本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种键连接失效的检查用具及检查方法。
背景技术：
工业生产中，机械传动是设备动力的主要输送方式，形式也多种多样，但无论何种传动都离不开转动单元，在转动单元中键连接更是必不可少的。在实际应用中，根据传递扭矩和构件尺寸选择不同的键连接类型，有平键、半圆键、切向键和楔键四种形式，但其最终作用都是轴与轴上的传动件在动力传递过程中，圆周方向不发生相对运动。不同形式键的工作面是不同的，比如楔键是利用了键的上下两个表面与传动件之间的摩擦力结合为一个整体运动单元，平键是利用了键左右两侧与传动件之间的摩擦力来传递动力等等。由此看出如果键的工作面有了间隙就可能引发键压溃失效，导致动力传动链断开，设备无法工作，经济损失是不可避免的，甚至一些特种设备会诱发安全事故。以山东钢铁集团莱芜分公司银山型钢厂的主跨行车卷筒的键压溃为例，由于键压溃前期没有及时发现修复，卷筒和传动轴报废更换，迫使降低了产线节奏，且一年内由于键槽压溃报废五台行车卷筒，给企业造成了较大的经济损失。
键压溃失效的是一个缓慢的渐变过程，首先是键与传动件的工作面在交变荷载的作用下相对滑动出现微小间隙，在这个阶段，轴和传动件会有相对的周向偏转，特别是在旋转启动或停止的时候表现尤为明显，这个时期是处理键失效问题的黄金阶段。无论是在线还是离线维修，修复的仅仅是键本身，只需在计划停机后根据轴和传动件的键槽尺寸，按照技术要求重新配做一个键安装上就能继续使用，但是若在初始阶段没有及时发现，键工作面与传动件的间隙逐渐增大，轴和传动件上的键槽也随之变形到一定程度，键会受突变载荷作用瞬间压溃，造成轴和传动件报废。由此可知预防这类事故发生的措施除了正确选用键的类型、尺寸和材质外，还需通过键失效初期的识别来弥补设计和安装上的不足，及时发现隐患并消除故障源。但现在无法于隐患始发期作出准确的判断，是设备运行状况的掌控盲点。
技术实现要素：
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种键连接失效的检查用具及检查方法，通过本发明能够在转动设备的键失效前期作出准确判断，掌握设备劣化态势，并采取妥当补救措施，保证了企业的安全生产，对减少企业生产经济损失具有重要意义。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种检查用具，包括阶梯键以及沿传动件径向设置的指针，所述阶梯键包括键体以及固定在键体一端的阶梯台，键体能嵌入传动件键槽和轴上键槽，阶梯台外露于传动件键槽和轴上键槽；所述指针安装在阶梯台上，阶梯台的长度能使指针与传动件的外缘部存在距离，在传动件外缘部上做出参考点，所述参考点与指针针尖部相对应。
优选的，所述指针与阶梯台螺纹连接。
优选的，在阶梯台上设置螺纹孔，指针的固定端设置与螺纹孔配合的螺纹，指针与螺纹孔螺纹连接后，并在指针上连接锁紧螺母。通过锁紧螺母将指针锁紧。
优选的，指针的长度不超出传动件的最大旋转半径。
优选的，阶梯台的高度小于键体高度的二分之一，并能满足指针的固定强度要求。
优选的，所述传动件为钢丝绳卷筒。
优选的，所述指针为弹簧钢材质。指针采用弹性好且不易发生塑性变形的弹簧钢，防止指针在旋转时碰撞到其他物体变形失效。
本发明的第二方面，提供上述检查用具在键连接失效检查工作中的应用。
优选的，所述键连接具体是针对转速小、重交变荷载传动件的键连接。
本发明的第三方面，提供一种键连接失效的检查方法，包括如下步骤：
(1)将上述的检查用具阶梯键的键体安装至传动件键槽和轴上键槽内；
(2)将指针安装在阶梯键的阶梯台上，在传动件外缘部上做出参考点，参考点与指针针尖部相对应；
(3)正常情况下，指针与传动件同步转动，指针与参考点之间不会产生偏移；当阶梯键的工作面有微小间隙后，传动件旋转时，二者不会同步转动，阶梯键会滞后一个角度，此时指针针尖部会和参考点出现偏移，指针的长度越长这个偏移量越明显，当传动件旋转启动或停止时观察到指针顿挫，就显示阶梯键传递扭矩的作用开始减弱，需要更换阶梯键。
本发明的有益效果：
1、通过本发明的检查用具和检查方法能够在转动设备的键失效前期作出准确判断，掌握设备劣化态势，并采取妥当补救措施，保证了企业的安全生产，对减少企业生产经济损失具有重要意义。
2、本发明检查用具制作简单、成本低，检查方法操作方便且准确直观，便于在本领域中推广和应用。
附图说明
图1为本发明检查用具的结构示意图；
图2为本发明阶梯键的的结构示意图；
图3为本发明的安装结构示意图。
图中：1、指针，2、键体，3、阶梯台，4、螺纹孔，5、锁紧螺母，6、参考点，7、钢丝绳卷筒。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的，目前在转动设备的键连接中，如果键的工作面有了间隙就可能引发键压溃失效，导致动力传动链断开，设备无法工作，经济损失是不可避免的，甚至一些特种设备会诱发安全事故，目前无法对键连接失效初期做出准确的判断。
基于此，通过本发明的检查用具和检查方法能够在转动设备的键失效前期作出准确判断，掌握设备劣化态势，并采取妥当补救措施，保证了企业的安全生产，对减少企业生产经济损失具有重要意义。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
实施例1
本发明检查用具包括阶梯键以及沿传动件径向设置的指针1。所述阶梯键包括键体2以及固定在键体2一端的阶梯台3，键体2能嵌入传动件键槽和轴上键槽，阶梯台3外露于传动件键槽和轴上键槽。
所述指针1安装在阶梯台3上，具体是所述指针1与阶梯台3螺纹连接，在阶梯台3上设置螺纹孔4，指针1的固定端设置与螺纹孔4配合的螺纹，指针1与螺纹孔4螺纹连接后，并在指针1上连接锁紧螺母5，通过锁紧螺母5将指针1锁紧。
阶梯台3的高度h小于键体2高度h的二分之一，并能满足指针1的固定强度要求。阶梯台3的长度l能使指针1与传动件的外缘部存在距离，指针1的长度不超出传动件的最大旋转半径。在传动件外缘部上做出参考点6，所述参考点6与指针1针尖部相对应。该检查用具利用了同角度偏转，圆直径越大，线距离越大的原理，正常情况下，指针1与传动件同步转动，指针1与参考点6之间不会产生偏移。当阶梯键的工作面有微小间隙后，传动件在动力系统的带动下旋转时，二者不会同步转动，阶梯键会滞后一个角度，指针1针尖部会和参考点6出现偏移，指针1的长度越长这个偏移量越明显，当观察到指针1顿挫后就显示阶梯键传递扭矩的作用开始减弱，需择机更换。
在本实施例中，所述传动件为钢丝绳卷筒7。所述指针1为弹簧钢材质。指针1采用弹性好且不易发生塑性变形的弹簧钢，防止指针1在旋转时碰撞到其他物体变形失效。
一种行车钢丝绳卷筒键连接失效的检查方法，包括以下步骤：
(1)将上述检查用具阶梯键的键体2安装至钢丝绳卷筒7键槽和轴上键槽内；
(2)将指针1安装在阶梯键的阶梯台3上，在传动件外缘部上做出参考点6，参考点6与指针1针尖部相对应；参考点6用扁铲做出；
(3)正常情况下，指针1与钢丝绳卷筒7同步转动，指针1与参考点6之间不会产生偏移；利用同角度偏转，圆直径越大线距离越大的原理，当阶梯键的工作面有微小间隙后，钢丝绳卷筒7旋转时，二者不会同步转动，阶梯键会滞后一个角度，此时指针1会和参考点6出现偏移，指针1的长度越长这个偏移量越明显，当钢丝绳卷筒7旋转启动或停止时观察到指针1顿挫，就显示阶梯键传递扭矩的作用开始减弱，需要择机更换阶梯键。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种检查用具，其特征在于：包括阶梯键以及沿传动件径向设置的指针(1)，所述阶梯键包括键体(2)以及固定在键体(2)一端的阶梯台(3)，键体(2)能嵌入传动件键槽和轴上键槽，阶梯台(3)外露于传动件键槽和轴上键槽；所述指针(1)安装在阶梯台(3)上，阶梯台(3)的长度能使指针(1)与传动件的外缘部存在距离，在传动件外缘部上做出参考点(6)，所述参考点(6)与指针(1)针尖部相对应。
2.根据权利要求1所述的检查用具，其特征在于：所述指针(1)与阶梯台(3)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的检查用具，其特征在于：在阶梯台(3)上设置螺纹孔(4)，指针(1)的固定端设置与螺纹孔(4)配合的螺纹，指针(1)与螺纹孔(4)螺纹连接后，并在指针(1)上连接锁紧螺母(5)。
4.根据权利要求1所述的检查用具，其特征在于：指针(1)的长度不超出传动件的最大旋转半径。
5.根据权利要求1所述的检查用具，其特征在于：阶梯台(3)的高度小于键体(2)高度的二分之一，并能满足指针(1)的固定强度要求。
6.根据权利要求1所述的检查用具，其特征在于：所述传动件为钢丝绳卷筒(7)。
7.权利要求1-6任一项所述的检查用具在键连接失效检查工作中的应用。
8.一种键连接失效的检查方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将权利要求1-6任一项所述的检查用具阶梯键的键体(2)安装至传动件键槽和轴上键槽内；
2)将指针(1)安装在阶梯键的阶梯台(3)上，在传动件外缘部上做出参考点(6)，参考点(6)与指针(1)针尖部相对应；
3)正常情况下，指针(1)与传动件同步转动，指针(1)与参考点(6)之间不会产生偏移；当阶梯键的工作面有微小间隙后，传动件旋转时，二者不会同步转动，阶梯键会滞后一个角度，此时指针(1)针尖部会和参考点(6)出现偏移，指针(1)的长度越长这个偏移量越明显，当传动件旋转启动或停止时观察到指针(1)顿挫，就显示阶梯键传递扭矩的作用开始减弱，需要更换阶梯键。
技术总结