一种截齿安装角测量仪及其测量方法

技术领域

本发明属于量具技术领域，具体涉及一种截齿安装角测量仪及其测量方法。

背景技术

截齿的空间角度是采煤机螺旋滚筒和掘进机截割头的关键参数，是直接决定滚筒和截割头切削性能的核心参数。目前来说，正规厂家在制造采煤机螺旋滚筒和掘进机截割头时需要使用特殊的工装来保证截齿的空间角度，但大多厂家没有截齿角度的测量仪器，有的厂家利用制造时采用的工装加以简单改造作为测量仪器，无法规避原工装的系统误差，测量结果没有说服力。简言之，目前的截齿安装角度测量技术比较落后，仪器只存在于某些制造厂商，且大多比较笨重，这就造成了用户无法直接进行检验，在出现质量纠纷时，用户也没有话语权，很难维护自身的合法权益。

截齿的空间角度即截齿的中心轴线的空间角度，该空间角度由两个角度组成：截割角和安装角。截割角是指齿尖运动方向与截齿回转轴线的夹角，这里的齿尖运动方向是指滚筒或截割头不进给时的运动方向，即滚筒和截割头仅绕其回转轴线旋转时齿尖的运动方向。一般来说，一个滚筒或截割头，其上所有截齿的截割角都是一样的，范围在40°至50°之间，大多在45°左右。安装角是指齿尖运动方向与截齿中心轴线所确定的平面与垂直于滚筒或截割头回转轴线的平面的夹角，截齿的该角在滚筒或截割头上各异，而且直接影响滚筒和截割头的整体耐磨性能，是主要需要测量的角度。由于该空间角度较为复杂，很多厂商并没有直接采用这两个具有技术意义的指标来确定截齿的空间角度，而是采用其他间接参数的方法，导致制造误差较大，由于没有专业的测量器具而无法发现问题，阻碍技术进步。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种截齿安装角测量仪及其测量方法，能够解决现有技术中截齿安装角度测量技术落后的问题；解决在滚筒和截割头制造过程中缺乏独立的截齿安装角度检验仪器的问题；解决滚筒和截割头的用户缺乏截齿安装角度测量仪器的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种截齿安装角测量仪，包括基板、半圆形刻度盘、连接板和连接柱，所述基板的上端面设置有水平仪，所述半圆形刻度盘固定在所述基板的上端面一端，所述半圆形刻度盘的顶部到圆心的连接线与所述水平仪的轴线垂直且相交；所述半圆形刻度盘上沿圆弧方向设置有0°至90°的第一刻度，且所述半圆形刻度盘的顶部刻度为90°、半圆形刻度盘的两个底部刻度均为0°，所述半圆形刻度盘的圆心位置铰接有用于指示第一刻度的指针；所述连接柱固定在所述连接板上，所述连接板铰接在所述基板上，所述连接柱的轴线与所述水平仪的轴线相交，所述基板的侧面上设置有40°至50°的第二刻度，所述连接板上开设有用于观察第二刻度的观察孔。

进一步地，所述连接板上开设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺纹连接有紧定螺钉，所述紧定螺钉能够将所述连接板紧定在所述基板上。

进一步地，所述连接板上开设有卡槽，所述基板活动配合在所述卡槽内，所述基板和所述连接板上开设有铰接孔，所述铰接孔内设置有铆钉，所述铆钉将所述连接板与所述基板铰接。

进一步地，所述卡槽的底部为凹弧形，所述基板伸进所述卡槽内的一端为与所述凹弧形配合的凸弧形。

进一步地，所述半圆形刻度盘的底部固定有卡座，所述卡座卡合在所述基板上。

进一步地，所述基板的上端面开设有凹槽，所述水平仪安装在所述凹槽内。

进一步地，所述连接柱上可拆卸套设有套柱，所述截齿安装角测量仪配套有若干不同外径的套柱。

进一步地，所述基板上还连接有手柄。

一种截齿安装角测量仪的测量方法，包括：

将待测滚筒或截割头的回转轴线调至竖直；

确定待测滚筒或截割头齿座采用的截割角度后，转动连接板，从观察孔中找到该截割角度并固定连接板后锁定该角度；

将连接柱插入待测滚筒或截割头的齿座孔内，绕连接柱的轴线旋转截齿安装角测量仪，同时观察水平仪，待水平仪呈水平状态时读取指针上的具体刻度，该刻度对应的角度值即为该齿座的截齿安装角度。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种截齿安装角测量仪，包括基板、半圆形刻度盘、连接板和连接柱，基板的上端面设置有水平仪，半圆形刻度盘固定在基板的上端面一端，半圆形刻度盘的顶部到圆心的连接线与水平仪的轴线垂直且相交；半圆形刻度盘上沿圆弧方向设置有0°至90°的第一刻度，且半圆形刻度盘的顶部刻度为90°、半圆形刻度盘的两个底部刻度均为0°，半圆形刻度盘的圆心位置铰接有用于指示第一刻度的指针；连接柱固定在连接板上，连接板铰接在基板上，连接柱的轴线与水平仪的轴线相交，基板的侧面上设置有40°至50°的第二刻度，连接板上开设有用于观察第二刻度的观察孔。可见，该测量仪器中的几何要素与截齿安装角定义中的几何要素一一对应，使用水平仪确保几何要素的重合，测量精度高；便于实现在非制造现场的测量；测量时，仅需将待测的滚筒和截割头某个面调至水平即可，采用简单的工具即可实现，方便快捷；截割角可从40°到50°进行调节，可对不同截割角的齿座进行测量，同时，使用一把量具即可测量不同旋向的滚筒和截割头，适用范围广。

进一步地，连接板上开设有螺纹孔，螺纹孔上螺纹连接有紧定螺钉，通过紧定螺钉能够方便快速的将连接板紧定在基板上，实现截割角的定位。

进一步地，连接板上开设有卡槽，基板活动配合在卡槽内，基板和连接板上开设有铰接孔，铰接孔内设置有铆钉，铆钉将连接板与基板铰接，这样的安装方式可靠稳定。

进一步地，卡槽的底部为凹弧形，基板伸进卡槽内的一端为与凹弧形配合的凸弧形，弧形配合便于旋转调整截割角。

进一步地，半圆形刻度盘的底部固定有卡座，卡座卡合在基板上，便于安装。

进一步地，基板的上端面开设有凹槽，水平仪安装在凹槽内，这样的设计能够对水平仪起到防护作用。

进一步地，连接柱上可拆卸套设有套柱，截齿安装角测量仪配套有若干不同外径的套柱，也就是说，配套多种孔径的套柱，可对不同的孔径的齿座进行测量。

进一步地，基板上还连接有手柄，便于旋转操作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1是本发明一种截齿安装角测量仪的总体结构图；

图2是本发明一种截齿安装角测量仪的基板结构图；

图3是本发明一种截齿安装角测量仪的半圆形刻度盘结构图；

图4是本发明一种截齿安装角测量仪的连接板和连接柱结构图；

图5是本发明一种截齿安装角测量仪使用测量时的示意图。

1-基板；2-半圆形刻度盘；3-连接板；4-连接柱；5-水平仪；6-指针；7-第一刻度；8-第二刻度；9-观察孔；10-螺纹孔；11-紧定螺钉；12-卡槽；13-铰接孔；14-铆钉；15-卡座；16-凹槽；17-套柱；18-手柄；19-螺母；20-待测滚筒或截割头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

作为本发明的某一具体实施方式，结合图1至图4所示，一种截齿安装角测量仪，包括基板1、半圆形刻度盘2、连接板3和连接柱4，基板1的上端面设置有水平仪5，半圆形刻度盘2固定在基板1的上端面一端，半圆形刻度盘2的顶部到圆心的连接线与水平仪5的轴线垂直且相交。半圆形刻度盘2上沿圆弧方向设置有0°至90°的第一刻度7，且半圆形刻度盘2的顶部刻度为90°、半圆形刻度盘2的两个底部刻度均为0°，也就是说，半圆形刻度盘2上的刻度左右对称。半圆形刻度盘2的圆心位置铰接有用于指示第一刻度7的指针6。

连接柱4固定在连接板3上，连接板3铰接在基板1上，连接柱4的轴线与水平仪5的轴线相交，基板1的侧面上设置有40°至50°的第二刻度8，连接板3上开设有用于观察第二刻度8的观察孔9，连接柱4的轴线与水平仪5的轴线相交形成的夹角δ即为截割角，通过旋转连接板3，并通过观察孔9找到截割角度δ后，将连接板3固定后锁定该角度δ，具体的，在连接板3上开设有螺纹孔10，螺纹孔10上螺纹连接有紧定螺钉11，紧定螺钉11能够将连接板3紧定在基板1上，也就是说，通过紧定螺钉11将连接板3固定。

作为本发明的某一优选实施例，在连接板3上开设有卡槽12，基板1活动配合在卡槽12内，基板1和连接板3上开设有铰接孔13，铰接孔13内设置有铆钉14，铆钉14将连接板3与基板1铰接。更优选的，如图2和图4所示，卡槽12的底部为凹弧形，基板1伸进卡槽12内的一端为与凹弧形配合的凸弧形，使得旋转更加可靠稳定。

如图1和图3所示，半圆形刻度盘2的底部固定有卡座15，卡座15卡合在基板1上，具体的，卡座15可通过过盈配合或粘接的形式固定在基板1上。

作为本发明的某一优选实施例，基板1的上端面开设有凹槽16，水平仪5安装在凹槽16内，具体的，水平仪5为气泡水平仪，当气泡水平仪的气泡居中时，即为水平。

作为本发明的某一优选实施例，连接柱4上可拆卸套设有套柱17，具体的说，如图1所示，连接柱4穿过套柱17的通孔后，通过螺母19固定。本发明的截齿安装角测量仪配套有若干不同外径的套柱17，可根据不同的待测滚筒或截割头随时更换套柱17。

作为本发明的某一优选实施例，基板1上还连接有手柄18。

某一具体实施例中，基板1由一块铝合金板制成；半圆形刻度盘2采用铝合金材料制作，整体呈对称结构；连接板3采用铝合金材料制作；手柄18为塑胶或木制。

如图5所示，本发明一种截齿安装角测量仪的测量方法，具体包括：

1、将待测滚筒或截割头20的回转轴线调至竖直，具体可通过调平与该回转轴线垂直的结构面实现，对于滚筒，可调平连接盘上表面，对于截割头，可调平截割头端面；

2、确定待测滚筒或截割头齿座采用的截割角度后，转动连接板3，从观察孔9中找到该截割角度，对正后拧动前后两个紧定螺钉11锁定该角度；

3、确定待测滚筒或截割头齿座的内孔，选择对应外径的套柱17并套设在连接柱4上，通过螺母18拧紧；

4、将套柱17插入待测滚筒或截割头的齿座孔内，握住手柄18绕套柱17的轴线旋转，同时观察气泡水平仪5，待气泡居中(即水平仪5呈水平状态)时读取指针6所指示的半圆形刻度盘2上的具体刻度，该刻度对应的角度值即为该齿座的截齿安装角度；

5、重复步骤4，测量下一个齿座。

结合图1和图5所示，本发明的测量原理为：待测滚筒或截割头的回转轴线调至竖直，水平仪5的轴线与套柱17的轴线(即截齿中心轴线)的夹角呈截割角δ，水平仪5调至水平后，水平仪5的轴线与齿尖运动方向重合，基板1的中心面就成了齿尖运动方向与截齿中心轴线所确定的平面，此时，指针6在重力作用下呈竖直状态，其平行于待测滚筒或截割头回转轴线，而半圆形刻度盘2上的0°刻度线与指针6的旋转轴线确定的面垂直于基板1的中心面，二者确定的平面相当于齿尖运动方向与截齿中心轴线所确定的平面，而齿尖运动方向与截齿中心轴线所确定的平面与垂直于滚筒或截割头回转轴线的平面的夹角，即为安装角β。注意到半圆形刻度盘2上的第一刻度7有两个0°刻度，其分别应用于左旋和右旋的滚筒或截割头中，对于左旋滚筒和截割头，使用第一刻度7右侧0°至90°刻度，对于右旋滚筒和截割头，使用第一刻度7左侧0°至90°刻度。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。