CN106931854A - 一种内环槽直径测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内环槽直径测量装置，内环槽直径测量装置包括用于沿前后方向伸入到待测工件内孔中的测量杆，还包括第一测头和第二测头，第一测头上连接有位移传递机构，第二测头沿垂直于前后方向导向移动装配于所述测量杆上，测量杆与第二测头之间设置有迫使第二测头朝向第一测头方向移动的弹性件，测量杆上还设置有用于顶推第二测头以使第二测头朝背离第一测头方向移动的顶推机构。保证在进行测量时，可通过顶推机构将第二测头移动至测量位置，与第一测头的配合测量，在测量结束后，通过弹性件的作用将第二测头拉回至初始位置，进而可将测量装置移出内环槽，结构比较简单，操作方便。

Description

一种内环槽直径测量装置

技术领域

本发明涉及一种内环槽直径测量装置。

背景技术

内环槽是影响液系统的重要部位，内环槽尺寸的准确与否，直接关系到液压系统密封性能的好坏，准确的测量出内环槽的尺寸尤为重要，而内环槽的测量中，如图1和图2所示为具有内环槽的内孔，由于孔口的直径较小，再者有些内环槽的位置距离孔口的距离较远，现有的测量技术比较困难，精度也不好保证，受到空间的限制，采用普通的通用量具无法检测,因此，设计一种能够伸入内孔中测量内环槽直径的测量装置很有必要。

在公告号为CN2182985Y的中国专利文件中公开了一种环形槽内径量表，其包括主体（即基体），支架、直管、活动测头、可换测头和等比杠杆等，其中基体和支架构成了测量杆，基体构成测量杆上的竖杆，支架构成测量杆上的横杆，活动测头与可换测头同轴设置在测量杆上，可换测头可拆装配在主体上并通过紧锁螺母锁紧，活动测头与主体之间滑动配合，其中活动测头构成第一测头，可换测头构成第二测头。活动测头内的空腔的顶端与可换测头之间设置有弹簧，弹簧中心设有导杆。直管内装有顶杆，顶杆的一端与百分表的表头触点接触，顶杆的另一端与等臂杠杆接触，等臂杠杆的另一端与活动测头接触，等臂杠杆和顶杆形成了将活动测头的位移变化量转化为百分表的表头触点的位移变化量的位移传递机构，该内径量表还包括当主体伸入被测内孔后，活动测头在弹簧作用下沿导杆移动并推动等臂杠杆转动，等臂杠杆推动顶杆移动，顶杆推动百分表的表头触点移动，百分表的表针转动实现对凹槽的测量，内径百分表在使用时，通过在主体一端固定的可换测头和在主体另一端的活动测头同时对内环槽的径向两点接触，进而可实现内环槽直径的测量，但是在测量结束后由于一端固定，另一端为活动测头，均卡在内环槽内，文件中提出在测量结束时将活动触头缩回并通过锁紧装置将其锁紧，再将其取出，而由于可换测头的为固定测头，需要对活动测头进行操作而将百分表取出，操作比较麻烦，且通过摆动来寻找轴向平面的最小尺寸为直径，由于主体垂直固定在直管上，这样当需要对距离孔口较远的内环槽进行检测时，会由于主体的摆动角度不够而无法测量。因此，需要设计一种能够在测量后方便取出的内环槽直径测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内环槽直径测量装置，以解决现有技术中测量结束后测量装置不方便取出的问题。

为实现上述目的，本发明内环槽直径测量装置的技术方案是：

一种内环槽直径测量装置，包括用于沿前后方向伸入到待测工件内孔中的测量杆，还包括第一测头和第二测头，第一测头上连接有位移传递机构，第二测头沿垂直于前后方向导向移动装配于所述测量杆上，测量杆与第二测头之间设置有迫使第二测头朝向第一测头方向移动的弹性件，测量杆上还设置有用于顶推第二测头以使第二测头朝背离第一测头方向移动的顶推机构。

顶推机构包括设置在测量杆上的导轨及多个滚动设置于所述导轨中的滚珠，导轨具有弯向测量杆一侧以改变滚珠移动方向的曲线段，顶推机构还包括设置于滚珠后侧的用于顶推位置最靠后的滚珠的顶推件，位置最靠前的滚珠用于顶推所述第二测头。

导轨还包括设置于直线段后端的曲线段，顶推件包括导向移动装配于所述直线段中的推杆，推杆上设置有垂直于推杆设置的手推柄，测量杆上设置有供手推柄沿前后方向移动的直线滑槽，直线滑槽的前端设置有供转动后的手推柄卡入而防止推杆后移的横槽。

测量杆上设置有与曲线段前端相通的沿垂直于前后方向延伸的导向孔，第二测头包括测头支架及与所述导向孔导向移动配合的用于被位置最靠前的滚珠顶推的导向杆。

测量杆包括沿前后方向延伸的横杆和垂直设置于横杆前端的竖杆，曲线段和导向孔设置于所述竖杆上，测头支架包括套设于所述竖杆上的外套，竖杆上于所述导向孔的 外围沿轴向间隔布置有至少两个沿垂直于前后方向延伸的弹簧孔，弹性件包括设置于对应弹簧孔中的顶装于竖杆与外套之间的弹簧。

竖杆由两部分扣合形成，分别设置在竖杆的两部分上的相对面上的凹槽扣合形成所述导向孔和曲线段。

测量杆上还设置有定位机构，定位机构包括转动设置在测量杆上的用于与待测内环槽的槽口外围顶压配合的定位块，定位块转动轴线沿且垂直于前后方向和第一测头的导向方向延伸，所述定位块包括与第一测头的间距相同的两个支臂，且两个支臂上具有尺寸一致的用于与所述槽口接触的曲面，定位机构还包括迫使两臂顶压在槽口处的驱动件。

测量杆的后端连接有百分表，位移传递机构包括导向装配于测量杆上的用于向百分表传递位移的顶杆，第一测头上连接有转动转配在测量杆上的用于向顶杆传递第一测头的位移量并改变位移方向的拐臂，位移传递机构还包括套设在顶杆上的用于向顶杆施加顶压于拐臂上的作用力的弹簧。

本发明的有益效果是：

相比于现有技术，本发明所涉及的内环槽直径测量装置，通过将第二测头沿垂直于前后方向导向移动装配于所述测量杆上，且测量杆与第二测头之间设置有迫使第二测头朝向第一测头方向移动的弹性件，测量杆上还设置有用于顶推第二测头以使第二测头朝背离第一测头方向移动的顶推机构，由此可保证在进行测量时，可通过顶推机构将第二测头移动至测量位置，与第一测头的配合测量，在测量结束后，通过弹性件的作用将第二测头拉回至初始位置，进而可将测量装置移出内环槽，结构比较简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明待测内环槽结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明具体实施例与待测内环槽的测试状态图；

图4为图3的左视图；

图5为本发明具体实施例与百分表的装配图；

图6为图4中的本发明具体实施例的纵向剖视图；

图7为图6的左视图；

图8为图6的A-A向视图；

图9为图8的B-B向视图；

图10为本发明具体实施例中基体结构示意图；

图11为图10的C-C向视图；

图12为图10中左基体的结构示意图；

图13为图12的D-D向视图；

图14为图12的后视图；

图15为本发明具体实施例的推杆结构示意图；

图16为本发明具体实施例的顶杆结构示意图；

图17为本发明具体实施例的直管结构示意图；

图18为图17 的左视图；

图19为图17的右视图；

图20为图17的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的内环槽直径测量装置的具体实施例，如图3至图10所示：该装置包括连接在测量杆后端的百分表套3和百分表4，该装置还包括测量杆及导向移动且同轴装配在测量杆上的第一测头30和第二测头，测量杆包括横杆和竖杆，其中竖杆构成安装第一测头和第二测头的基体70，其中横杆连接在基体的前侧，第一测头30上下导向移动装配在基体70的下端，在基体70上开设供第一测头移动的第一测头导向孔，且第一测头30的轴线与横杆40的轴线垂直，横杆40内装配有与将第一测头30的位移传递给百分表4的顶杆42，相应的在横杆40内沿轴线方前后延伸开设有顶杆导向孔47，横杆40的后端部上设置有圆弧状的T型凸台45，横杆40通过设置在T型凸台45上的销轴和螺钉41与基体70固连。

在本实施例中，基体70为由左右两部分扣合形成的柱状体，其包括左基体71和右基体72，通过销轴8和螺钉74固定在一起，在基体70上左右延伸开设有供螺钉9旋入的螺纹孔，且螺纹孔在基体70上前后对称布置，第一测头30具有固连装配在一起的导向部31和测量部32，其导向部31与设置在基体70内的第一测头导向孔上下导向移动配合，第一测头导向孔由左、右基体上分别设置的第一测头导向槽78扣合形成，导向部31沿轴线方向的截面呈工字形，其下端面向上延伸设置有供测量部32装入的螺纹孔，导向部31的工字形立柱卡设在第一测头导向孔中，导向部31的两端卡设在第一测头导向孔的两端与其挡止配合，防止第一测头30脱出。

在基体70外套设导套20，导套20包括可与基体70上下导向移动配合的外套，外套的前侧壁上开有供横杆40与基体70固连的避让槽，外套的上端面向下沿伸设置有轴线与第一测头30的轴线一致的内部中空的导杆21，导杆21内穿装有测量头1，且测量头1通过螺纹连接在导杆21内，并通过紧锁螺母5固定在导杆21内，相应的在基体70的上端面向下延伸设置有与第一测头30同轴的供导杆21导向移动的导杆导向孔75，导杆导向孔75由左、右基体上分别设置的凹槽扣合形成。

在本实施例中，测量装置上的顶推机构包括设置在基体70内的用于顶推导杆21的滚珠7及设置在横杆40内用于顶推滚珠7的推杆60，其中基体70内设置有呈L形孔76，该L型孔76由左、右基体上分别设置的L型槽76扣合形成，这样可将导杆21的上下移动转变为滚珠7的左右滑动，保证前后位移的一致性；相应的在横杆40前端向后延伸设置有与L型孔76贯通的推杆导向孔46，推杆导向孔46的轴线与横杆40轴线平行，L型孔包括直线段和曲线段，其中直线段向后延伸与推杆导向孔46贯通，曲线段向上延伸与导杆导向孔75贯通，推杆60呈L形，在横杆40的前端开设有与推杆导向孔46贯通的推杆导向槽48，在推杆导向槽48与推杆导向孔46的结合处设置有垂直于横杆40轴线方向延伸的横槽，用于在将推杆推到最后端的时候将推杆60卡入，使推杆60限位在横槽内，推杆60的L形的横向段插入至推杆导向孔46中,L形的竖直段构成手推柄沿垂直于横杆40的轴线方向伸出横杆40，且手推柄用于人工推拉推杆60，以实现滚珠7的回落及对滚珠7的推动。

本实施例中，测量装置上的弹性件为设置在基体70内的用于拉动第二测头向基体70靠近的弹簧6，相应的在基体70内部设置有弹簧孔73，弹簧孔73有两个，由分别设置在左、右基体的上下延伸的沉孔构成，在基体70的左右侧壁上均开设有上下延伸的与弹簧孔73贯通的长槽79，导套20通过穿过长槽79的顶丝与弹簧6下端固连，并在导套20向上导向移动时，带动弹簧6向上压缩，两个弹簧6可以保证导向的精度，在基体70侧壁开设长槽79，通过顶丝将导套20与弹簧6固连，在需要将测量头1移动至基准位时，通过释放弹簧6储存的势能即可实现其复位。

本实施例中，测量装置的位移传递机构包括与第一测头30顶压配合的拐臂33，拐臂33通过转轴转动装配于基体70内部，且拐臂33的转动轴线垂直于第一测头30的轴线，相应的在基体70内部设置有拐臂容纳孔，拐臂容纳孔由左、右基体上分别设置的拐臂容纳槽77扣合形成，该拐臂容纳孔的下侧与上述的第一测头导向孔相通，前侧与顶杆导向孔相通；第一测头30的工字形的上端部设置在拐臂容纳孔中，顶杆42的后端与拐臂33顶推配合，且在拐臂33上顶杆42的顶推点与第一测头30的顶推点距离拐臂33的转动轴线的距离一致，由此保证位移的一致性。在顶杆42的后端设置有翻边，顶杆导向孔包括由横杆40后端面向前延伸设置有台阶孔，顶杆42上套设有弹簧43，弹簧43卡设在台阶孔的台阶面与翻边之间，且弹簧43受压向顶杆42施加顶推拐臂33转动的作用力。由此可保证第一测头30始终具有向下移动的趋势，且第一测头30的测量部32不受力的情况下，第一测头30的导向部31的工字形的上端部在拐臂33的顶推下始终与拐臂容纳孔的下侧面贴合，在第一测头30受力向上移动时，第一测头30的导向部31的工字形的立柱会在第一测头导向孔中上下导向移动，且工字形的下端部会被基体70下端部挡止。

本实施例中，测量装置的定位机构包括架设在导套20外部的U型的定位块50，定位块50的两个支臂左右对称，横向套在导套20外部，并通过销轴转动设置在横杆40上，且定位块50的转动轴线与第一测头30的轴线及横杆40的轴线均垂直，且定位块50的两个支臂距第一测头30的轴线的距离一致，在销轴上设置有向定位块50提供转动力的扭簧51，保证在对具有不同孔径的内环槽，定位块50能在扭簧51的作用力下实现对孔内壁的贴合，达到定位目的；在销轴安装的前侧设置有限制定位块50转动位置的挡销，防止定位块50转动角度过大，不方便放入待测孔中。定位块50的两臂下端均具有用于与待测内环槽的槽口外围贴合的圆弧面，圆弧面可保证在不同直径的待测内环槽中定位块50均能实现与槽口外围的有效接触。

装配方式：将转轴穿入拐臂33的转轴装配孔内，并将整体放置在左基体71的拐臂容纳槽77内，通过转轴将拐臂33转动固定在拐臂容纳槽77内；然后将第一测头30的导向部31卡装在左基体71下端部的第一测头导向槽78内，再将右基体72扣合在左基体71上，使第一测头30卡装在第一测头导向孔内，第一测头可在第一测头导向孔内上下滑动而不会脱出，拐臂33和转轴设置在拐臂容纳孔内，拐臂33可在封闭的拐臂容纳孔内转动；再通过销轴8和螺钉9穿装入左、右基体从而使其固定为一体；将导套20套设在基体70上，并将导套20上的导杆21插入左、右基体上的导杆导向槽相扣合形成的导杆导向孔75中；将弹簧6分别放入弹簧孔73中，并把弹簧托压入弹簧孔73，用顶丝通过基体70侧壁上的长槽79与导套20固定在一起，在弹簧6的作用下，导套20会一直保持有向下移动的趋势，且导套20可在基体70上上下导向移动；将顶杆42套上弹簧6，再穿入横杆40的顶杆导向孔中；将滚珠7放入基体70的L型孔76内，再将横杆40有圆弧状的T型凸台45的一端与基体70贴合并穿入定位销，且通过螺钉41固定在基体70上；再将推杆60从横杆40的推杆导向槽48前端插入推杆导向孔46，在横杆40上套上手柄2及百分表套3，并用螺钉固定，再装上百分表4；将测量头1根据待测内环槽的尺寸选择相应的适合的量杆，装到导杆21内，并用紧锁螺母5紧锁；将第一测头30的测量部32旋入导向部31内，保证第一测头30与测量头1同轴装配；再将定位块50的两臂卡设在导套20的两侧，并通过带有扭簧51的销轴穿入横杆40的相应孔内固定，定位块50可转动，在扭簧51的作用下总保持有转动趋势，两个支臂左右对称，两个支臂的圆弧面上与待测槽的接触点的连线相对第一测头30轴线的距离一致，在将挡销穿入横杆40内，防止定位块50转动过度，起到一定的限位作用，从而完成装配。

本发明的工作原理：定位机构的工作原理根据一个圆上的两点连线的垂直平分线一定在这个圆的直径上，通过将定位块50的两臂上的对应位置的两点，当把定位块50的两臂放置在待测孔内时，两点均在孔所在圆上，那么由于定位块50左右对称，且第一测头30与测量头1的轴线处于该对称平面上，轴线垂直平分两点连线，则第一测头30与测量头1的端部也均在这个圆的直径上。

顶推机构的工作原理是：当推杆60在受外力作用下沿推杆导向槽48向后移动时，会推动滚珠7沿基体70内的L型孔76移动，并由水平移动改变为向上移动，改变原有的移动方向，滚珠7又会顶推导杆带动测量头1向上远离基体70移动，推杆60移动到横杆40的横槽处并卡入横槽内，推杆便被限位而不会返回，这时测量头1到达离基体最远点即伸出位，当把推杆移出横槽时，基体内的弹簧6释放势能对导套20施加向下的作用力，带动测量头1向基体靠近，并使导杆21顶推滚珠7及推杆移动到初始位置。

位移传递机构的工作原理是：顶杆42在弹簧43的作用下，会向前移动并带动拐臂转动，拐臂33另一端顶推第一测头30的导向部31使其向下移动的并保持这一趋势，而百分表4也会跟着顶杆42的移动位置发生变化，在第一测头30的测量部32受力向上移动时，导向部31顶推拐臂33转动，拐臂33推动顶杆42向前移动，并压缩弹簧43，储存一定的势能。

在本实施例中，测量头1的尺寸是一系列的，根据要检测的内环槽尺寸来选择相应的范围的量杆，把测量头1装入导杆21内可由在导杆21内的螺纹段旋入选出的长短来调整尺寸大小，并用紧锁螺母5锁紧；第一测头30的长短也是一系列的，可根据环槽的深度来选择可用的量杆，但第一测头30的长短不可调。

测量过程：根据要检测的内环槽的直径尺寸，选择相应范围尺寸的量杆，分别作为第一测头30的测量部32和测量头30，安装在相应的位置并调整好，把推杆推到横槽处并卡入横槽限位，使测量头1处于伸出位，再将与要检测的内环槽从尺寸一致的测量工具与该装配有百分表4的测量装置对比，将百分表4对零，此时百分表4的度数就是内环槽尺寸的名义尺寸，把推杆移出横槽，回到初始位置，这时测量头1处于基准位，将该测量装置塞入要测的孔内环槽处，推动推杆至横槽并卡入横槽，使第一测头30和测量头1均进入内环槽内，且均与内环槽接触，定向块的两臂也会在扭簧51的作用下与圆孔的表面接触起到一定的定位作用，使第一测头30和测量头1的连线在内环槽的直径上，此时百分表4的度数就是要测内环槽直径的实际尺寸。

在本发明的其他实施例中，导套可为设置在基体上端部的块状结构，其上向下延伸设置导杆，通过在基体的上端面向下延伸设置弹簧容纳孔，并在弹簧容纳孔内设置拉簧，也可实现导套的复位；或者是将导套设置为沿上下方向套设在基体左右侧上的U形结构，其中U形的两侧板与弹簧相连；或者不设置外套，直接在导杆外套设弹簧，并将弹簧顶装在导杆导向孔中；避让槽可开设在基体的侧壁下端、中部、上端或者沿基体侧壁上下贯穿；可不设置紧锁螺母，直接通过螺纹配合锁紧测量头；可不设置导杆，直接将测量头固定在导套上，并向下伸出一段距离，通过滚珠对测量头的推动实现导套的导向移动；测量头可通过在基体和测量头上设置的销孔加装销轴实现固定；顶推机构可以同样设计拐臂来代替滚珠实现对导杆的顶推，以及位移的转向；推杆可以设置在横杆内，也可以单独设置在横杆外，或者设置在基体上，满足推动滚珠实现位移转向即可；在横杆上可不设置横槽，通过外加限位机构如弹性挡销或者横向设置在横杆上的推拉块实现对推杆的限位；可不设置弹簧孔，直接将基体设置为下端具有翻边结构，在翻边上设置弹簧，并将弹簧套设在安装在翻边上的上下延伸的导杆；定位机构可以设置为设置在基体下端的与第一测头平行且在第一测头两侧相同的间隔设置的定位杆，两个定位杆的上端与基体相连的部分具有同一个弹性上下导向的机构，由此亦可保证第一测头的轴线处于直径所在处；定位块的下端面可设置为平面，通过与孔壁同时贴合保证定位，定位块可不设置挡销，通过在横杆侧边开设供定位块后端部转动滑移的凹槽来实现限位；驱动件可不设置为扭簧，通过在横杆上设置向上提拉定位块后端部的弹簧即可；基体可以由其他方式形成，如一体铸造成型等；导轨可全部由曲线段构成，设置足够多的滚珠至推杆导向孔中，或者将导轨全部设置为直线段，通过设置导杆导向孔的倾斜方向与直线段一致，通过推杆直接顶推导杆实现第二测头的移动；横杆和竖杆可为一体式结构；该测量装置内的百分表为现有技术，可直接在市场购买得到，在其他实施例中，可在测量杆的后端部加装带有直线刻度的量具，或者直接在测量杆上设置能够观察顶杆移动位置的刻度线，进而得到测量数据。

Claims (8)

1.一种内环槽直径测量装置，包括用于沿前后方向伸入到待测工件内孔中的测量杆，还包括第一测头和第二测头，第一测头上连接有位移传递机构，其特征在于：第二测头沿垂直于前后方向导向移动装配于所述测量杆上，测量杆与第二测头之间设置有迫使第二测头朝向第一测头方向移动的弹性件，测量杆上还设置有用于顶推第二测头以使第二测头朝背离第一测头方向移动的顶推机构。

2.根据权利要求1所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：顶推机构包括设置在测量杆上的导轨及多个滚动设置于所述导轨中的滚珠，导轨具有弯向测量杆一侧以改变滚珠移动方向的曲线段，顶推机构还包括设置于滚珠后侧的用于顶推位置最靠后的滚珠的顶推件，位置最靠前的滚珠用于顶推所述第二测头。

3.根据权利要求2所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：导轨还包括设置于直线段后端的曲线段，顶推件包括导向移动装配于所述直线段中的推杆，推杆上设置有垂直于推杆设置的手推柄，测量杆上设置有供手推柄沿前后方向移动的直线滑槽，直线滑槽的前端设置有供转动后的手推柄卡入而防止推杆后移的横槽。

4.根据权利要求2所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：测量杆上设置有与曲线段前端相通的沿垂直于前后方向延伸的导向孔，第二测头包括测头支架及与所述导向孔导向移动配合的用于被位置最靠前的滚珠顶推的导向杆。

5.根据权利要求4所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：测量杆包括沿前后方向延伸的横杆和垂直设置于横杆前端的竖杆，曲线段和导向孔设置于所述竖杆上，测头支架包括套设于所述竖杆上的外套，竖杆上于所述导向孔的外围沿轴向间隔布置有至少两个沿垂直于前后方向延伸的弹簧孔，弹性件包括设置于对应弹簧孔中的顶装于竖杆与外套之间的弹簧。

6.根据权利要求5所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：竖杆由两部分扣合形成，分别设置在竖杆的两部分上的相对面上的凹槽扣合形成所述导向孔和曲线段。

7.根据权利要求1至6任一项所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：测量杆上还设置有定位机构，定位机构包括转动设置在测量杆上的用于与待测内环槽的槽口外围顶压配合的定位块，定位块转动轴线沿且垂直于前后方向和第一测头的导向方向延伸，所述定位块包括与第一测头的间距相同的两个支臂，且两个支臂上具有尺寸一致的用于与所述槽口接触的曲面，定位机构还包括迫使两臂顶压在槽口处的驱动件。

8.根据权利要求1所述的内环槽直径测量装置，其特征在于：测量杆的后端连接有百分表，位移传递机构包括导向装配于测量杆上的用于向百分表传递位移的顶杆，第一测头上连接有转动转配在测量杆上的用于向顶杆传递第一测头的位移量并改变位移方向的拐臂，位移传递机构还包括套设在顶杆上的用于向顶杆施加顶压于拐臂上的作用力的弹簧。