CN105092251B - 一种新型数控测控机 - Google Patents

Abstract

一种新型数控测控机，包括机架、工作台、减速机组件和第一驱动机构。待测发动机定位于工作台的检测工位上，发动机的曲轴的外露于机体一端的外侧设有第一键；该检测工位远离减速机组件的一侧还设有第四气缸。本发明在工作时，第一驱动机构带动减速机组件向靠近曲轴的方向运动，使传动套的第一键槽与曲轴的第一键卡合，电机通过减速机带动传动套转动，从而带动曲轴转动，通过检测电机的电流，便可以计算出待测发动机的空载扭矩新型数控测控机；曲轴与机体的轴向间隙集中于机体的一侧上后，控制器启动第四气缸推动曲轴，并通过位移传感器的检测得到曲轴的轴向间隙；当空载扭矩或轴向间隙任一值超差则待测发动机被推出检测工位。

Description

一种新型数控测控机

技术领域

本发明涉及发动机的检测技术，尤其涉及一种新型数控测控机。

背景技术

动力机械曲轴传动系统的空载扭矩和曲轴自身的轴向间隙是影响动力机械能耗和噪音的重要因素。按照装配工艺要求，曲轴部件装配后即进行空载扭矩和轴向间隙两个项目的检测。在检测空载扭矩时，将待测发动机固定于工作台上，利用测控机的电机带动发动机的曲轴转动，通过测量电机的电流值计算发动机的空载扭矩；待测发动机在初始状态时，发动机的机体的两侧面均与曲轴存在轴向间隙，因此曲轴具有轴向移动的自由度，在测试曲轴的轴向间隙时，首先利用外力沿曲轴的轴向施力推动该曲轴，使曲轴与机体的轴向间隙集中在机体的一侧上，这样，只需测量机体与曲轴一侧的间隙即可知道曲轴的轴向间隙；然而，现有技术中，测控机的结构较为复杂，制造成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种新型数控测控机，其结构较为简单，制造成本较低。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型数控测控机，包括：

机架；

工作台，该工作台上设有一检测工位；

定位于该检测工位上的待测发动机，该待测发动机包括机体和枢接于机体上的曲轴，该曲轴的伸出机体一端的外侧设有第一键；

位于该检测工位一侧的减速机组件，该减速机组件安装于机架上并可相对机架沿该曲轴的轴向活动，减速机组件包括电机、减速机和传动套，该电机连接于减速机的输入轴，减速机的输出轴与该发动机的曲轴的轴向位于同一直线上，传动套的一端套装于该减速机的输出轴上、另一端的内侧设有用于与第一键配合的第一键槽；

第一驱动机构，用于带动减速机组件相对机架沿该曲轴的轴向运动。

减速机输出轴靠近曲轴的端面中心处设有一个锥孔，该锥孔内装设有用于顶设曲轴端面的推力钢球，该推力钢球位于该曲轴的轴向上。

该传动套具有沿该输出轴的轴向运动的自由度，减速机组件还包括弹性机构，该弹性机构用于提供使传动套靠近发动机曲轴的弹性力。

该输出轴的外侧设有第二键，该传动套的内侧设有与第二键配合的第二键槽，该第二键槽的长度大于第二键的长度。

该传动套的侧壁上还安装有一定位螺钉，定位螺钉与传动套的侧壁螺纹连接，该定位螺钉的第一端位于传动套内侧并设于第二键槽内，该第一端靠近输出轴的端面位于输出轴的外侧面与第二键靠近传动套的端面之间。

该定位螺钉的第二端位于传动套外侧，该第二端上设有一卡装槽，传动套的外侧绑定有一铁丝，该铁丝卡设于卡装槽上并用于阻止该定位螺钉转动。

该工作台上设有一用于输送待测发动机的输送机构，该机架包括立柱和横梁，该立柱设于工作台的一侧，该横梁安装于立柱靠近工作台的一侧并位于该工作台上方，该减速机组件安装于该横梁上。

该立柱上端枢接有一滑轮，该滑轮上绕设有一绳索，该绳索位于立柱远离工作台一侧的一端固设有配重体，该绳索位于立柱靠近工作台的一侧的一端固设于横梁上，该新型数控测控机还包括第三气缸，该第三气缸位于横梁下方，该第三气缸的缸体固设于固定基础上，该第三气缸的活塞杆固定于横梁的下端。

第一驱动机构为第一气缸，该减速机组件固设于一滑板上，该滑板安装于机架上并可相对于该机架沿曲轴的轴向活动，第一气缸的缸体安装于机架上，第一气缸的活塞杆与滑板固定连接，该新型数控测控机还包括控制器和第一压力传感器，第一压力传感器用于检测第一气缸的内部压力，控制器用于根据第一气缸的内部压力控制第一气缸的启动与停止。

该检测工位远离减速机组件的一侧还设有第四气缸，第四气缸活塞杆的中心线与该曲轴的迥转中心线位于同一直线上，该新型数控测控机还包括第二压力传感器和位移传感器，第二压力传感器用于检测第四气缸的内部压力，位移传感器用于检测曲轴的轴向位移信息并将该信息传送给控制器，控制器用于根据第四气缸的内部压力控制第四气缸的启动与停止，控制器用于根据第四气缸的内部压力控制位移传感器开启与关闭。

该新型数控测控机还包括用于将待测发动机推出工作台的第五气缸，该第五气缸安装于机架上并位于检测工位的外侧。

本发明的有益效果在于：

相比于现有技术，本发明在工作时，第一驱动机构带动减速机组件向靠近曲轴的方向运动，使传动套的第一键槽与曲轴的第一键卡合，电机通过减速机带动传动套转动，从而带动曲轴转动，通过检测电机的电流，便可以计算出待测发动机的空载扭矩，该新型数控测控机结构简单，而且制作成本较低。

附图说明

图1为本发明的结构工作示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图2的A处局部放大图；

图4为图1的侧视示意图；

其中：10、机架；101、滑板；11、立柱；111、滑轮；112、绳索；113、配重体；12、横梁；121、底板；20、工作台；21、检测工位；30、待测发动机；31、机体；32、曲轴；321、第一键；40、减速机组件；41、电机；42、减速机；421、输入轴；422、输出轴；4221、第二键；423、推力钢球；43、传动套；431、铁丝；44、弹性机构；45、定位螺钉；451、第一端；452、第二端；50、第一驱动机构；60、第四气缸；70、第五气缸；80、第二气缸；81、定位板；90、第三气缸。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1至4所示，本发明的新型数控测控机，包括机架10、工作台20、待测发动机30、减速机组件40和第一驱动机构50。该工作台20上设有一检测工位21；待测发动机30定位于该检测工位21上，该待测发动机30包括机体31和枢接于机体31上的曲轴32，该曲轴32的外露于机体31一端的外侧设有第一键321；减速机组件40位于该检测工位21的一侧，该减速机组件40安装于机架10上并可相对机架10沿该曲轴32的轴向运动，减速机组件40包括电机41、减速机42和传动套43，该电机41连接于减速机42的输入轴421，减速机42的输出轴422与该曲轴32的轴向位于同一直线上，传动套43的一端套装于该减速机42的输出轴422上、另一端的内侧设有用于与第一键321配合的第一键槽；第一驱动机构50用于带动减速机组件40相对机架10沿该曲轴32的轴向运动。

本发明在工作时，第一驱动机构50带动减速机组件40向靠近曲轴32的方向运动，使传动套43的第一键槽与曲轴32的第一键321卡合，电机41通过减速机42带动传动套43转动，从而带动曲轴32转动，通过检测电机41的电流，便可以计算出待测发动机30的空载扭矩，该新型数控测控机的结构简单，而且制作成本较低。

进一步地，该新型数控测控机还包括控制器，控制器通过接收电机41的电流信号，从而计算得到待测发动机30的空载扭矩。

本发明中，待测发动机30可以是柴油机或者其他类型的发动机。

进一步地，该传动套43具有沿该输出轴422的轴向运动的自由度，减速机组件40还包括弹性机构44，该弹性机构44用于提供使传动套43靠近发动机30曲轴32的弹性力。当第一驱动机构50带动减速机组件40向靠近曲轴32的方向运动，第一键槽与第一键321可能不会立即卡合，因此，通过弹性机构44提供一定的缓冲量，避免传动套43直接与曲轴32撞击。进一步地，弹性机构44为弹簧，该弹簧的两端分别固设于减速机42的机体和传动套43的凸缘上。

进一步地，通过在该输出轴422的外侧设置第二键4221，在该传动套43的内侧设有与第二键4221配合的第二键槽，该第二键槽的长度大于第二键4221的长度，因此，传动套43具有沿该输出轴422的轴向运动的自由度，当然，也可以利用其他的配合方式实现传动套43相对于输出轴422的自由度。

进一步地，该传动套43的侧壁上还安装有一定位螺钉45，定位螺钉45与传动套43的侧壁螺纹连接，该定位螺钉45的第一端451位于第二键槽内并位于第二键靠近减速机的一侧，该第一端451靠近输出轴422的端面位于输出轴422的外侧面与第二键4221靠近传动套43的端面之间，这样可以保证第二键4221可以与定位螺钉45的第一端451卡位配合，防止传动套43掉出输出轴422。

更进一步地，该定位螺钉45的第二端452位于传动套43外侧，该第二端452上设有一卡装槽，传动套43的外侧绑定有一铁丝431，该铁丝431卡设于卡装槽上并用于阻止该定位螺钉45转动，这样可以防止传动套43振动时定位螺钉45发生转动，避免第一端451插入太深与输出轴422外侧发生摩擦，或者第一端451往外侧移动导致不能与第二键4221卡位配合。

优选地，第一键槽有多个，沿传动套43的周向均匀分布，这样可以增加第一键321和第一键槽的卡合机会。

接下来描述本发明检测曲轴32的轴向间隙的过程：

待测发动机30在初始状态时，机体31的两侧面均与曲轴32存在轴向间隙，当第一键321和第一键槽卡合后，第一驱动机构50继续带动减速机组件40向靠近曲轴32的方向运动，从而使输出轴422通过推力钢球423推动曲轴32向远离减速机组件40的方向运动。这样，可以将曲轴32与机体31的间隙集中于机体31的一侧上。

进一步地，减速机输出轴422靠近曲轴32的端面中心处设有一个锥孔，该锥孔内装设有用于顶设曲轴32端面的推力钢球423，该推力钢球423位于该曲轴32的迥转中心线上，这样，可以保证输出轴422对曲轴32的推力的方向位于曲轴32的迥转中心线上。

进一步地，第一驱动机构50为第一气缸，该减速机组件40固设于一滑板101上，该滑板101安装于机架10上并可相对于该机架10沿曲轴32的轴向运动，第一气缸的缸体安装于机架10上，第一气缸的活塞杆与滑板101固定连接，该新型数控测控机还包括控制器和第一压力传感器，第一压力传感器用于检测第一气缸的内部压力，控制器用于根据第一气缸的内部压力控制第一气缸的启动与停止。在工作时，控制器控制第一气缸启动，从而通过滑板101带动减速机组件40往靠近曲轴32的方向运动，使曲轴32与机体31一侧的轴向间隙逐渐减小，当曲轴32与机体31一侧的轴向间隙为零时，曲轴32受到机体31的反推力，使第一气缸的内部压力增大，此时，第一压力传感器测量到的压力值增大并将信号传送给控制器，控制器便控制第一气缸停止。此时，曲轴32与机体31的间隙集中于机体31的一侧上。当然，第一驱动机构50也可是其他形式的驱动部件。

进一步地，该检测工位21远离减速机组件40的一侧还设有第四气缸60，第四气缸60活塞杆的中心线与该曲轴32的迥转中心线位于同一直线上，该新型数控测控机还包括第二压力传感器和位移传感器，第二压力传感器用于检测第四气缸的内部压力，位移传感器用于检测曲轴轴向位移信息并将检测结果传送给控制器，控制器用于根据第四气缸60的内部压力控制第四气缸的启动与停止，控制器用于根据第四气缸60的内部压力控制位移传感器开启与关闭。在工作时，控制器先控制第四气缸60开启，此时，第四气缸60的活塞杆未接触曲轴32，第四气缸60内部的压力较小，为第一压力值，这时位移传感器不开启；当第四气缸60的活塞杆与曲轴32接触时，第四气缸60内部的压力增大，为第二压力值，此时控制器控制位移传感器启动；当第四气缸60的活塞杆推动曲轴32移动至尽头时，曲轴32被机体31顶设不能继续移动，此时第四气缸60内部的压力再次增大，为第三压力值，第三压力值传到控制器，控制器控制位移传感器关闭，并且位移传感器将检测结果传给控制器，这样，便测得待测发动机30的曲轴32的轴向间隙。

进一步地，为实现将不合格产品自动推出工作台20，该新型数控测控机还包括第五气缸70，该第五气缸70安装于机架10上并位于检测工位21的外侧，当待测发动机30的空载扭矩和轴向间隙的结果有一项不合格时，控制器便控制第五气缸70启动，使第五气缸70的活塞杆顶推待测发动机30，将待测发动机30推出工作台20。

进一步地，该工作台20上设有一用于输送待测发动机30的输送机构，该机架10包括立柱11和横梁12，该立柱11设于工作台20的一侧，该横梁12安装于立柱11靠近工作台20的一侧并位于该工作台20上方，该减速机组件40安装于该横梁12上。进一步地，横梁12上设有一底板121，滑板101可活动地安装于底板121上。进一步地，第五气缸70也安装于横梁12上。

进一步地，该横梁12上安装有第二气缸80，该第二气缸80的活塞杆上固设有一定位板81，该定位板81用于下压待测发动机30并将待测发动机30定位于检测工位21上，该第二气缸80用于带动该定位板81沿工作台的高度方向运动。

进一步地，该立柱11上端枢接有一滑轮111，该滑轮111上绕设有一绳索112，该绳索112位于立柱11远离工作台20一侧的一端固设有配重体113，该绳索112位于立柱11靠近工作台20的一侧的一端固设于横梁12上，该新型数控测控机还包括第三气缸90，该第三气缸90位于横梁12下方，该第三气缸90的缸体固设于固定基础上，该第三气缸90的活塞杆固定于横梁12的下端。

非工作时，横梁12在配重体113的重力作用下处在它的上极限位置；当待测发动机30进入检测工位21时，控制器收到光电传感器传来的信号，控制器启动第三气缸90，第三气缸90的活塞杆收缩拉动横梁12向下运动，从而带动减速机组件40和第五气缸70向下运动并到达检测工作位置。

优选地，配重体113的重量比横梁12加上安装于横梁12上的所有部件的重量大20KG至100KG，这样可确保横梁12在配重体113的重力作用下处在它的上极限位置；从而保证了第三气缸90的活塞杆只受拉力而不受压力；而且在驱动时，第三气缸90只需用较小的拉力便可带动横梁12向下运动。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型数控测控机，其特征在于，包括：

机架；

工作台，该工作台上设有一检测工位；

定位于该检测工位上的待测发动机，该待测发动机包括机体和枢接于机体上的曲轴，该曲轴的伸出机体一端的外侧设有第一键；

位于该检测工位一侧的减速机组件，该减速机组件安装于机架上并可相对机架沿该曲轴的轴向活动，减速机组件包括电机、减速机和传动套，该电机连接于减速机的输入轴，减速机的输出轴与该发动机的曲轴的轴向位于同一直线上，传动套的一端套装于该减速机的输出轴上、另一端的内侧设有用于与第一键配合的第一键槽；

该传动套具有沿该输出轴的轴向运动的自由度，减速机组件还包括弹性机构，该弹性机构用于提供使传动套靠近发动机曲轴的弹性力；

第一驱动机构，用于带动减速机组件相对机架沿该曲轴的轴向运动。

2.如权利要求1所述的新型数控测控机，其特征在于，减速机输出轴靠近曲轴的端面中心处设有一个锥孔，该锥孔内装设有用于顶设曲轴端面的推力钢球，该推力钢球位于该曲轴的轴向上。

3.如权利要求1所述的新型数控测控机，其特征在于，该输出轴的外侧设有第二键，该传动套的内侧设有与第二键配合的第二键槽，该第二键槽的长度大于第二键的长度。

4.如权利要求3所述的新型数控测控机，其特征在于，该传动套的侧壁上还安装有一定位螺钉，定位螺钉与传动套的侧壁螺纹连接，该定位螺钉的第一端位于传动套内侧并设于第二键槽内，该第一端靠近输出轴的端面位于输出轴的外侧面与第二键靠近传动套的端面之间。

5.如权利要求4所述的新型数控测控机，其特征在于，该定位螺钉的第二端位于传动套外侧，该第二端上设有一卡装槽，传动套的外侧绑定有一铁丝，该铁丝卡设于卡装槽上并用于阻止该定位螺钉转动。

6.如权利要求1所述的新型数控测控机，其特征在于，该工作台上设有一用于输送待测发动机的输送机构，该机架包括立柱和横梁，该立柱设于工作台的一侧，该横梁安装于立柱靠近工作台的一侧并位于该工作台上方，该减速机组件安装于该横梁上。

7.如权利要求6所述的新型数控测控机，其特征在于，该立柱上端枢接有一滑轮，该滑轮上绕设有一绳索，该绳索位于立柱远离工作台一侧的一端固设有配重体，该绳索位于立柱靠近工作台的一侧的一端固设于横梁上，该新型数控测控机还包括第三气缸，该第三气缸位于横梁下方，该第三气缸的缸体固设于固定基础上，该第三气缸的活塞杆固定于横梁的下端。

8.如权利要求2所述的新型数控测控机，其特征在于，第一驱动机构为第一气缸，该减速机组件固设于一滑板上，该滑板安装于机架上并可相对于该机架沿曲轴的轴向活动，第一气缸的缸体安装于机架上，第一气缸的活塞杆与滑板固定连接，该新型数控测控机还包括控制器和第一压力传感器，第一压力传感器用于检测第一气缸的内部压力，控制器用于根据第一气缸的内部压力控制第一气缸的启动与停止。

9.如权利要求8所述的新型数控测控机，其特征在于，该检测工位远离减速机组件的一侧还设有第四气缸，第四气缸活塞杆的中心线与该曲轴的迥转中心线位于同一直线上，该新型数控测控机还包括第二压力传感器和位移传感器，第二压力传感器用于检测第四气缸的内部压力，位移传感器用于检测曲轴的轴向位移信息并将该信息传送给控制器，控制器用于根据第四气缸的内部压力控制第四气缸的启动与停止，控制器用于根据第四气缸的内部压力控制位移传感器开启与关闭。

10.如权利要求9所述的新型数控测控机，其特征在于，该新型数控测控机还包括用于将待测发动机推出工作台的第五气缸，该第五气缸安装于机架上并位于检测工位的外侧。