CN101793603B - 汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置 - Google Patents

汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置 Download PDF

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Abstract

一种汽车工程技术领域的汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，包括：机架、驱动电机、头架、驱动齿轮、曲轴、尾架、丝杠、支架和步进电机，驱动电机设置在机架上，驱动电机上设有驱动齿轮，驱动齿轮与曲轴连接，曲轴分别与头架和尾架相连，步进电机设置在机架上，丝杠与步进电机相连，支架设置在丝杆上，还包括探头夹具，探头夹具分别与支架和曲轴相连。本发明通过采用摇块机构设计，不需要调整曲轴各轴颈的轴线，即能对曲轴主轴颈及连杆颈进行漏磁检测，评估该零部件的剩余疲劳寿命。该装置亦能对曲轴的尺寸精度与形状误差进行检测，为选择合适的再制造工艺流程提供依据。可以提高再制造曲轴的安全性，降低报废率。

Description

汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置
技术领域
本发明涉及的是一种汽车工程技术领域的汽车曲轴检测装置，尤其涉及的是一种汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置。
背景技术
我国每年有大量的汽车报废，产生的退役汽车零部件可达数百万吨。目前，我国每年有大量的汽车报废，产生的退役汽车零部件可达数百万吨。汽车发动机曲轴，由于在工作中承受了很大的交变载荷，疲劳失效是其主要的失效形式之一。因此，首先需要对其进行剩余疲劳寿命检测，确定该零件的剩余疲劳寿命是否足以维持下一个生命周期。通过对退役发动机曲轴进行漏磁检测，可以比较准确地评估剩余疲劳寿命，从而判定该零件是否值得再制造，提高再制造产品的可靠性和安全性。发动机曲轴的尺寸精度以及形状误差决定了再制造工艺流程的选择。通过快速、准确的测量出主轴颈与连杆颈的实际尺寸以及圆度、圆柱度等形状误差，主轴颈的圆跳动以及曲轴的轴向变形(即主轴颈轴线的同轴度)，从而为退役曲轴选择合适的再制造工艺流程提供依据。
经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号：200410067573.2，名称：“汽车退役曲轴剩余疲劳寿命的检测装置”，该申请提出通过磁记忆检测进行剩余疲劳寿命评测的装置。该装置检测连杆颈剩余疲劳寿命时，需要调整调心卡盘，使连杆轴颈中心与卡盘座中心处于同一回转线上，操作复杂，费时费力。而且该装置没有对退役曲轴的尺寸精度与形状误差进行检测，而退役曲轴的再制造性评测必须包括剩余寿命与尺寸精度以及形状误差的检测。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，通过对发动机退役曲轴剩余疲劳寿命的测评和尺寸精度与形状误差的检测，实现退役曲轴的可再制造性测评。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：机架、驱动电机、头架、驱动齿轮、曲轴、尾架、丝杠、支架、步进电机和探头夹具，其中：驱动电机设置在机架上，驱动电机上设有驱动齿轮，驱动齿轮与曲轴连接，曲轴分别与头架和尾架相连，步进电机设置在机架上，丝杠与步进电机相连，支架设置在丝杆上，探头夹具分别与支架和曲轴相连。
所述支架上设有一个横向支撑杆，横向支撑杆与支架垂直。
所述探头夹具包括：夹具体上盖、夹具体下盖、探头座、连杆和摇块，其中：夹具体上盖设置在夹具体下盖之上，夹具体上盖和夹具体下盖相连，探头座固定设置于夹具体上盖的两边，连杆和夹具体上盖相连，摇块套接在连杆上。
所述夹具体上下盖的宽度与待测曲轴的轴颈的轴向宽度相匹配，
所述摇块包括：滑套、轴承和支架套筒，其中：支架套筒设置在轴承的内圈上，支架套筒固定在支架上，轴承固定在滑套上，滑套与连杆相套接。
所述探头夹具的探头座上设有高斯计探头。
所述待测曲轴的轴颈处设置千分尺。
所述横向支撑杆处设置百分表，百分表的表头对准在待测曲轴的主轴颈。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明通过采用摇块机构设计，不需要调整曲轴各轴颈的轴线，即能对曲轴主轴颈及连杆颈进行漏磁检测，评估该零部件的剩余疲劳寿命是否足以支持其再制造。该装置亦能对曲轴的尺寸精度与形状误差进行检测，为选择合适的再制造工艺流程提供依据。可以提高再制造曲轴的安全性，降低报废率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中探头夹具结构示意图。
图中：(a)探头夹具的正视图，(b)探头夹具的侧视图。
图3是本发明中摇块的局部示意图。
图4是本发明中曲轴疲劳寿命测量截面的示意图。
图5是本发明中曲轴尺寸测量的示意图。
图6是本发明中主轴颈圆跳动测量的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施。给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括：机架1、驱动电机2、头架3、驱动齿轮4、曲轴5、尾架6、丝杠7、支架8、横向支撑杆9、高斯计探头10、探头夹具11和步进电机12，其中：驱动电机2设置在机架1上，驱动电机2上设有驱动齿轮4，驱动齿轮4与曲轴5连接，曲轴5分别与头架3和尾架6相连，步进电机12设置在机架1上，丝杠7与步进电机12相连，支架8设置在丝杆7上，支架8上固定一个与之垂直的横向支撑杆9，高斯计探头10设置在探头夹具11上，探头夹具11设置曲轴5上，探头夹具11与支架8上的横向支撑杆9相连。
如图2所示，探头夹具11包括：夹具体上盖13、夹具体下盖14、连接螺栓15、探头座16、探头紧固螺钉17、连杆18和摇块19，其中：夹具体上盖13设置在夹具体下盖14之上，连接螺栓15分别连接夹具体上盖13和夹具体下盖14，装拆便捷，夹具体上下盖的宽度与待测曲轴的轴颈的轴向宽度相匹配，夹具体上盖13两边都设有探头座16，连杆18和夹具体上盖13相连，摇块19套接在连杆18上。
如图3所示，摇块19包括：滑套20、轴承盖21、轴承22和支架套筒23，其中：支架套筒23设置在轴承22的内圈上，并在紧固螺钉的作用下，固定在支架8上的横向支撑杆9处，轴承22设置在轴承盖21内，并在连接螺钉的作用下固定在滑套20上，滑套20上的孔套接连杆18，摇块19使滑套20相对支架8可以转动，而连杆18又能在滑套20上的孔里滑动。
当检测退役曲轴5主轴颈或连杆颈剩余寿疲劳命时，主轴颈或连杆颈处设置探头夹具11，探头夹具11与支架8上的横向支撑杆9相连，高斯计探头10设置在探头座16内，探头座16靠近剩余疲劳寿命测量截面，曲轴5在驱动电机2带动下，回转一周，记录下整周漏磁信号，支架8移动到下一段待测位置，重新设置探头夹具11，继续测量漏磁信号。重复以上过程，检测完待测曲轴5，主轴颈和连杆颈的剩余疲劳寿命测量截面如图4所示(其中A1-A8是主轴颈测量截面，B1-B8是连杆颈测量截面)。
当检测退役曲轴5主轴颈与连杆颈的实际尺寸与圆度时，用千分尺在同一轴颈的中心截面(图5中截面II处)进行多点测量，即可得到该段轴颈的实际尺寸。其最大直径与最小直径之差为该轴颈的圆度，而轴颈左右两侧截面(图5中I、III截面处)测得的最大直径与最小直径之差为该段轴颈的圆柱度。
如图6所示：测量主轴颈圆跳动时，在支架8上的横向支撑杆9处设置百分表24，并使表头对准在第一段主轴颈处。驱动电机2带动曲轴5旋转一周，读取百分表24最大和最小指示值，即为该段主轴颈的圆跳动值。百分表24移动到下一段主轴颈。重复以上步骤，测量其它各段主轴颈的圆跳动。各段主轴颈的最大圆跳动值即为主轴颈轴线的同轴度误差。

Claims (6)

1.一种汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，包括：机架、驱动电机、头架、驱动齿轮、曲轴、尾架、丝杠、支架和步进电机，驱动电机设置在机架上，驱动电机上设有驱动齿轮，驱动齿轮与曲轴连接，曲轴分别与头架和尾架相连，步进电机设置在机架上，丝杠与步进电机相连，支架设置在丝杆上，其特征在于：还包括探头夹具，探头夹具分别与支架和曲轴相连；
所述探头夹具包括：夹具体上盖、夹具体下盖、探头座、连杆和摇块，其中：夹具体上盖设置在夹具体下盖之上，夹具体上盖和夹具体下盖相连，探头座固定设置于夹具体上盖的两边，连杆和夹具体上盖相连，摇块套接在连杆上；
所述摇块包括：滑套、轴承和支架套筒，其中：支架套筒设置在轴承的内圈上，支架套筒固定在支架上，轴承固定在滑套上，滑套与连杆相套接。
2.根据权利要求1所述的汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，其特征是，所述支架上设有一个横向支撑杆，横向支撑杆与支架垂直。
3.根据权利要求1所述的汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，其特征是，夹具体上下盖的宽度与待测曲轴的轴颈的轴向宽度相匹配。
4.根据权利要求1所述的汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，其特征是，所述探头夹具的探头座上设有高斯计探头。
5.根据权利要求1所述的汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，其特征是，所述待测曲轴的轴颈处设置千分尺。
6.根据权利要求2所述的汽车退役曲轴剩余疲劳寿命与尺寸精度的检测装置，其特征是，所述横向支撑杆处设置百分表，百分表的表头对准在待测曲轴的主轴颈。
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