專利名稱：混凝土機械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，具體涉及混凝土泵送系統(tǒng)中主油缸與輸送缸之間的同軸度測量和復(fù)雜的空間系統(tǒng)的形狀檢測。主要應(yīng)用于混凝土拖式泵、混凝土車載泵、混凝土泵車等輸送系統(tǒng)中，同時也可擴展為精確測量機械空間形狀的設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，混凝土泵在混凝土澆注施工作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。泵送混凝土吋，混凝土泵通過兩個主油缸分別推動兩個輸送缸內(nèi)的混凝土活塞往復(fù)運動?；炷粱钊谝贿呏饔透椎膸酉禄乜s，將混凝土吸入輸送缸中，同時，另ー輸送缸筒中的混凝土活塞在泵送主油缸的帶動下伸出，將其在上一個循環(huán)行程中吸入的混凝土推出，如此循環(huán)往復(fù)從而完成混凝土的連續(xù)泵送。 由于在泵車的生產(chǎn)和裝配過程中，輸送系統(tǒng)中的主油缸和輸送缸的同軸度會受到多方面的影響，可能導(dǎo)致出現(xiàn)較大的偏差。在安裝上活塞后，泵送中易出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象，造成活塞的磨損和輸送缸內(nèi)壁的刮傷。據(jù)不完全統(tǒng)計，某公司在保的泵車中，出現(xiàn)活塞偏磨現(xiàn)象的比例高達10%，除此之外，如果主油缸和輸送缸的安裝存在較大的偏差，那么當(dāng)輸送系統(tǒng)在低速運動的時候，活塞還會出現(xiàn)爬缸的現(xiàn)象，形成較大的噪聲和振動，從而降低活塞和輸送缸的使用壽命，給產(chǎn)品服務(wù)帶來較大的損失。泵車主油缸和輸送缸安裝后較小的同軸度偏差是保證泵車產(chǎn)品質(zhì)量和提高泵車輸送系統(tǒng)使用效率的關(guān)鍵。而要想使主油缸和輸送缸之間具有較高的同軸度，就必須在檢測過程中及時的更正裝配誤差，同時泵車在泵送混凝土的過程中會產(chǎn)生較大振動，長期的運行會使輸送缸與洗漆室之間用于固定輸送缸的拉桿螺栓出現(xiàn)松動，加大同軸度的偏差，這時也需要為螺栓的緊固提供一種測試的解決方案。目前，常用的檢測方法多采用百分尺和刻度盤測量的方法，由于百分尺需要固定和用肉眼觀察，使得百分尺通常只能檢測輸送缸的端ロ位置，很難檢測到輸送缸中部和出料端的同軸度情況。而刻度盤測量的方法是將一個刻有刻度的類圓盤放進輸送缸的尾部，當(dāng)活塞桿運動到類圓盤的位置時，通過肉眼觀察活塞桿中心偏離輸送缸軸線的位置，或者通過照相設(shè)備來記錄觀察，這種方式容易產(chǎn)生較大的誤差，特別是當(dāng)料斗安裝后，由于料斗的阻擋給觀察帶來了極大的困難。因此，提供一套簡單，高效而準(zhǔn)確的測試方法和測量設(shè)備是本領(lǐng)域技術(shù)人員所需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供ー種能夠簡單、高效而準(zhǔn)確的測試主油缸和輸送缸同軸度的方法和設(shè)備，及時地更正裝配誤差和調(diào)整使用誤差，克服上述現(xiàn)有產(chǎn)品裝配和使用過程中存在的問題及缺點，本發(fā)明具有使用方便、性能可靠、測量準(zhǔn)確。并且本發(fā)明的測試方法還可以用來精確測量物體的空間幾何坐標(biāo)，擴大其應(yīng)用范圍。通過下面的技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的旨在測量出輸送缸體內(nèi)壁的三維坐標(biāo)，并繪制出相應(yīng)的曲線圖，從而判斷主油缸和輸送缸同軸度的偏距。其主要測量指標(biāo)為，油缸桿伸進輸送缸的距離，傾角儀與基準(zhǔn)面之間的夾角，輸送缸軸線與輸送缸內(nèi)壁測量點之間的距離。只要準(zhǔn)確測量出這三個主要的技術(shù)指標(biāo)，就可以確定空間上的任意點坐標(biāo)，從而判斷出輸送缸內(nèi)壁圓周方向上任意點距離中心軸線的距離?；炷翙C械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量設(shè)備，包括激光位移傳感器、定位板I、支撐板、定位套筒、一體化卡式接頭、位移傳感器、傾角儀、定位板II、步進電機、采集設(shè)備、驅(qū)動器、計算機，其特征在于定位板I和定位板II關(guān)于主油缸的活塞桿為軸線對稱安裝，并通過支撐板與步進電機的軸端相連，步進電機通過定位套筒和一體化卡式接頭與主油缸的活塞桿相連，定位板I上安裝激光位移傳感器，定位板II上安裝傾角儀，采集設(shè)備分別與激光位移傳感器、位移傳感器、傾角儀、驅(qū)動器相連，步進電機與驅(qū)動器相連，計算機與采集設(shè)備相連，在所述一體化卡式接頭上設(shè)計ー塊傳感器感應(yīng)區(qū)域，位移傳感器固定在洗滌室后端面?；炷翙C械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量設(shè)備的測量方法，其特征在于按以下步驟進行(I)利用激光位移傳感器用來測試激光位移傳感器頭到輸送缸內(nèi)壁的距離d，激光位移 傳感器探測點到軸線的距離為激光位移傳感器頭到軸線的距離加上d，激光位移傳感器頭到軸線的距離是固定已知；(2)利用傾角儀隨著步進電機一同旋轉(zhuǎn)，用來確定此刻激光位移傳感器探測點與水平面y軸的角度差α，從而確定出在χοζ平面探測點的位移坐標(biāo)；(3)利用位移傳感器對一體化卡式接頭的感應(yīng)區(qū)域的感應(yīng)，來測試一體化卡式接頭感應(yīng)區(qū)域面到位移傳感器的距離值L，從而確定油缸桿伸進輸送缸的距離，確定輸送缸內(nèi)壁上的探測點在I軸上的坐標(biāo)；(4)采集設(shè)備采集激光位移傳感器、傾角儀、位移傳感器測得的數(shù)據(jù)傳輸給計算機，通過計算機內(nèi)的后處理就描繪出輸送缸內(nèi)壁的三維圖形，從而得到主油缸與輸送缸之間的同軸度的偏距。本發(fā)明優(yōu)點在于結(jié)果簡單，拆裝方便快捷，測量準(zhǔn)確度高，使用范圍廣等優(yōu)點。一體式卡式接頭的運用也極大縮短安裝和拆卸時間。


圖I為本發(fā)明去掉洗滌室的實驗エ裝的具體安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的具體功能測試結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式結(jié)構(gòu)附圖對本發(fā)明作進ー步地說明如圖I、圖2所示，本發(fā)明的混凝土機械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量設(shè)備，包括激光位移傳感器2、定位板I 3、支撐板4、定位套筒5、一體化卡式接頭6、位移傳感器8、傾角儀
10、定位板II 11、步進電機12、采集設(shè)備、驅(qū)動器、計算機，定位板I 3和定位板II 11關(guān)于主油缸9的活塞桿13為軸線對稱安裝，并通過支撐板4與步進電機12的軸端相連，步進電機12通過定位套筒5和一體化卡式接頭6與主油缸9的活塞桿13相連，定位板I 3上安裝激光位移傳感器8，定位板II 11上安裝傾角儀10，采集設(shè)備分別與激光位移傳感器2、位移傳感器8、傾角儀10、驅(qū)動器相連，步進電機與驅(qū)動器相連，計算機與采集設(shè)備相連，在所述ー體化卡式接頭6上設(shè)計ー塊傳感器感應(yīng)區(qū)域7，位移傳感器8固定在洗滌室后端面。采集設(shè)備、驅(qū)動器采用現(xiàn)有，本發(fā)明的設(shè)備均可從市場購買得到。本發(fā)明測量方法為(I)利用激光位移傳感器2用來測試激光位移傳感器頭到輸送缸內(nèi)壁的距離d，此時激光位移傳感器2測試點到軸線的距離為激光位移傳感器頭到軸線的距離加上山激光位移傳感器頭到軸線的距離是固定已知；(2)利用傾角儀10隨著步進電機12—同旋轉(zhuǎn)，用來確定此刻激光位移傳感器2探測點與水平面y軸的角度差α，從而確定出在χοζ平面探測點的位移坐標(biāo)；(3)利用位移傳感器8對一體化卡式接頭6的感應(yīng)區(qū)域7的感應(yīng)，來測量一體化卡式接頭感應(yīng)區(qū)域面到位移傳感器的距離值L，從而確定油缸桿伸進輸送缸的距離，確定輸送缸內(nèi)壁上的探測點在I軸上的坐標(biāo)；(4)采集設(shè)備采集激光位移傳感器2、傾角儀10、位移傳感器8測得的數(shù)據(jù)傳輸給計算機，通過計算機內(nèi)的后處理就描繪出輸送缸內(nèi)壁的三維圖形，從而得到主油缸與輸送缸之間的同軸度的偏距。具體的控制方案為通過ー個采集設(shè)備輸出信號連接驅(qū)動器來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)，使步進電機在輸送缸內(nèi)可以周向運動，即可以測量xoz平面的任意點，然后將激光位移傳感器和傾角儀的測試反饋信號通過信號采集設(shè)備轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的數(shù)值信號，并實時以曲線 和數(shù)值的形式反映在計算機上。通過對這些曲線和數(shù)值的比較，我們可以確定輸送缸內(nèi)壁的精確尺寸和形狀，從而判斷出主油缸和輸送缸的安裝同軸度誤差值，需要特別指出的是，所有エ裝的安裝都要以活塞桿的軸線為位移基準(zhǔn)。本方案類似于非接觸式的三坐標(biāo)測量技術(shù)，只要確定d、α和L值，就可以測量出復(fù)雜機構(gòu)內(nèi)外壁的空間三坐標(biāo)，其不斷可以判斷出輸送缸與主油缸的同軸度偏差，因為測量精確，還可以通過分析發(fā)現(xiàn)缸壁內(nèi)的刮傷痕跡、凹槽、磨損以及變形等狀況。因而可以廣泛的應(yīng)用在其他工程機械的空間測量和質(zhì)量測試中。
權(quán)利要求
1.混凝土機械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量設(shè)備，包括激光位移傳感器、定位板I、支撐板、定位套筒、一體化卡式接頭、位移傳感器、傾角儀、定位板II、步進電機、采集設(shè)備、驅(qū)動器、計算機，其特征在于定位板I和定位板II關(guān)于主油缸的活塞桿為軸線對稱安裝，并通過支撐板與步進電機的軸端相連，步進電機通過定位套筒和一體化卡式接頭與主油缸的活塞桿相連，定位板I上安裝激光位移傳感器，定位板II上安裝傾角儀，采集設(shè)備分別與激光位移傳感器、位移傳感器、傾角儀、驅(qū)動器相連，步進電機與驅(qū)動器相連，計算機與采集設(shè)備相連，在所述一體化卡式接頭上設(shè)計ー塊傳感器感應(yīng)區(qū)域，位移傳感器固定在洗滌室后端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土機械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量設(shè)備的測量方法，其特征在于按以下步驟進行(I)利用激光位移傳感器用來測試激光位移傳感器頭到輸送缸內(nèi)壁的距離d，激光位移傳感器探測點到軸線的距離為激光位移傳感器頭到軸線的距離加上d，激光位移傳感器頭到軸線的距離是固定已知；(2)利用傾角儀隨著步進電機一同旋轉(zhuǎn)，用來確定此刻激光位移傳感器探測點與水平面y軸的角度差α，從而確定出在χοζ平面探測點的位移坐標(biāo)；(3)利用位移傳感器對一體化卡式接頭的感應(yīng)區(qū)域的感應(yīng)，來測量一體化卡式接頭感應(yīng)面與位移傳感器的距離值L，從而確定輸送缸內(nèi)壁上的探測點在y軸上的坐標(biāo)；(4)采集設(shè)備采集激光位移傳感器、傾角儀、位移傳感器測得的數(shù)據(jù)傳輸給計算機，通過計算機內(nèi)的后處理就描繪出輸送缸內(nèi)壁的三維圖形，從而得到主油缸與輸送缸之間的同軸度的偏距。
全文摘要
本發(fā)明涉及混凝土機械泵送系統(tǒng)同軸度精確測量設(shè)備及測量方法，測量設(shè)備為位板Ⅰ和定位板Ⅱ關(guān)于活塞桿軸對稱安裝，并通過支撐板與步進電機的軸端相連，步進電機通過定位套筒和一體化卡式接頭與活塞桿相連，定位板Ⅰ、定位板Ⅱ上分別安裝激光位移傳感器和傾角儀，計算機通過采集設(shè)備分別與激光位移傳感器、位移傳感器、傾角儀、驅(qū)動器相連，步進電機與驅(qū)動器相連，在一體化卡式接頭上設(shè)計傳感器感應(yīng)區(qū)域，位移傳感器固定在洗滌室后端面上。本發(fā)明通過激光位移傳感器、傾角儀、位移傳感器分別測量d、α和L值，以確定探測點的三坐標(biāo)值，從而得到主油缸與輸送缸之間的同軸度的偏距。本發(fā)明具有使用方便、性能可靠、測量準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號F04B51/00GK102865218SQ20121033904
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者李勇, 王飛, 喬艷紅, 李康, 崔潤哲, 楊海清 申請人:山推楚天工程機械有限公司