重心不变的偏心轮和测量装置 |
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| 申请号 | CN201110317017.6 | 申请日 | 2011-10-12 | 公开(公告)号 | CN102564662B | 公开(公告)日 | 2015-09-02 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | 克里斯蒂安·鲍姆; 罗尼·扬克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 重心 不变的偏心轮(9)，其包括旋 转轴 线(13)和偏心区域(12)，其中所述偏心轮(9)的 质量 重心位于所述 旋转轴 线(13)上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于涡轮叶片或压缩机叶片(3)的测量装置，具有测量容纳部(2)和用于将所述涡轮叶片或压缩机叶片(3)在所述测量容纳部(2)中夹紧的偏心轮(9)，其中所述偏心轮(9)为具有旋转轴线(13)和偏心区域(12)的偏心轮，其中所述偏心轮(9)的质量重心位于所述旋转轴线(13)上。 |
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| 说明书全文 | 重心不变的偏心轮和测量装置技术领域[0001] 本发明涉及一种重心不变的偏心轮和一种具有重心不变的偏心轮的测量装置。 背景技术[0003] 通常使用偏心轮来固定测量对象。在张紧时出现的重心变化影响测量结果并且被忽略。 发明内容[0004] 本发明的目的是，改进测量对象的力矩测量。 [0005] 根据本发明，该目的通过一种测量装置得以实现。 [0006] 根据本发明的第一方面，重心不变的偏心轮包括旋转轴线和偏心区域，其中偏心轮的质量重心位于旋转轴线上。该偏心轮相对于质量重心对称，也就是说，其在每个旋转位置上具有相同的质量重心。因此，偏心轮的围绕其纵轴线或旋转轴线的旋转，——如在测量对象夹紧时进行——，例如在力矩测量时，对力矩秤不起作用。因此，实现可靠的且可重复的测量，该测量与偏心轮的位置无关。 [0007] 偏心区域的质量重心尤其位于旋转轴线上，使得在偏心区域内质量重心直接定心在旋转轴线上。因此，质量重心在轴向方向上位于中心，这允许更好地操纵偏心轮。 [0008] 偏心区域能够构成为相对于旋转轴线点对称。以这种方式能够实现，质量重心位于旋转轴线上。点对称允许，偏心区域的作用于测量对象的几何形状能够设置成，多次，例如四次，分布在偏心区域的圆周上。几何形状中的一个用于固定测量对象，另一个或其他几何形状用于保持质量重心在偏心轮旋转期间固定。存在多个几何形状具有的另外的优点是，在固定测量对象时，仅需要偏心轮的部分旋转，因为几何形状中的一个比当存在唯一的几何形状时更快地接合。还具有的另一优点是，在一个几何形状磨损时，能够使用其余的几何形状。 [0009] 偏心区域能够构成为轴对称。在此，对称平面通过旋转轴线。因此，例如能够存在作用于测量对象的两个几何形状。两个几何形状相对地设置在偏心区域的圆周面上。当一个几何形状夹紧测量对象时，另一几何形状在夹紧方面为“虚设”。另一几何形状满足的目的是，质量重心位于旋转轴线上。 [0010] 偏心区域的质量密度能够在径向方向上变化。迄今，偏心区域的外形相应地构成，以便使质量重心保持在旋转轴线上。另一可能性是，改变质量密度。 [0011] 两个可能性能够相互组合。质量密度例如能够在径向方向上匹配为，使得在作用于测量对象的几何形状对面的区域内，质量密度增加，使得因此补偿几何形状的重量，并且质量重心位于旋转轴线上。偏心区域的质量密度例如能够通过使用具有不同密度的材料或通过使用唯一的材料来改变，其中具有较低质量密度的区域具有空腔。在简单的情况下足够的是，在起作用的几何形状的区域内引入轴向延伸的孔，以便使质量重心移动到旋转轴线内。 [0012] 操纵区域能够设置在偏心轮的轴向端上，以便允许操作者旋转偏心轮。因此能够简单地夹紧并且再次松开测量对象。 [0013] 根据本发明的第二方面，用于涡轮叶片或压缩机叶片的测量装置包括测量容纳部和如前所述的用于将涡轮叶片或压缩机叶片夹紧在测量容纳部内的重心不变的偏心轮。测量装置同样具有前述的构造和优点。附图说明 [0014] 下面借助于附图详细阐述本发明。 [0015] 图1示出根据本发明的具有重心不变的偏心轮的测量装置的立体图； [0016] 图2示出根据本发明的测量装置和重心不变的偏心轮的剖视图； [0017] 图3示出根据本发明的测量装置和重心不变的偏心轮的俯视的剖视图。 [0018] 附图仅用于阐述本发明但并不限制本发明。附图和各个部件不必是按比例的。相同的附图标记表示相同的或相似的部件。 具体实施方式[0019] 图1示出测量装置1，其具有用于例如涡轮叶片或压缩机叶片3(下面称为“叶片”)的测量对象的测量容纳部2。测量容纳部2包括基板4。借助于基板4，测量装置1固定在未示出的力矩秤或中间结构上以用于测量叶片3。 [0020] 在基板4上基本上竖直地固定夹具5。在夹具5内构成容纳孔6，在所述容纳孔内固定叶片3的根部7。夹具5和容纳孔6例如能够构成为槽状块。在容纳孔6内设置有多个滑动轴承8，所述滑动轴承使叶片3容易地插入测量容纳部2内。借助于偏心轮9，叶片3的根部7在容纳孔6内夹紧，使得叶片3可靠地且可重复地固定。 [0021] 在图2中，示出具有重心不变的偏心轮9的测量装置1的剖视图。两个滑动轴承8竖直地重叠设置在夹具5内。滑动轴承8的一部分伸入容纳孔6内，更确切地说，伸入U型的容纳孔6的基底区域内。因此，滑动轴承8支持叶片3的插入和取出。另外的滑动轴承8能够设置在容纳孔6的两侧区域上。在容纳孔6的底部区域内设置有止挡10，压缩机叶片3的根部7的一部分支撑在所述止挡上。 [0022] 重心不变的偏心轮9设置在两个滑动轴承8之间，并且同样伸入容纳孔6内，使得形成与叶片3的叶片根部7的接触。偏心轮9包括具有用于操纵，即用于旋转的球形把手或手柄11的形式的操纵区域，以及用于紧固叶片3的偏心区域12。该偏心区域12通过轴15与手柄11连接，所述轴在本实施例中为借助于形状接合与偏心区域12连接的四方轴。 偏心区域12能够在根部7的整个宽度上或者在宽度的一部分上延伸。偏心轮9可旋转地安装，使得其能够借助于手柄11围绕通过轴15的纵轴线给定的旋转轴线13旋转。 [0023] 偏心区域12具有作用于在这里具有叶片3的形式的测量对象的两个几何形状14，其中两个几何形状中的仅一个在某一时刻作用于叶片根部7。两个几何形状14与延伸的旋转轴线13对称地设置，使得偏心轮9的质量重心位于旋转轴线13上。这提供了在每个位置上具有相同的质量重心的重心不变的偏心轮9。因此，在偏心轮9旋转时测量装置1的质量重心不发生变化，并且因此不影响测量对象的测量。 [0024] 如图所示，几何形状14能够在偏心区域12的圆周面上设置两次。也可能的是，还存在多个几何形状14，例如四个几何形状14。重要的是，几何形状14为偶数数量并且对称地设置，以便将偏心轮9的质量重心设置在旋转轴线13上。术语“几何形状”也能够更广泛地理解为，使得所述几何形状包含完整的圆周面。除了几何形状14的构成和/或设置外，偏心区域12的质量密度也能够沿径向方向改变。因此，质量重心在旋转轴线上的定位能够通过偏心区域12的几何构成和/或质量密度的改变来达到。 [0025] 通过偏心区域12的构造说明质量重心的定位。质量重心不位于延伸的旋转轴线13上的偏心区域也能够得到补偿。能够通过在偏心轮9的其他轴向区域内的形状和材料的设计，例如手柄或轴15的设计，进行该补偿。 [0026] 在图3中示出测量装置1的俯视的剖视图。基板4能够借助于螺钉、销钉、螺栓或类似的紧固机构固定在力矩秤上。在夹具5内构成的容纳孔6在其轮廓上与叶片3的叶片根部7相匹配，以便保证叶片3的可靠的固定。容纳孔6的侧面区域尤其锥形地逐渐变细，以便与叶片根部7相匹配。在容纳孔6的向后的部分内设置有在该图中未示出的滑动轴承和重心不变的偏心轮9。 [0027] 偏心轮9可旋转地安装在夹具5内，并且能够借助于手柄11围绕旋转轴线13旋转。在旋转时，偏心区域12的几何形状14压靠在叶片根部7上，从而叶片根部7朝容纳孔6的锥形地逐渐变细的侧壁挤压，并且因此叶片3可靠地且可重复地固定在测量容纳部11内。 [0028] 几何形状14能够构成为，使得叶片3可以通过偏心轮9在两个方向上的旋转而固定。偏心区域12或几何形状14的材料能够具有易弹性变形性，以便允许与叶片3的根部7更好地相匹配。 [0029] 在这里，重心不变的偏心轮9包括轴15，手柄11固定在所述轴的一端上。手柄也能够与轴15一体地构成。手柄11和轴15与旋转轴线13中心对齐地构成。在轴15的中间区域内设置有偏心区域12。偏心区域12能够安装在轴15上，例如被插入到并且通过形状接合保持在四方轴上，或者偏心区域能够与轴15一体地构成。偏心区域12包括两个几何形状14，所述两个几何形状构成为，使得偏心区域12的质量重心位于旋转轴线13上，并且因此整个偏心轮9的质量重心也位于旋转轴线上。轴15在第二端上具有环绕的槽16，安全螺钉17的尖端能够接合在所述槽内，以便防止偏心轮9在轴向方向上的移动。安全螺钉17安装在夹具5内。 [0030] 如下所述使用测量装置1。首先，将测量装置1固定在力矩秤或类似的测量仪上。接着，将叶片3的叶片根部7插入到测量容纳部2的容纳孔6内，直至叶片根部接触在止挡 10上。在此，滑动轴承8支持叶片根部7在容纳孔6内无摩擦地运动。 [0031] 现在，叶片3借助于重心不变的偏心轮9夹紧。为此，偏心轮9利用手柄11围绕旋转轴线13转动，其中偏心区域12的几何形状14达到与叶片根部7接触。基于偏心区域12的偏心的构造，通过进一步旋转在叶片根部7上施加力。该力将叶片根部7朝容纳孔6的锥形地逐渐变细的侧面区域挤压，使得叶片根部7可靠地且可重复地保持在测量容纳部 2内，并且因此叶片3也可靠地且可重复地保持在测量容纳部内。借助安全螺钉17防止偏心轮19在轴向方向上的移动。 [0032] 在完成测量后，通过沿相反的方向的转动松开偏心轮9。接着将叶片3从容纳孔6中取出。 |
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