹角跟随对中转子3的转速增大而增大，或跟随对中转子3的转速增大而减小。
64.因此，本技术的激光旋转对中装置在对两根传动轴进行对中操作时，在两根传动轴的端部均安装一个激光旋转对中装置，激光旋转对中装置的转接法兰1与传动轴的端部连接，并保证转接法兰1的轴线与传动轴的轴线共线。启动驱动马达2，驱动马达2带动对中转子3和激光发射器4同步旋转运动，激光发射器4在旋转的过程中受到离心力的作用下自身发生径向偏转，激光发射器4的激光光束41照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置并形成环形光圈或光点。当形成光圈时需要增大或减小驱动马达2的转速，以增大激光光束41与对中转子3的轴线之间的夹角，使激光发射器4的激光光束41照射在另一个激光旋转对
中装置的中心位置形成光点后完成轴线对中。
65.当两根传动轴完成轴线对中后，调节其中一根传动轴的位置，使两根传动轴之间的间距逐渐减小，同时逐渐增大或减小驱动马达2的转速，保持激光发射器4的激光光束41照射在另一个激光旋转对中装置的中心位置并形成光点。两个激光发射器分别相互照射形成的光点之间的连线即为两根传动轴对中后的轴线，保证了两根传动轴对中后的同轴度。本装置使用驱动马达2带动激光发射器4旋转离心运动，通过激光光束41旋转形成的光点直观显示发动机/电机轴心和测功机的轴心。当轴距发生变化时激光光束的光型会有明显变化导致对中工作无法继续，恢复调整轴距或间距后光型即会自动恢复，能有效推进对中工作并及时纠错，提高对中效率。
66.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
67.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
68.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。