CN107990805B - 发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法 - Google Patents

发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法，其中检测装置包括底座、下基准块、台阶自定心芯轴、上基准块、对称台阶轴、千分表组件和塞尺；底座的下部的前侧设有左右对称的两个基准平台；两块下基准块分别固定在底座的两个基准平台上；台阶自定心芯轴的两端分别设置在两块下基准块的上端面上，发动机连杆的大头孔套装在台阶自定心芯轴的中部，发动机连杆的小头孔套装在对称台阶轴的中部；两块上基准块固定在底座的上部，千分表组件位置可调、并可锁紧地安装在底座的前端面上部；塞尺用于测量对称台阶轴与上基准块的前端面之间的间隙。本发明的检测装置制作成本低，通用性好，使用方便。

Description

发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法。
背景技术
在发动机的工作过程中，连杆连接着活塞与曲轴，将燃油燃烧产生的能量传递给曲轴实现动力输出，是发动机非常关键的运动件之一，其质量的好坏直接影响发动机能否正常工作。尤其是连杆长度有误或者发生弯曲或扭曲时，活塞往复运动行程和轴心将发生偏离，进而引起活塞与活塞环、活塞环与缸套等匹配副之间的匹配异常，加剧缸套磨损或引起曲轴损伤，最终导致发动机产生故障。
为保证连杆的质量，通常需要在连杆加工或发动机装配时检测连杆的长度、弯曲度和扭曲度，现有技术只能通过三坐标检查。三坐标只能通过有限采点模拟连杆三维结构进行检测，其测量结果与实际使用状态有一定误差，而且三坐标需要专业质检人员在固定场所恒温检查，无法在生产或发动机组装现场实时检测，检测效率较低，检测成本非常高。
因此，提供一种生产现场可随时随地使用，简单易操作且效率高成本低的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法，是发动机连杆生产及发动机组装单位的迫切需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产现场可随时随地使用，简单易操作且效率高成本低的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置及检测方法。
实现本发明目的的技术方案是：发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，包括底座、下基准块、台阶自定心芯轴、上基准块、对称台阶轴、千分表组件和塞尺；所述底座的下部的前侧设有左右对称的两个基准平台；所述下基准块为台阶基准块，对称设有两块，两块下基准块分别固定在底座的两个基准平台上，并且两块下基准块的大端的上端面处于同一基准面上，小端的前端面处于同一基准面上；所述台阶自定心芯轴的两端分别设置在两块下基准块大端的上端面上并贴合小端的前端面，发动机连杆的大头孔套装在台阶自定心芯轴的中部，发动机连杆的小头孔套装在对称台阶轴的中部；所述对称台阶轴的中部的直径与发动机连杆的小头孔的孔径相匹配；所述上基准块对称设有两块，两块上基准块固定在底座的上部，并且两块上基准块的前端面处于同一基准面上；所述千分表组件位置可调、并可锁紧地安装在底座的前端面上部，千分表组件包括两个指针分别朝向对称台阶轴两端的千分表；所述塞尺用于测量对称台阶轴与上基准块的前端面之间的间隙。
底座的中心设有凹槽，两个基准平台分别位于凹槽的两侧。两块上基准块也分别位于凹槽的两侧。
所述下基准块大端的上端面为由外至内逐渐向下倾斜的斜面，小端的前端面垂直于水平面。
所述台阶自定心芯轴包括台阶主轴、螺纹芯轴、两只定位爪和一只定位销；所述台阶主轴的两端分别设置在两块下基准块大端的上端面上并贴合小端的前端面，台阶主轴设有轴向内孔；所述螺纹芯轴的一端与台阶主轴的轴向内孔螺纹连接；所述两只定位爪和一只定位销沿台阶主轴的中部大圆的周向均匀布置；所述两只定位爪和一只定位销均沿径向穿入台阶主轴的轴向内孔中，并与螺纹芯轴的一端相配合，通过旋转螺纹芯轴能够调节两只定位爪和一只定位销穿入台阶主轴的轴向内孔中的深度。
所述上基准块的前端面垂直于水平面。
所述千分表组件还包括旋钮螺钉和固定支架；所述两个千分表分别安装在固定支架的左右两端；所述固定支架的中部通过旋钮螺钉安装在底座的上部。
上述发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法，包括以下步骤：
①、准备一根标准发动机连杆；
②、将标准发动机连杆的小头孔套装在对称台阶轴的中部，对称台阶轴的中部的直径与标准发动机连杆的小头孔的孔径相匹配；
③、将台阶自定心芯轴装入标准发动机连杆的大头孔中，调整台阶自定心芯轴，使台阶自定心芯轴涨紧标准发动机连杆的大头孔的内壁并自定心于大头孔的中心。
④、将装配在标准发动机连杆上的台阶自定心芯轴的两端放置在两块下基准块大端的上端面上并贴合小端的前端面，并将标准发动机连杆的小头靠向底座的上部的前端面；
⑤、松开千分表组件的旋钮螺钉，然后将千分表组件向对称台阶轴方向移动，使两个千分表的指针分别接触对称台阶轴的两端，直至两个千分表的指针均旋转至量程的1/4左右，然后旋紧旋钮螺钉锁紧千分表组件；
⑥、将两只千分表的指针均调到“0”位，并前后移动标准发动机连杆，以确认置“零”；
⑦、将装配有台阶自定心芯轴和对称台阶轴的标准发动机连杆翻转180°，然后将对称台阶轴的两端分别放置在两个千分表的指针的下方；然后向上推动标准发动机连杆，使台阶自定心芯轴的两端分别移动至两块下基准块的大端的上端面上并贴合小端的前端面；然后确认两个千分表的指针是否处于“0”位；若两个千分表的指针没有处于“0”位，则调整千分表，使千分表的读数调整到读数差的一半，此时两只千分表的读数应相同但指示的方向相反；
⑧、测量发动机连杆的长度：按照步骤②至④的方法将台阶自定心芯轴和对称台阶轴安装到待测发动机连杆上，再将对称台阶轴的两端分别放置在两个千分表的指针的下方，然后向上推动待测发动机连杆，使台阶自定心芯轴的两端分别移动至两块下基准块大端的上端面上并贴合小端的前端面，然后记录千分表的读数；从标准连杆的已知长度中加上或减去千分表读数与“零”位的差值，即为被测发动机连杆的长度；
⑨、测量发动机连杆的弯曲度：记录步骤⑧中两个千分表的读数，然后将装配有台阶自定心芯轴和对称台阶轴的被测发动机连杆翻转180°，然后将对称台阶轴的两端分别放置在两个千分表的指针的下方；然后向上推动被测发动机连杆，使台阶自定心芯轴的两端分别移动至两块下基准块大端的上端面上并贴合小端的前端面；将两个千分表的读数与翻转前两个千分表的读数进行比较，两次千分表读数的差值，即为被测发动机连杆的弯曲度值；
⑩、测量发动机连杆的扭曲度：检查对称台阶轴与上基准块的前端面之间有无间隙，将对称台阶轴的一端靠紧对应的一块上基准块的前端面，然后使用塞尺测量对称台阶轴的另一端与另一块上基准块的前端面之间的间隙，该间隙值即为被测发动机连杆的扭曲度。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的检测装置制作成本低，通用性好；使用方便，可根据需要移动或放置在任何需要检测的场合。
(2)本发明的底座的中心设有凹槽，能够避免发动机连杆与底座发生干涉。
(3)本发明的下基准块大端的上端面为由外至内逐渐向下倾斜的斜面，便于台阶自定心芯轴由下基准块大端的上端面滑至小端的前端面上并同时与两基准端面接触保证待测工件放置稳定可靠。
(4)本发明的台阶自定心芯轴操作方便，通过旋转螺纹芯轴能够使两只定位爪和一只定位销能够涨紧发动机连杆的大头孔的内壁并处于大头孔的中心，从而实现自定心功能，操作非常方便。
(5)本发明的上基准块的前端面垂直于水平面，能够提升检测精度。
(6)本发明的固定支架的中部通过旋钮螺钉安装在底座的上部，调整位置非常方便。
(7)本发明的检测方法与发动机连杆实际使用状态相同，检测结果准确可靠；对操作人员要求低，检测方法简单易行；检测效率高，使用成本低。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的结构示意图。
附图中的标号为：
底座1、基准平台1-1、凹槽1-2、下基准块2、台阶自定心芯轴3、台阶主轴3-1、螺纹芯轴3-2、定位爪3-3、定位销3-4、上基准块4、对称台阶轴5、千分表组件6、千分表6-1、旋钮螺钉6-2、固定支架6-3、塞尺7、发动机连杆8。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，包括底座1、下基准块2、台阶自定心芯轴3、上基准块4、对称台阶轴5、千分表组件6和塞尺7。
底座1的下部的前侧设有左右对称的两个基准平台1-1。底座1的中心设有凹槽1-2，两个基准平台1-1分别位于凹槽1-2的两侧。
下基准块2为台阶基准块，对称设有两块，两块下基准块2分别固定在底座1的两个基准平台1-1上，并且分别位于凹槽1-2的两侧。两块下基准块2的大端上端面处于同一基准面上，小端的前端面处于同一基准面上。下基准块2大端的上端面为由外至内逐渐向下倾斜的斜面，小端的前端面垂直于水平面。
发动机连杆8的大头孔套装在台阶自定心芯轴3的中部，台阶自定心芯轴3包括台阶主轴3-1、螺纹芯轴3-2、两只定位爪3-3和一只定位销3-4。台阶主轴3-1的两端分别设置在两块下基准块2大端的上端面上并贴合小端的前端面，台阶主轴3-1设有轴向内孔。螺纹芯轴3-2的一端与台阶主轴3-1的轴向内孔螺纹连接。两只定位爪3-3和一只定位销3-4沿台阶主轴3-1的中部大圆的周向均匀布置。两只定位爪3-3和一只定位销3-4均沿径向穿入台阶主轴3-1的轴向内孔中，并与螺纹芯轴3-2的一端相配合，通过旋转螺纹芯轴3-2能够调节两只定位爪3-3和一只定位销3-4穿入台阶主轴3-1的轴向内孔中的深度。
上基准块4对称设有两块，两块上基准块4固定在底座1的上部，并且分别位于凹槽1-2的两侧。两块上基准块4的前端面处于同一基准面上并且垂直于水平面。
发动机连杆8的小头孔套装在对称台阶轴5的中部，对称台阶轴5的中部的直径与发动机连杆8的小头孔的孔径相匹配。
千分表组件6位置可调、并可锁紧地安装在底座1的前端面上部，千分表组件6包括两个指针分别朝向对称台阶轴5两端的千分表6-1。千分表组件6还包括旋钮螺钉6-2和固定支架6-3。两个千分表6-1分别安装在固定支架6-3的左右两端。固定支架6-3的中部通过旋钮螺钉6-2安装在底座1的上部。通过旋松旋钮螺钉6-2即可调整千分表组件6的位置，通过旋紧旋钮螺钉6-2即可锁紧千分表组件6的位置。
塞尺7用于测量对称台阶轴5与上基准块4的前端面之间的间隙。
本实施例的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法，包括以下步骤：
①、准备一根标准发动机连杆。
②、将标准发动机连杆的小头孔套装在对称台阶轴5的中部，对称台阶轴5的中部的直径与标准发动机连杆的小头孔的孔径相匹配。
③、将台阶自定心芯轴3装入标准发动机连杆的大头孔中，旋转螺纹芯轴3-2使定位爪3-3和定位销3-4伸出接触标准发动机连杆的大头孔并自定心于大头孔的中心。
④、将装配在标准发动机连杆上的台阶自定心芯轴3的两端放置在两块下基准块2大端的上端面上并贴合小端的前端面，并将标准发动机连杆的小头靠向底座1的上部的前端面。
⑤、松开千分表组件6的旋钮螺钉6-2，然后将千分表组件6向对称台阶轴5方向移动，使两个千分表6-1的指针分别接触对称台阶轴5的两端，直至两个千分表6-1的指针均旋转至量程的1/4左右，然后旋紧旋钮螺钉6-2锁紧千分表组件6。
⑥、将两只千分表6-1的指针均调到“0”位，并前后移动标准发动机连杆，以确认置“零”。
⑦、将装配有台阶自定心芯轴3和对称台阶轴5的标准发动机连杆翻转180°，然后将对称台阶轴5的两端分别放置在两个千分表6-1的指针的下方；然后向上推动标准发动机连杆，使台阶自定心芯轴3的两端分别移动至两块下基准块2大端的上端面上并贴合小端的前端面；然后确认两个千分表6-1的指针是否处于“0”位；若两个千分表6-1的指针没有处于“0”位，则调整千分表6-1，使千分表6-1的读数调整到读数差的一半，此时两只千分表6-1的读数应相同但指示的方向相反。
⑧、测量发动机连杆的长度：按照步骤②至④的方法将台阶自定心芯轴3和对称台阶轴5安装到待测发动机连杆上，再将对称台阶轴5的两端分别放置在两个千分表6-1的指针的下方，然后向上推动待测发动机连杆，使台阶自定心芯轴3的两端分别移动至两块下基准块2大端的上端面上并贴合小端的前端面，然后记录千分表6-1的读数；从标准连杆的已知长度中加上或减去千分表6-1读数与“零”位的差值，即为被测发动机连杆的长度。
⑨、测量发动机连杆的弯曲度：记录步骤⑧中两个千分表6-1的读数，然后将装配有台阶自定心芯轴3和对称台阶轴5的被测发动机连杆翻转180°，然后将对称台阶轴5的两端分别放置在两个千分表6-1的指针的下方；然后向上推动被测发动机连杆，使台阶自定心芯轴3的两端分别移动至两块下基准块2大端的上端面上并贴合小端的前端面；将两个千分表6-1的读数与翻转前两个千分表6-1的读数进行比较，两次千分表6-1读数的差值，即为被测发动机连杆的弯曲度值。
⑩、测量发动机连杆的扭曲度：检查对称台阶轴5与上基准块4的前端面之间有无间隙，将对称台阶轴5的一端靠紧对应的一块上基准块4的前端面，然后使用塞尺7测量对称台阶轴5的另一端与另一块上基准块4的前端面之间的间隙，该间隙值即为被测发动机连杆的扭曲度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，其特征在于：包括底座(1)、下基准块(2)、台阶自定心芯轴(3)、上基准块(4)、对称台阶轴(5)、千分表组件(6)和塞尺(7)；所述底座(1)的下部的前侧设有左右对称的两个基准平台(1-1)；所述下基准块(2)为台阶基准块，对称设有两块，两块下基准块(2)分别固定在底座(1)的两个基准平台(1-1)上，并且两块下基准块(2)的大端的上端面处于同一基准面上，小端的前端面处于同一基准面上；所述台阶自定心芯轴(3)的两端分别设置在两块下基准块(2)大端上端面上并贴合小端的前端面，发动机连杆(8)的大头孔套装在台阶自定心芯轴(3)的中部，发动机连杆(8)的小头孔套装在对称台阶轴(5)的中部；所述对称台阶轴(5)的中部的直径与发动机连杆(8)的小头孔的孔径相匹配；所述上基准块(4)对称设有两块，两块上基准块(4)固定在底座(1)的上部，并且两块上基准块(4)的前端面处于同一基准面上；所述千分表组件(6)位置可调、并可锁紧地安装在底座(1)的前端面上部，千分表组件(6)包括两个指针分别朝向对称台阶轴(5)两端的千分表(6-1)；所述塞尺(7)用于测量对称台阶轴(5)与上基准块(4)的前端面之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，其特征在于：所述下基准块(2)大端的上端面为由外至内逐渐向下倾斜的斜面，小端的前端面垂直于水平面。
3.根据权利要求1所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，其特征在于：所述台阶自定心芯轴(3)包括台阶主轴(3-1)、螺纹芯轴(3-2)、两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)；所述台阶主轴(3-1)的两端分别设置在两块下基准块(2)的大端上端面上并贴合小端的前端面，台阶主轴(3-1)设有轴向内孔；所述螺纹芯轴(3-2)的一端与台阶主轴(3-1)的轴向内孔螺纹连接；所述两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)沿台阶主轴(3-1)的中部大圆的周向均匀布置；所述两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)均沿径向穿入台阶主轴(3-1)的轴向内孔中，并与螺纹芯轴(3-2)的一端相配合，通过旋转螺纹芯轴(3-2)能够调节两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)穿入台阶主轴(3-1)的轴向内孔中的深度。
4.根据权利要求1所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，其特征在于：所述上基准块(4)的前端面垂直于水平面。
5.根据权利要求1所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置，其特征在于：所述千分表组件(6)还包括旋钮螺钉(6-2)和固定支架(6-3)；所述两个千分表(6-1)分别安装在固定支架(6-3)的左右两端；所述固定支架(6-3)的中部通过旋钮螺钉(6-2)安装在底座(1)的上部。
6.根据权利要求1所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、准备一根标准发动机连杆；
②、将标准发动机连杆的小头孔套装在对称台阶轴(5)的中部，对称台阶轴(5)的中部的直径与标准发动机连杆的小头孔的孔径相匹配；
③、将台阶自定心芯轴(3)装入标准发动机连杆的大头孔中，调整台阶自定心芯轴(3)，使台阶自定心芯轴(3)涨紧标准发动机连杆的大头孔的内壁并自定心于大头孔的中心；
④、将装配在标准发动机连杆上的台阶自定心芯轴(3)的两端放置在两块下基准块(2)大端的上端面上并贴合小端的前端面，并将标准发动机连杆的小头靠向底座(1)的上部的前端面；
⑤、松开千分表组件(6)，然后将千分表组件(6)向对称台阶轴(5)方向移动，使两个千分表(6-1)的指针分别接触对称台阶轴(5)的两端，直至两个千分表(6-1)的指针均旋转至量程的1/4左右，然后锁紧千分表组件(6)；
⑥、将两只千分表(6-1)的指针均调到“0”位，并前后移动标准发动机连杆，以确认置“零”；
⑦、将装配有台阶自定心芯轴(3)和对称台阶轴(5)的标准发动机连杆翻转180°，然后将对称台阶轴(5)的两端分别放置在两个千分表(6-1)的指针的下方；然后向上推动标准发动机连杆，使台阶自定心芯轴(3)的两端分别移动至两块下基准块(2)大端的上端面上并贴合小端的前端面；然后确认两个千分表(6-1)的指针是否处于“0”位；若两个千分表(6-1)的指针没有处于“0”位，则调整千分表(6-1)，使千分表(6-1)的读数调整到读数差的一半，此时两只千分表(6-1)的读数应相同但指示的方向相反；
⑧、测量发动机连杆的长度：按照步骤②至④的方法将台阶自定心芯轴(3)和对称台阶轴(5)安装到待测发动机连杆上，再将对称台阶轴(5)的两端分别放置在两个千分表(6-1)的指针的下方，然后向上推动待测发动机连杆，使台阶自定心芯轴(3)的两端分别移动至两块下基准块(2)大端的上端面上并贴合小端的前端面，然后记录千分表(6-1)的读数；从标准连杆的已知长度中加上或减去千分表(6-1)读数与“零”位的差值，即为被测发动机连杆的长度；
⑨、测量发动机连杆的弯曲度：记录步骤⑧中两个千分表(6-1)的读数，然后将装配有台阶自定心芯轴(3)和对称台阶轴(5)的被测发动机连杆翻转180°，然后将对称台阶轴(5)的两端分别放置在两个千分表(6-1)的指针的下方；然后向上推动被测发动机连杆，使台阶自定心芯轴(3)的两端分别移动至两块下基准块(2)大端的上端面上并贴合小端的前端面；将两个千分表(6-1)的读数与翻转前两个千分表(6-1)的读数进行比较，两次千分表(6-1)读数的差值，即为被测发动机连杆的弯曲度值；
⑩、测量发动机连杆的扭曲度：检查对称台阶轴(5)与上基准块(4)的前端面之间有无间隙，将对称台阶轴(5)的一端靠紧对应的一块上基准块(4)的前端面，然后使用塞尺(7)测量对称台阶轴(5)的另一端与另一块上基准块(4)的前端面之间的间隙，该间隙值即为被测发动机连杆的扭曲度。
7.根据权利要求6所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法：其特征在于：所述下基准块(2)大端的上端面为由外至内逐渐向下倾斜的斜面，小端的前端面垂直于水平面。
8.根据权利要求6所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法：其特征在于：所述台阶自定心芯轴(3)包括台阶主轴(3-1)、螺纹芯轴(3-2)、两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)；所述台阶主轴(3-1)的两端分别设置在两块下基准块(2)大端的上端面上并贴合小端的前端面，台阶主轴(3-1)设有轴向内孔；所述螺纹芯轴(3-2)的一端与台阶主轴(3-1)的轴向内孔螺纹连接；所述两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)沿台阶主轴(3-1)的中部大圆的周向均匀布置；所述两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)均沿径向穿入台阶主轴(3-1)的轴向内孔中，并与螺纹芯轴(3-2)的一端相配合；通过旋转螺纹芯轴(3-2)能够使两只定位爪(3-3)和一只定位销(3-4)能够涨紧发动机连杆(8)的大头孔的内壁并处于大头孔的中心。
9.根据权利要求6所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法：其特征在于：所述上基准块(4)的前端面垂直于水平面。
10.根据权利要求6所述的发动机连杆长度、弯曲度、扭曲度检测装置的检测方法：其特征在于：所述千分表组件(6)还包括旋钮螺钉(6-2)和固定支架(6-3)；所述千分表(6-1)设有两个，两个千分表(6-1)分别安装在固定支架(6-3)的左右两端；所述固定支架(6-3)的中部通过旋钮螺钉(6-2)安装在底座(1)的上部；通过旋松旋钮螺钉(6-2)即可调整千分表组件(6)的位置，通过旋紧旋钮螺钉(6-2)即可锁紧千分表组件(6)的位置。
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