CN108087674B - 发动机测功用的可调节安装座架及其安装调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机测功用的可调节安装座架及其安装调节方法。包括底板，所述底板上设有用于安装发动机的安装架，所述安装架与底板之间设有用于调节安装架位置的横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构，所述发动机输出轴上连接有用于连接测功机输出轴的联轴器；所述底板上还竖直设有连接杆，所述连接杆的顶端固设有正方形的套环，该套环的中轴线与测功机输出轴同轴，所述套环的四周设有若干个测距传感器，以测量联轴器与套环的四周周壁的距离，通过将测距传感器的测距信号传输给MCU进行处理，进而MCU控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准。本发明通过测距传感器实现测功机输出轴与联轴器的自动、精确对准。

Description

发动机测功用的可调节安装座架及其安装调节方法

技术领域

本发明涉及一种发动机测功用的可调节安装座架及其安装调节方法。

背景技术

测功机也称测功器，主要用于测试发动机的功率，测试时需要将发动机输出轴与测功机输出轴对中后连接。发动机输出轴上的联轴器经花键孔与测功机输出轴上的花键轴啮合传动，传统对中过程中，需要不断将发动机输出轴上联轴器的花键孔与测功机输出轴上的花键轴对嵌啮合与脱开操作，以目测寻找正确的发动机位置使花键孔、花键轴同轴啮合传动，这个过程首先通过目测不容易观察到两轴不同轴的现象，其次反复的使花键孔与花键轴啮合再脱开容易伤害花键齿，当同轴度相差较大就使花键孔与花键轴啮合有可能使花键轴与花键孔憋紧难以脱开，造成损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机测功用的可调节安装座架及其安装调节方法，通过测距传感器测量联轴器当前位置，进而实现测功机输出轴与联轴器的自动、精确对准。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种发动机测功用的可调节安装座架，包括底板，所述底板上设有用于安装发动机的安装架，所述安装架与底板之间设有用于调节安装架位置的横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构，所述发动机输出轴上连接有用于连接测功机输出轴的联轴器，所述联轴器的端部设有花键孔，测功机输出轴端部设有用于与花键孔同轴啮合的花键轴，测功机输出轴端部的花键轴上同轴套设有橡胶对中套，所述橡胶对中套内端设有用于与花键轴同轴啮合的橡胶花键孔，所述橡胶对中套外端设有用于与花键孔同轴啮合的橡胶花键轴，所述橡胶花键孔与橡胶花键轴同轴设置；所述底板上还竖直设有连接杆，所述连接杆的顶端固设有正方形的套环，该套环的中轴线与测功机输出轴同轴，所述套环的四周设有若干个测距传感器，以测量联轴器与套环的四周周壁的距离，通过将测距传感器的测距信号传输给MCU进行处理，进而MCU控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准。

在本发明一实施例中，所述测距传感器为红外传感器，所述红外传感器包括成对设置的红外发射管和红外接收管，所述红外发射管等间距设于正方形套环四周的左壁和下壁，所述红外接收管等间距设于正方形套环四周的右壁和上壁。

在本发明一实施例中，所述红外传感器的测距方式为：当联轴器伸入所述套环时，部分红外发射管发射的红外光由于被联轴器遮挡，使得该些红外发射管相对的红外接收管无法接收到红外光，由此，与红外传感器连接的MCU即可根据红外接收管反馈信号，判断联轴器在套环内所在位置，进而判断联轴器与套环的四周周壁的距离，从而控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准。

在本发明一实施例中，所述安装架包括安装底板，所述安装底板的两侧固设有安装支架，所述安装支架的顶部设有安装孔，所述安装孔经螺栓、螺母与发动机上预留的连接孔螺接，进行发动机的安装定位。

在本发明一实施例中，所述纵向调节机构包括位于安装底板下方的第一底板，所述第一底板上设有经纵向电机、纵向减速器驱动旋转的纵向丝杆，所述纵向丝杆纵向延伸并螺接有纵向滚珠螺母，所述纵向滚珠螺母的顶部与安装底板螺接为一体，所述第一底板的两侧对称螺接有纵向延伸的纵向滑轨，所述纵向滑轨上设有纵向滑块，所述纵向滑块经垫块与安装底板螺接为一体，所述纵向丝杆的两端设有轴承与轴承安装座。

在本发明一实施例中，所述横向调节机构包括位于第一底板下方的第二底板，所述第二底板上设有经横向电机、横向减速器驱动旋转的横向丝杆，所述横向丝杆横向延伸并螺接有横向滚珠螺母，所述横向滚珠螺母的顶部与第一底板螺接为一体，所述第二底板的两侧对称螺接有横向延伸的横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑块，所述横向滑块经垫块与第一底板螺接为一体，所述横向丝杆的两端设有轴承与轴承安装座。

在本发明一实施例中，所述竖向调节机构包括位于底板上的安装座，所述安装座的内部设有竖直螺杆，所述竖直螺杆的顶端固设有连接法兰，所述连接法兰与第二底板螺接，所述竖直螺杆的非端部同轴设有蜗轮，所述蜗轮的中轴线处设有用于与竖直螺杆螺接的内螺纹，所述蜗轮的外轮轴啮合有经竖向电机、竖向减速器驱动旋转的蜗杆，所述蜗轮的端部与安装座之间设有轴承。

在本发明一实施例中，所述第二底板的底部固设有竖直导杆，所述底板上设有竖直导套，所述竖直导杆插入竖直导套内的导孔中进行竖直导向。

本发明还提供了一种基于上述所述发动机测功用的可调节安装座架的安装调节方法，包括如下步骤，

步骤S1：启动MCU、红外传感器、横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构；

步骤S2：进行红外传感器校准，判断红外发射管和红外接收管工作正常；

步骤S3：MCU通过横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构，控制联轴器伸入正方形套环内；

步骤S4：红外发射管发射红外光，由于部分红外发射管发射的红外光被联轴器遮挡，使得该些红外发射管相对的红外接收管无法接收到红外光，则联轴器在套环内所在位置，以及联轴器与套环的四周周壁的距离的确定方式如下：

假设红外发射管/红外接收管的发射/接收中心与红外接收管/红外发射管接收/发射中心连线与正方形套环的内壁边缘相平且距离为零，以套环左下角为原点，建立直角坐标系；设正方形套环的内壁边长为L，正方形套环内壁其中各侧壁的红外发射管/红外接收管数量均为N，被遮挡的红外发射管/红外接收管为右壁的n个和上壁的n个，红外发射管/红外接收管之间间距为M，则此时联轴器中心在套环内所处位置为（L-nM/2，L-nM/2），联轴器与正方形套环的左壁、下壁、右壁、下壁的距离分别L-nM，L-nM，0，0；

步骤S5：由于正方形套环中心位置坐标为（L/2，L/2），为使得测功机输出轴与联轴器的对准，则需控制纵向调节机构和竖向调节机构使得联轴器纵向移动L/2-（L-nM/2）、竖向移动L/2-（L-nM/2），实现测功机输出轴与联轴器的对准；

同理，被遮挡的红外发射管/红外接收管为其他位置，或因联轴器大小不同而使得被遮挡的红外发射管/红外接收管个数不同的情况下，也可采用上述方式实现测功机输出轴与联轴器的对准。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明结构简单，测功机输出轴端部的花键轴上同轴套设有橡胶对中套，橡胶对中套内端设有用于与花键轴同轴啮合的橡胶花键孔，橡胶对中套外端设有用于与花键孔同轴啮合的橡胶花键轴，橡胶花键孔与橡胶花键轴同轴设置，使用时将橡胶对中套套在测功机输出轴的花键轴上，对中过程中采用橡胶对中套的橡胶花键轴与发动机输出轴的花键孔啮合，一旦不同轴，橡胶对中套会发生变形或扭曲，操作者容易观察到不同轴的现象以便于及时调整发动机位置，橡胶对中套的质地软，不同轴对中测试时橡胶花键轴与发动机输出轴的花键孔啮合不会损伤到花键齿，避免测功机的花键轴与发动机的花键孔损坏；且通过测距传感器测量联轴器当前位置，判断纵向调节机构、竖向调节机构需调整距离，从而实现测功机输出轴与联轴器的自动、精确对准。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图。

图2为本发明实施例中安装架的侧视图

图3为套环的侧视图。

图4为套环内红外对管发射红外光示意图。

图5为套环内联轴器伸入且未对准时红外对管发射红外光示意图。

图6为套环内联轴器伸入且对准时红外对管发射红外光示意图。

图7为本发明电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

如图1-7所示，本发明的一种发动机测功用的可调节安装座架，包括底板1，所述底板上设有用于安装发动机2的安装架3，所述安装架与底板之间设有用于调节安装架位置的横向调节机构4、纵向调节机构5、竖向调节机构6，所述发动机输出轴上连接有用于连接测功机输出轴8的联轴器9，所述联轴器的端部设有花键孔10，测功机输出轴端部设有用于与花键孔同轴啮合的花键轴11，测功机输出轴端部的花键轴上同轴套设有橡胶对中套12，所述橡胶对中套内端设有用于与花键轴同轴啮合的橡胶花键孔13，所述橡胶对中套外端设有用于与花键孔同轴啮合的橡胶花键轴14，所述橡胶花键孔与橡胶花键轴同轴设置；所述底板上还竖直设有连接杆42，所述连接杆的顶端固设有正方形的套环37，该套环的中轴线与测功机输出轴同轴，所述套环的四周设有若干个测距传感器7，以测量联轴器与套环的四周周壁的距离，通过将测距传感器的测距信号传输给MCU进行处理，进而MCU控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准。

所述测距传感器为红外传感器，所述红外传感器包括成对设置的红外发射管371和红外接收管372，所述红外发射管等间距设于正方形套环四周的左壁和下壁，所述红外接收管等间距设于正方形套环四周的右壁和上壁。

所述红外传感器的测距方式为：当联轴器伸入所述套环时，部分红外发射管发射的红外光由于被联轴器遮挡，使得该些红外发射管相对的红外接收管无法接收到红外光，由此，与红外传感器连接的MCU即可根据红外接收管反馈信号，判断联轴器在套环内所在位置，进而判断联轴器与套环的四周周壁的距离，从而控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准。

所述安装架包括安装底板15，所述安装底板的两侧固设有安装支架16，所述安装支架的顶部设有安装孔17，所述安装孔经螺栓、螺母与发动机上预留的连接孔螺接，进行发动机的安装定位。

所述纵向调节机构包括位于安装底板下方的第一底板18，所述第一底板上设有经纵向电机19、纵向减速器驱动旋转的纵向丝杆20，所述纵向丝杆纵向延伸并螺接有纵向滚珠螺母21，所述纵向滚珠螺母的顶部与安装底板螺接为一体，所述第一底板的两侧对称螺接有纵向延伸的纵向滑轨22，所述纵向滑轨上设有纵向滑块23，所述纵向滑块经垫块24与安装底板螺接为一体，所述纵向丝杆的两端设有轴承与轴承安装座25；纵向丝杆旋转，带动安装底板纵向调节位置，便于发动机的纵向调节，为对中过程提供便利，效率高，省时省力。

所述横向调节机构包括位于第一底板下方的第二底板26，所述第二底板上设有经横向电机27、横向减速器28驱动旋转的横向丝杆29，所述横向丝杆横向延伸并螺接有横向滚珠螺母30，所述横向滚珠螺母的顶部与第一底板螺接为一体，所述第二底板的两侧对称螺接有横向延伸的横向滑轨31，所述横向滑轨上设有横向滑块32，所述横向滑块经垫块与第一底板螺接为一体，所述横向丝杆的两端设有轴承与轴承安装座；横向丝杆旋转，带动第一底板横向调节位置，便于发动机的横向调节，为对中过程提供便利，效率高，省时省力。

所述竖向调节机构包括位于底板上的安装座33，所述安装座的内部设有竖直螺杆34，所述竖直螺杆的顶端固设有连接法兰35，所述连接法兰与第二底板螺接，所述竖直螺杆的非端部同轴设有蜗轮36，所述蜗轮的中轴线处设有用于与竖直螺杆螺接的内螺纹，所述蜗轮的外轮轴啮合有经竖向电机、竖向减速器驱动旋转的蜗杆38，所述蜗轮的端部与安装座之间设有轴承39；竖向电机带动蜗杆旋转，蜗杆带动涡轮旋转，蜗轮经安装座与轴承进行竖向限位，蜗轮无法竖向移动，竖直螺杆与蜗轮螺接，因此竖直螺杆升降带动第二底板升降，便于发动机的竖向调节，为对中过程提供便利，效率高，省时省力。

所述第二底板的底部固设有竖直导杆40，所述底板上设有竖直导套41，所述竖直导杆插入竖直导套内的导孔中进行竖直导向。

本发明还提供了一种基于上述所述发动机测功用的可调节安装座架的安装调节方法，包括如下步骤，

步骤S1：启动MCU、红外传感器、横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构；

步骤S2：进行红外传感器校准，判断红外发射管和红外接收管工作正常；

步骤S3：MCU通过横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构，控制联轴器伸入正方形套环内；

步骤S4：红外发射管发射红外光，由于部分红外发射管发射的红外光被联轴器遮挡，使得该些红外发射管相对的红外接收管无法接收到红外光，则联轴器在套环内所在位置，以及联轴器与套环的四周周壁的距离的确定方式如下：

假设红外发射管/红外接收管的发射/接收中心与红外接收管/红外发射管接收/发射中心连线与正方形套环的内壁边缘相平且距离为零，以套环左下角为原点，建立直角坐标系；设正方形套环的内壁边长为L，正方形套环内壁其中各侧壁的红外发射管/红外接收管数量均为N，被遮挡的红外发射管/红外接收管为右壁的n个和上壁的n个，红外发射管/红外接收管之间间距为M，则此时联轴器中心在套环内所处位置为（L-nM/2，L-nM/2），联轴器与正方形套环的左壁、下壁、右壁、下壁的距离分别L-nM，L-nM，0，0；

步骤S5：由于正方形套环中心位置坐标为（L/2，L/2），为使得测功机输出轴与联轴器的对准，则需控制纵向调节机构和竖向调节机构使得联轴器纵向移动L/2-（L-nM/2）、竖向移动L/2-（L-nM/2），实现测功机输出轴与联轴器的对准；

同理，被遮挡的红外发射管/红外接收管为其他位置，或因联轴器大小不同而使得被遮挡的红外发射管/红外接收管个数不同的情况下，也可采用上述方式实现测功机输出轴与联轴器的对准。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机测功用的可调节安装座架的安装的调节方法，其特征在于：所述发动机测功用的可调节安装座架，包括底板，所述底板上设有用于安装发动机的安装架，所述安装架与底板之间设有用于调节安装架位置的横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构，所述发动机输出轴上连接有用于连接测功机输出轴的联轴器，所述联轴器的端部设有花键孔，测功机输出轴端部设有用于与花键孔同轴啮合的花键轴，测功机输出轴端部的花键轴上同轴套设有橡胶对中套，所述橡胶对中套内端设有用于与花键轴同轴啮合的橡胶花键孔，所述橡胶对中套外端设有用于与花键孔同轴啮合的橡胶花键轴，所述橡胶花键孔与橡胶花键轴同轴设置；所述底板上还竖直设有连接杆，所述连接杆的顶端固设有正方形的套环，该套环的中轴线与测功机输出轴同轴，所述套环的四周设有若干个测距传感器，以测量联轴器与套环的四周周壁的距离，通过将测距传感器的测距信号传输给MCU进行处理，进而MCU控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准；所述测距传感器为红外传感器，所述红外传感器包括成对设置的红外发射管和红外接收管，所述红外发射管等间距设于正方形套环四周的左壁和下壁，所述红外接收管等间距设于正方形套环四周的右壁和上壁；

所述方法，包括如下步骤，

步骤S1：启动MCU、红外传感器、横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构；

步骤S2：进行红外传感器校准，判断红外发射管和红外接收管工作正常；

步骤S3：MCU通过横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构，控制联轴器伸入正方形套环内；

步骤S4：红外发射管发射红外光，由于部分红外发射管发射的红外光被联轴器遮挡，使得该些红外发射管相对的红外接收管无法接收到红外光，则联轴器在套环内所在位置，以及联轴器与套环的四周周壁的距离的确定方式如下：

假设红外发射管/红外接收管的发射/接收中心与红外接收管/红外发射管接收/发射中心连线与正方形套环的内壁边缘相平且距离为零，以套环左下角为原点，建立直角坐标系；设正方形套环的内壁边长为L，正方形套环内壁其中各侧壁的红外发射管/红外接收管数量均为N，被遮挡的红外发射管/红外接收管为右壁的n个和上壁的n个，红外发射管/红外接收管之间间距为M，则此时联轴器中心在套环内所处位置为（L-nM/2，L-nM/2），联轴器与正方形套环的左壁、下壁、右壁、下壁的距离分别L-nM，L-nM，0，0；

步骤S5：由于正方形套环中心位置坐标为（L/2，L/2），为使得测功机输出轴与联轴器的对准，则需控制纵向调节机构和竖向调节机构使得联轴器纵向移动L/2-（L-nM/2）、竖向移动L/2-（L-nM/2），实现测功机输出轴与联轴器的对准；

同理，被遮挡的红外发射管/红外接收管为其他位置，或因联轴器大小不同而使得被遮挡的红外发射管/红外接收管个数不同的情况下，也可采用上述方式实现测功机输出轴与联轴器的对准。

2.根据权利要求1所述的发动机测功用的可调节安装座架的调节方法，其特征在于：所述红外传感器的测距方式为：当联轴器伸入所述套环时，部分红外发射管发射的红外光由于被联轴器遮挡，使得该些红外发射管相对的红外接收管无法接收到红外光，由此，与红外传感器连接的MCU即可根据红外接收管反馈信号，判断联轴器在套环内所在位置，进而判断联轴器与套环的四周周壁的距离，从而控制横向调节机构、纵向调节机构、竖向调节机构的动作，实现测功机输出轴与联轴器的对准。

3.根据权利要求1所述的发动机测功用的可调节安装座架的调节方法，其特征在于：所述安装架包括安装底板，所述安装底板的两侧固设有安装支架，所述安装支架的顶部设有安装孔，所述安装孔经螺栓、螺母与发动机上预留的连接孔螺接，进行发动机的安装定位。

4.根据权利要求3所述的发动机测功用的可调节安装座架的调节方法，其特征在于：所述纵向调节机构包括位于安装底板下方的第一底板，所述第一底板上设有经纵向电机、纵向减速器驱动旋转的纵向丝杆，所述纵向丝杆纵向延伸并螺接有纵向滚珠螺母，所述纵向滚珠螺母的顶部与安装底板螺接为一体，所述第一底板的两侧对称螺接有纵向延伸的纵向滑轨，所述纵向滑轨上设有纵向滑块，所述纵向滑块经垫块与安装底板螺接为一体，所述纵向丝杆的两端设有轴承与轴承安装座。

5.根据权利要求4所述的发动机测功用的可调节安装座架的调节方法，其特征在于：所述横向调节机构包括位于第一底板下方的第二底板，所述第二底板上设有经横向电机、横向减速器驱动旋转的横向丝杆，所述横向丝杆横向延伸并螺接有横向滚珠螺母，所述横向滚珠螺母的顶部与第一底板螺接为一体，所述第二底板的两侧对称螺接有横向延伸的横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑块，所述横向滑块经垫块与第一底板螺接为一体，所述横向丝杆的两端设有轴承与轴承安装座。

6.根据权利要求5所述的发动机测功用的可调节安装座架的调节方法，其特征在于：所述竖向调节机构包括位于底板上的安装座，所述安装座的内部设有竖直螺杆，所述竖直螺杆的顶端固设有连接法兰，所述连接法兰与第二底板螺接，所述竖直螺杆的非端部同轴设有蜗轮，所述蜗轮的中轴线处设有用于与竖直螺杆螺接的内螺纹，所述蜗轮的外轮轴啮合有经竖向电机、竖向减速器驱动旋转的蜗杆，所述蜗轮的端部与安装座之间设有轴承。

7.根据权利要求5所述的发动机测功用的可调节安装座架的调节方法，其特征在于：所述第二底板的底部固设有竖直导杆，所述底板上设有竖直导套，所述竖直导杆插入竖直导套内的导孔中进行竖直导向。