CN106546594B - 一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备 - Google Patents

一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备，包括机器人本体以及安装在所述机器人本体上的处理器，水平仪，测微距装置，角度矫正装置，全景拍摄装置，信息采集和存储装置，信号输入输出装置，行走装置，LED光源以及电源。本发明提供的一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备，能够在不吊缸的情况下对气缸内部进行可视化观察和缸内径测量。与现有技术相比较，本发明的优点为：精度高，速度快，可以形成气缸内壁的状态视频，以及气缸内径的表格式或线段式图表。技术人员根据所获得的信息，避免不必要的吊缸，节省了大量的时间、人力、物力和财力。同时增加了柴油机的可靠性，提高故障排除的准确性和时效性。

Description

一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备
技术领域
本发明涉及一种二冲程内燃机气缸内部测量及气缸内部可视化的设备，特别是测量船舶二冲程主机气缸内径和观察其工作面状态的一种设备。
背景技术
中国专利CN 104634328 A公开了一种“空间测量机器人及其空间测量方法”，它提供的空间测量机器人及其空间测量方法可以应用到具有遮挡物的室内环境。空间测量机器人带有升降机构，能够对高空的墙壁进行测量。它与此前的技术相比，具有测距距离更广，速度更快，精确度更高，可以形成三维效果图并传输给远程的接收端的优点。但它只能在水平面上行走，不能沿着垂直于水平面的墙壁行走，这无法直接用于需要机器人沿着竖直壁面行走进行测量的领域。
另外，在船舶主机维护方面，船舶主机气缸活塞组件的工作状况对其使用寿命、维护周期及船舶运行安全等因素有着决定性的影响。由于缸套活塞组件位于机器内部，无法直观检查其运行状态，轮机人员通过对柴油机各缸的压力、温度的测量值和示功图、排烟颜色等参数来分析气缸内运行状态，但这种方法具有滞后性且不精确，而且会造成柴油机主要构件受损或者引发事故。传统的吊缸方法检查燃烧室内部虽然有效，但工作量、太耗时长，大大降低了检查的时效性。同时吊缸检查一般都伴随备件更换，也大大增加了设备的维护成本。通过扫气口检查的方法，方便快捷而且无需更换备件。轮机人员可目测、相机拍照或者长柄反射镜的方法检查缸套内部工作表面，但由于光线、缸套内部温度等条件的限制，无法将缸套全部工作面的润滑及磨损状况及时完全掌握，确定故障原因缺乏准确依据。在无法准确确定气缸内部工作状况的情况下，扫气口检查后的吊缸还是目前轮机维护的首选。但扫气口检查本身的不确定性也经常增加无必要的吊缸工作，造成人力物力的浪费，耽误故障诊断时间。
因此，研究一种能够在不吊缸的情况下测量缸套内径，并准确观察缸套内部情况的设备，对增加柴油机的可靠性，提高故障排除的准确性和时效性有着重要的意义。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备。本发明从实船二冲程柴油机缸径测量出发，设计一种可以不吊缸进行缸径圆度和圆柱度测量和记录设备，并在检查同时对气缸内部进行全景观测。通过使用该设备将大大减少吊缸工作量，对分析和掌握柴油机气缸内状况，延长气缸套检修周期，确定柴油机故障原因提供有效的保障。本发明采用的技术手段如下：
一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备，其特征在于：包括机器人本体以及安装在所述机器人本体上的处理器，用于确定测量时气缸与水平的角度的水平仪，用于测量气缸内径的测微距装置，用于调整所述测微距装置测量气缸内径时与气缸中线垂直的角度矫正装置，用于测量时对气缸内部进行不间断拍摄的全景拍摄装置，确保气缸内的图像信息完整真实的输出，用于采集所述测微距装置测量的数据以及存储所述全景拍摄装置拍摄的视频和图像的信息采集和存储装置，用于将所述信息采集和存储装置采集的数据以及存储的视频和图像发送给远程接收端的信号输入输出装置，用于所述设备进行移动的行走装置，用于所述设备工作过程中提供足够的照明的LED光源以及为所述设备提供电能的电源，
所述水平仪，所述测微距装置，所述角度矫正装置，所述全景拍摄装置，所述信息采集和存储装置，所述信号输入输出装置，所述行走装置，所述LED光源和所述电源分别与处理器连接，
所述行走装置为具有磁性的轮式底盘行走装置，所述机器人本体的底部设有所述行走装置，
工作状态下，所述处理器控制所述行走装置运动至测量位置，并协调所述水平仪，所述角度矫正装置与所述测微距装置的工作，所述角度矫正装置不停动作，直至所述测微距装置与气缸中线垂直为止，测量时，所述处理器将所述测微距装置测量的数据以及所述全景拍摄装置拍摄的视频和图像传递至所述信息采集和存储装置存储，之后将存储在所述信息采集和存储装置中的数据以及视频和图像通过所述处理器处理后通过信号输入输出装置发送给远程接收端。
所述处理器处理指的是将存储在所述信息采集和存储装置中的数据处理形成表格式或线段式图表，将存储在所述信息采集和存储装置中的视频和图像进行整理。
所述电源为电池或外供电源。
本发明提供的一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备，能够在不吊缸的情况下对气缸内部进行可视化观察和缸内径测量。与现有技术相比较，本发明的优点为：精度高，速度快，可以形成气缸内壁的状态视频，以及气缸内径的表格式或线段式图表。技术人员根据所获得的信息，避免不必要的吊缸，节省了大量的时间、人力、物力和财力。同时增加了柴油机的可靠性，提高故障排除的准确性和时效性。
基于上述理由本发明可在内燃机气缸内部测量及气缸内部可视化等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的具体实施方式中一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备的系统模块图。
图2是本发明的具体实施方式中一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备的测量方位示意图，
图中，F点代表船艏，A点代表船艉，E代表排烟管侧，M代表应急操纵台侧。
图3是本发明的具体实施方式中一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备的测量位置示意图，
图中，点0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11表示气缸壁上的测量位置点，0代表活塞在上死点(TDC)时，最上部的活塞环以上非滑动区域的中心位置，11代表活塞在下止点(BDC)时，最下部的活塞环以下非滑动区域的中心位置。
具体实施方式
如图1-图3所示，一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备，其特征在于：包括机器人本体以及安装在所述机器人本体上的处理器，用于确定测量时气缸与水平的角度的水平仪，用于测量气缸内径的测微距装置，用于调整所述测微距装置测量气缸内径时与气缸中线垂直的角度矫正装置，用于测量时对气缸内部进行不间断拍摄的全景拍摄装置，用于采集所述测微距装置测量的数据以及存储所述全景拍摄装置拍摄的视频和图像的信息采集和存储装置，用于将所述信息采集和存储装置采集的数据以及存储的视频和图像发送给远程接收端的信号输入输出装置，用于所述设备进行移动的行走装置，用于所述设备工作过程中提供足够的照明的LED光源以及为所述设备提供电能的电源，
所述水平仪，所述测微距装置，所述角度矫正装置，所述全景拍摄装置，所述信息采集和存储装置，所述信号输入输出装置，所述行走装置，所述LED光源和所述电源分别与处理器连接，
所述行走装置为具有磁性的轮式底盘行走装置，所述机器人本体的底部设有所述行走装置，
所述电源为电池或外供电源。
工作状态下，所述处理器控制所述行走装置运动至测量位置，并协调所述水平仪，所述角度矫正装置与所述测微距装置的工作，所述角度矫正装置不停动作，直至所述测微距装置与气缸中线垂直为止，测量时，所述处理器将所述测微距装置测量的数据以及所述全景拍摄装置拍摄的视频和图像传递至所述信息采集和存储装置存储，之后将存储在所述信息采集和存储装置中的数据以及视频和图像通过所述处理器处理后通过信号输入输出装置发送给远程接收端。
打开二冲程内燃机的道门，盘车至下止点。将所述设备通过扫气口放置于气缸内，所述设备通过具有磁性的轮式底盘行走装置吸附在气缸内壁，通过所述处理器调整，所述设备处于A-F测量方向，并通过所述处理器打开LED光源，通过所述水平仪确定测量时气缸与水平的角度，通过所述角度矫正装置调整测量角度，使所述测微距装置与气缸中线垂直，确保测量出气缸真实的内径。通过所述处理器，设定测量的12个点位的相对距离，如图3所示。通过所述处理器控制所述行走装置使得所述设备由下至上(位置0-位置11)开始测量。
A-F方向测量完毕后，通过处理器，调整所述设备的测量方向为M-E方向，再次完成12个点位的测量，并将测量信息和缸内视频和图像信息实时存储在所述信息采集和存储装置内。
通过所述处理器控制所述设备在气缸内螺旋上升获取详细的缸内信息，并将测量信息和缸内视频和图像信息实时存储在所述信息采集和存储装置内。
将存储在所述信息采集和存储装置中的数据处理形成表格式或线段式图表，将存储在所述信息采集和存储装置中的视频和图像进行整理，之后，通过信号输入输出装置发送给远程接收端，得到气缸的完整状态图。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种二冲程内燃机气缸内部可视化检查及缸径测量设备，其特征在于：包括机器人本体以及安装在所述机器人本体上的处理器，用于确定测量时气缸与水平的角度的水平仪，用于测量气缸内径的测微距装置，用于调整所述测微距装置测量气缸内径时与气缸中线垂直的角度矫正装置，用于测量时对气缸内部进行不间断拍摄的全景拍摄装置，用于采集所述测微距装置测量的数据以及存储所述全景拍摄装置拍摄的视频和图像的信息采集和存储装置，用于将所述信息采集和存储装置采集的数据以及存储的视频和图像发送给远程接收端的信号输入输出装置，用于所述设备进行移动的行走装置，用于所述设备工作过程中提供足够的照明的LED光源以及为所述设备提供电能的电源，
所述水平仪，所述测微距装置，所述角度矫正装置，所述全景拍摄装置，所述信息采集和存储装置，所述信号输入输出装置，所述行走装置，所述LED光源和所述电源分别与处理器连接，
所述行走装置为具有磁性的轮式底盘行走装置，所述机器人本体的底部设有所述行走装置，
工作状态下，所述处理器控制所述行走装置运动至测量位置，并协调所述水平仪，所述角度矫正装置与所述测微距装置的工作，所述角度矫正装置不停动作，直至所述测微距装置与气缸中线垂直为止，测量时，所述处理器将所述测微距装置测量的数据以及所述全景拍摄装置拍摄的视频和图像传递至所述信息采集和存储装置存储，之后将存储在所述信息采集和存储装置中的数据以及视频和图像通过所述处理器处理后通过信号输入输出装置发送给远程接收端。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述电源为电池或外供电源。
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