[其他]一種共軛件曲面嚙合動態測量方法及設備

在審

• 申請號: 101985000002017
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102017B
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發明（設計）人: 熊則男;劉嗣洪;曾飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 劉小為;陳國翔

一種共軛件曲面嚙合動態測量方法及設備。本發明特征在于將一對共軛件分開來分別來連續測量，以工藝基準定位。在獲得單個工件空間曲面誤差的同時，也可將兩個單個工件的空間曲面誤差疊加，以求得最佳嚙合間隙。本發明可用于螺桿泵、絲桿螺母、單螺桿等外嚙合的共軛件，包括諸如反應堆控制系統中同類件的空間曲面的動態測量中。

本發明屬于曲面輪廓測量技術領域。具體地說，它涉及一對共軛件曲面嚙合動態測量方法及設備。

螺桿壓縮機的一對核心件-高速運轉的轉子付（轉速3，000～20，000轉/分），既是相對運動件，又是自身密封件，兩轉子的空間曲面由十段不同的復雜型線組成，加工精度要求很高，由于依靠曲面精度來實現各個方向（徑向、橫向、端面、齒頂等）的密封及正確的內壓縮，因此，曲面誤差直接影響著這種壓縮機的容積效率、能耗、噪音等性能指標。

通常人們用理論加測量的方法來推算曲面誤差，因為根據冷態規定的十段型線形成的曲面，由于運轉過程中（熱態時）的曲面并非最理想的嚙合曲面，為了獲得熱態的最理想曲面，往往需求得冷態的最佳型線（稱之為實際型線），即根據運轉中密封最佳的空間曲面，考慮運轉中各因素與冷態曲面的關系，用計算和測量的方法，推算出冷態型線。所以能否測出螺旋空間曲面的誤差則是制造螺桿壓縮機及其它螺旋共軛件的關鍵。螺旋空間曲面誤差測量、誤差分析及共軛件曲面誤差的疊加，一直是國內外多年來探索的目標。對于螺旋共軛曲面誤差的測量，必須要先分別測出單個螺旋曲面的嚙合誤差，然后將一對共軛件的嚙合誤差疊加，根據疊加后的誤差，才能給出正確的嚙合間隙值。如嚙合間隙值過小，則在高速運轉下所產生的受力變形、熱變形，會導致共軛件卡死或燒壞。如嚙合間隙過大，嚙合間隙每增大0.01毫米，容積效率即下降1%左右，于是能耗大大增加。而曲面誤差造成的嚙合間隙變動量，又是產生噪音和振動的原因。但由于螺旋曲面對每時每刻都在變化，這給測量帶來了很大的困難，尤其是對動態連續的誤差以及共軛件曲面誤差的測量更是不易實現。

非專利文件（蘇聯）發表在論文集U.B.Y.3 матиностроенне 1975上的一篇題名為“Yстроиство д＊я иэmерения профо ьньlх zаzоров между ротораmи винтовою коmпрессора”的文章（作者：N.A.ьугрова，А.д.Фед-оров），該文發表的轉子橫斷面間隙檢測裝置原理示意圖的方法是：先將所測一對共軛件分開，并以裝配基準定位，作裝配前橫斷面間隙檢測，如同蝸輪付裝配前的斑點檢驗一樣，該裝置能讀出測量讀數，但所獲得的是橫斷面的平均間隙值，屬于終結檢驗裝置。1979年美國Ingersoll-Rand公司在Measure of Value中發表的一對轉子嚙合時的檢驗照片及測試裝置，屬于一對轉子的嚙合檢驗，但理論中心距不可動，仍屬于靜態測量。

本發明的目的是提出一種共軛件曲面誤差的動態測量方法和設備，解決曲面誤差的測量分析，共軛件曲面誤差的疊加和最佳嚙合間隙的求取。

本發明是依據實際中心距原理進行測量的方法和設備。本發明的目的是通過下述的方法與設備實現的。一種共軛件曲面嚙合動態測量方法，該方法包括如下步驟：

（1）將被測的一對共軛件 從其嚙合狀態分離放置，使其軸線間的相互關系不變;

（2）將上述一對共軛件分別以工藝基準定位，以確定其相對位置;

（3）使用至少一對傳感器 分別用與上述一對共軛件同軸放置的端面型線樣板，確定相應的上述傳感器的零位;

（4）調整上述一對共軛件與其對應的上述端面型線樣板的園周方向上的相對位置;

（5）將上述傳感器移至上述被測的一對共軛件上，使其相對于上述共軛件作理想的螺旋運動，并連續地測量出上述一對共軛件的螺旋線誤差曲線;

（6）保持上述一對共軛件測量時的同步位置關系，測量出其嚙合誤差或間隙及其變動量;

（7）最后記錄下上述測量結果。

實現這種測量方法的設備包括：

（1）安裝在機座上的兩對頂尖，被測的一對共軛件分別地裝在上述各對頂尖上;