本发明属于孔径参数测量，特别涉及一种铁路计量器具用孔径垂直度检测装置。
背景技术：
1、铁路静态检测主要是依靠道尺、巧绳等传统测量工具进行日常检测，检查项目主要包括检测轨道线路和道岔的几何尺寸，而轨道线路又包括直线轨道线路和曲线轨道线路。直线轨道线路的几何尺寸的检测项目主要包括：轨距、超高、方向和高低。曲线轨道线路的几何尺寸的检测项目主要包括：轨距、水平、正矢和高低。道岔的几何尺寸的检测项目主要包括：道岔各部的轨距、水平、方向、高低、导曲线支距、查照间距等。
2、在进行上述铁路静态检测时经常用到的计量仪器设备有：轨距尺、接触网检测仪，轨道检查车等。保障电气化铁路几何参数的准确可靠，电气化铁路的运行安全，这几种计量仪器设备的准确可靠就显得尤其重要。
3、为了对这些计量仪器进行高效快速地校准或者检定，需要研究一种电气化铁路静态参数模拟装置以满足对上述多种计量仪器设备同时校准或者检定，就需要用到铁路计量器具用孔径垂直度检测装置。
4、垂直度是表示工件上被测要素相对于基准要素，保持正确的90°夹角状况，也就是通常所说的两要素之间保持正交的程度，常用的垂直度测量工具有：游标卡尺、垂直度测量仪、全站仪、经纬仪、三坐标测量机，对于常规的垂直度测量上述测量工具都能满足要求。在某些领域工件的内孔与端面之间的垂直度是重要的参数之一，对该垂直度的检测精度要求也比较高，例如，气门挺柱的内孔内壁与内孔底面之间的垂直度测量、电机制造业中定子内孔与装配面之间的垂直度测量、汽车制造业中各种套管类内孔与装配面之间的垂直度测量等等，对于上述各种类型的高精度内孔与端面的垂直度的测量，上述测量工具中游标卡尺和常规的垂直度测量仪是无法满足测量要求的，三坐标测量机虽然能从三维空间的不同方向来对工件进行数据采集和计算测量出垂直度，但是整体操作过程繁琐，检测时间长，无法实现工厂内工件垂直度的批量快速检测，从而导致生产效率低下。
技术实现思路
1、本发明目的是为解决上述现有技术中存在的技术问题而提出了一种铁路计量器具用孔径垂直度检测装置；为达到上述目的所采取的技术方案是：
2、一种铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，包括工作平台，在工作平台上设有支撑框体，在支撑框体上安装有动力导向机构，所述动力导向机构包括安装在支撑框体上的支撑架，在支撑架内安装有竖直导轨，所述竖直导轨底部固定在支撑框体上，在竖直导轨上滑动连接有滑座，在支撑架顶部设有用于带动滑座上下滑动的步进电机，所述步进电机通过步进拉带与滑座传动连接，在滑座上安装有测头机构；
3、所述测头机构包括安装在滑座上的竖直连接板，在竖直连接板上滑动连接有滑板，在滑板与竖直连接板之间设有用于检测滑板上下滑动位移的第一光栅位移传感器，在滑板底部设有竖直顶杆，在竖直连接板底部转动连接有转轴，在转轴上固定有竖直摆臂，在竖直摆臂底部设有球形探针，在转轴上固定有与竖直摆臂相垂直的水平摆臂，所述竖直顶杆底部顶靠在水平摆臂上。
4、优选的，所述竖直导轨的一个侧面为平面侧面，与平面侧面相对的侧面上设有竖直滑槽；所述滑座包括滑框，在滑框上设有滑动连接在竖直滑槽内的滑块，在滑框上设有两个抱臂，在两个抱臂末端之间设有支撑轴，在支撑轴上转动连接有滚轮，所述滚轮顶靠在平面侧面上从而将滑框限制竖直导轨上滑动。
5、优选的，两个抱臂与竖直导轨滑动连接。
6、优选的，在竖直导轨与滑座之间设有用于检测滑座上下滑动位移的第二光栅位移传感器。
7、优选的，所述竖直摆臂的长度大于水平摆臂的长度。
8、优选的，所述竖直顶杆末端为球形端，在水平摆臂上设有凹槽，所述球形端顶靠在凹槽内。
9、本发明所具有的有益效果为：
10、(1)滑座与竖直导轨的滑动配合中，通过滚轮与平面侧面之间的压紧滚动运动将滑座牢牢地限制在竖直导轨上，从而保证了滑座以及下方的测头机构整体上下运动的直线形，大大减小了测量误差；
11、(2)滑座以及下方的测头机构整体上是靠自身重力作用向下运动的，向上运动时只需步进电机拉动即可，从而大大减小了整体滑动结构设计的复杂性，整体结构比较紧凑，滑动平稳顺畅；
12、(3)滑座与竖直导轨之间的装配操作简单，也便于拆卸维修，维护成本低；
13、(4)测头机构整体采用拐臂加竖直顶杆配合传递方式，对内孔壁的倾斜变化进行测量放大后再采用高精度的光栅位移传感器进行检测，从而大大提高了测量的精度；
14、(5)滑板和竖直顶杆在自身重力作用下，顶压在水平摆臂上从而保证球形探针的球形侧头轻压在内孔壁上，类似于悬垂式顶靠在内孔壁上，这样当内孔壁出现微小倾斜时都可以推开球形探针，从而减小装置本身的测量误差，提高测量精度和准确度；
15、(6)竖直顶杆与水平摆臂之间为球面之间的点接触，也减小了装置本身的测量误差，提高测量精度和准确度；
16、(7)本装置竖直导轨的轨面对工作平台的垂直度在400mm范围内,纵向不大于0.01mm，横向不大于0.002mm；本装置的测量重复性不大于1.0μm；示值误差不超过±(0.6+l/200)μm；
17、(8)实现了一种准确度高、稳定性强、数据直观、操作方便、使用性较广的铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，大大缩短了检测时间，在工厂内即可完成工件垂直度的批量快速检测。
1.一种铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，其特征在于，包括工作平台，在工作平台上设有支撑框体，在支撑框体上安装有动力导向机构，所述动力导向机构包括安装在支撑框体上的支撑架，在支撑架内安装有竖直导轨，所述竖直导轨底部固定在支撑框体上，在竖直导轨上滑动连接有滑座，在支撑架顶部设有用于带动滑座上下滑动的步进电机，所述步进电机通过步进拉带与滑座传动连接，在滑座上安装有测头机构；
2.根据权利要求1所述的铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，其特征在于，所述竖直导轨的一个侧面为平面侧面，与平面侧面相对的侧面上设有竖直滑槽；所述滑座包括滑框，在滑框上设有滑动连接在竖直滑槽内的滑块，在滑框上设有两个抱臂，在两个抱臂末端之间设有支撑轴，在支撑轴上转动连接有滚轮，所述滚轮顶靠在平面侧面上从而将滑框限制竖直导轨上滑动。
3.根据权利要求2所述的铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，其特征在于，两个抱臂与竖直导轨滑动连接。
4.根据权利要求2任一项所述的铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，其特征在于，在竖直导轨与滑座之间设有用于检测滑座上下滑动位移的第二光栅位移传感器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，其特征在于，所述竖直摆臂的长度大于水平摆臂的长度。
6.根据权利要求5所述的铁路计量器具用孔径垂直度检测装置，其特征在于，所述竖直顶杆末端为球形端，在水平摆臂上设有凹槽，所述球形端顶靠在凹槽内。
