CN108732375A - 一种扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法，它包括连接板、右支撑块、滑台底座、风扇总成、前限位块、前限位调节螺钉、前限位橡胶片、振动膜片、接近开关、压板、前阻尼层、后阻尼层、左支撑块、后限位橡胶片、后限位块、后限位螺钉、接近开关调节螺钉、转角传感器、接近开关滑台。本发明适用于检测四冲程汽油扫雪机的发动机转速，通过检测振动膜片在扫雪机发动机排气冲击作用下发生的受迫振动频率，根据四冲程发动机曲轴转速与排气频率之间的对应关系，间接计算发动机转速。本发明具有操作简单，检测迅速，成本低廉，适用范围广等优点；且不需要对现有生产及检测线布局进行调整，不影响现有生产节拍。

Description

一种扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法，特别是针对装配有单缸四冲程汽油发动机的扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法。

背景技术

冬季降雪覆盖在路面上给人们的出行带来诸多不便，传统的人工除雪方式劳动强度大，工作效率低；北方城市往往采用专业的大型除雪机除雪，但是由于其购置及使用成本高、工作幅度大，往往只适用于城市马路的清扫。而在中部及南方城市，由于一年中降雪的天数不多，往往不会配置大型复杂的除雪设备；同时，受气候影响，近几年欧美部分州郡经常遭遇大雪袭击，对扫雪机等设备的需求也在逐年增加；在这种背景下，小型手推式汽油扫雪机得到了广泛的应用。而在扫雪机的下线检测过程中，发动机转速是重要的性能指标，直接关系到扫雪机产品的性能和运转可靠性。

目前汽油发动机的转速检测普遍通过在发动机曲轴上设置码盘和传感器，直接测量发动机转速，这种检测方式精度高，但是仅适用于设备内部进行检测，不适用于下线检测；还有一种发动机转速检测方式是通过检测点火频率的方式进行，由于四冲程汽油发动机每四个冲程点火一次，这个过程中发动机曲轴会旋转两圈，通过以上对应关系，即可通过点火频率计算出发动机转速；这种检测方式需要专业的仪器设备，接口数据形式复杂，不利于现有生产线的改进；现在人们渴望一种扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法来解决现实中的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种扫雪机发动机转速检测装置及其检测方法。

本发明的一种扫雪机发动机转速检测装置，包括连接板、右支撑块、滑台底座、风扇总成、前限位块、前限位调节螺钉、前限位橡胶片、振动膜片、接近开关、压板、前阻尼层、后阻尼层、左支撑块、后限位橡胶片、后限位块、后限位螺钉、接近开关调节螺钉、转角传感器、接近开关滑台；

滑台底座固定在连接板上端前面，右支撑块和左支撑块相互组装后与滑台底座相连，压板、前阻尼层、振动膜片上端、后阻尼层顺次相连，并与右支撑块和左支撑块一起固定在滑台底座上，风扇总成固定在连接板后面，前限位块固定在连接板下端前面，前限位调节螺钉穿过前限位块，前限位橡胶片固定在前限位调节螺钉螺纹侧顶端，后限位块固定在连接板下端中部，后限位调节螺钉穿过后限位块，后限位橡胶片固定在后限位调节螺钉螺纹侧顶端，转角传感器固定在连接板上端后面，接近开关滑台与滑台底座上的燕尾槽配合，接近开关固定在接近开关滑台下方，接近开关调节螺钉顺次穿过转角传感器、连接板和滑台底座并由右支撑块和左支撑块进行限位。

作为优选的方案，所述的右支撑块和左支撑块上均设有半圆形的凹槽；右支撑块和左支撑块装配时，两个半圆形的凹槽配合后形成环形凹槽；所述的接近开关调节螺钉端部为圆形凸台,所述的圆形凸台设置在所述的环形凹槽内，使接近开关调节螺钉只能旋转，无法轴向移动。

作为优选的方案，所述的连接板上设有开槽或开孔。

作为优选的方案，所述的转角传感器与控制器相连，转角传感器用于输出接近开关调节螺钉的转角信号以控制风扇总成的转速；顺时针转动接近开关调节螺钉时，接近开关滑台带动接近开关向远离振动膜片的方向移动，同时风扇总成的转速降低；逆时针转动接近开关调节螺钉时，接近开关滑台带动接近开关向靠近振动膜片的方向移动，同时风扇总成的转速增加。

作为优选的方案，压板设有两个圆形凸台，前阻尼层、振动膜片和后阻尼层设有两个与压板圆形凸台配合的圆孔，装配时压板将前阻尼层、振动膜片、后阻尼层压紧在右支撑块和左支撑块上。

作为优选的方案，接近开关调节螺钉为单线螺纹，螺距为1.0mm

本发明所述的扫雪机发动机转速检测装置的检测方法包括以下步骤：

1)将待检测扫雪机同型号样品移动至工位，调整本扫雪机发动机转速检测装置至振动膜片在正对待检扫雪机排气口的位置，振动膜片中部对准待检测扫雪机排气口圆心位置，振动膜片前表面距离排气口10-20厘米，且振动膜片与水平面方向垂直；

2)顺时针旋转接近开关调节螺钉使得接近开关滑台带动接近开关向远离振动膜片的方向移动，直至极限位置；

3)顺时针旋转前限位调节螺钉使得前限位橡胶片向远离振动膜片的方向移动，直至极限位置；

4)顺时针旋转后限位调节螺钉使得后限位橡胶片向远离振动膜片的方向移动，直至极限位置；

5)启动待检扫雪机样品，将油门开度调整至1/2-2/3处，并确保振动膜片在扫雪机发动机的排气冲击作用下发生受迫振动；

6)若步骤5)中，振动膜片在排气冲击作用下，前后振动会碰触到前限位橡胶片或后限位橡胶片，则更换由更高弹性模量材料制成的振动膜片，或更换厚度更大的振动膜片，直至符合要求；

7)若步骤5)中，振动膜片在在排气冲击下，不发生振动或底边振动幅度小于10mm，则更换由更低弹性模量材料制成的振动膜片，或更换厚度更小的振动膜片，直至符合要求；

8)逆时针旋转前限位调节螺钉使得前限位橡胶片向靠近振动膜片的方向移动，直至前限位橡胶片到处于振动状态的振动膜片最近距离为0-2mm；

9)逆时针旋转后限位调节螺钉使得后限位橡胶片向靠近振动膜片的方向移动，直至后限位橡胶片到处于振动状态的振动膜片最近距离为0-2mm；

10)逆时针旋转接近开关调节螺钉，使得接近开关滑台带动接近开关向靠近振动膜片的方向移动，直至接近开关输出稳定的脉冲信号后，继续逆时针旋转接近开关调节螺钉进行360度的逆时针旋转后停止调节；

11)调节完成，将扫雪机样品移出工位，并关闭发动机；

12)将待测扫雪机移动到工位，并启动发动机，根据测试工况设置油门开度，每个工况对应的检测时间为t，单位为s，且需要保证每个工况对应的t不小于10s；

13)记录每个工况t时间内接近开关产生的脉冲数N，并按照n＝N/t×60×2计算各个工况下的发动机转速，单位为RPM；

14)所有工况测试完毕后，将待测扫雪机移出工位，并关闭发动机；

15)重复步骤12)-15)，直到完成单一型号所有扫雪机的发动机转速检测。

使用本发明时，振动膜片在扫雪机发动起排气的作用下产生与排气频率相同的受迫振动，通过使用接近开关采集振动膜片的振动信号并输出脉冲，即可测量单位时间内发动机排气脉冲；最后根据四冲程发动机排气频率与曲轴转速的对应关系，即可计算得到发动机转速信息；设备操作简单，检测迅速，且不需要对现有生产及检测线布局进行任何调整，不影响现有生产节拍；此外，本发明还具有成本低廉、可靠性好、改造简便，适用范围广等优点。

附图说明

图1为本扫雪机发动机转速检测装置的正面示意图；

图2为本扫雪机发动机转速检测装置的背面示意图；

图3为本扫雪机发动机转速检测装置的爆炸视图(卸除紧固件)；

图4位本扫雪机发动机转速检测装置的振动膜片压紧结构爆炸视图。

图中，连接板1、右支撑块2、滑台底座3、风扇总成4、前限位块5、前限位调节螺钉6、前限位橡胶片7、振动膜片8、接近开关9、压板10、前阻尼层11、后阻尼层12、左支撑块13、后限位橡胶片14、后限位块15、后限位螺钉16、接近开关调节螺钉17、转角传感器18、接近开关滑台19。

具体实施方式

如图1-4所示，扫雪机发动机转速检测装置包括连接板1、右支撑块2、滑台底座3、风扇总成4、前限位块5、前限位调节螺钉6、前限位橡胶片7、振动膜片8、接近开关9、压板10、前阻尼层11、后阻尼层12、左支撑块13、后限位橡胶片14、后限位块15、后限位螺钉16、接近开关调节螺钉17、转角传感器18、接近开关滑台19；

滑台底座3固定在连接板1上端前面，右支撑块2和左支撑块13相互组装并与滑台底座3相连，压板10、前阻尼层11、振动膜片8上端、后阻尼层12顺次相连，并与右支撑块2和左支撑块13一起固定在滑台底座3上，风扇总成4固定在连接板1后面，前限位块5固定在连接板1下端前面，前限位调节螺钉6穿过前限位块5，前限位橡胶片7固定在前限位调节螺钉6螺纹侧顶端，后限位块15固定在连接板1下端中部，后限位调节螺钉16穿过后限位块15，后限位橡胶片14固定在后限位调节螺钉16螺纹侧顶端，转角传感器18固定在连接板1上端后面，接近开关滑台19与滑台底座3上的燕尾槽配合，接近开关9固定在接近开关滑台19下方，接近开关调节螺钉17顺次穿过转角传感器18、连接板1和滑台底座3并由右支撑块2和左支撑块13进行限位。

在本发明的一个优选方案中，所述的右支撑块2和左支撑块13上均设有半圆形的凹槽；右支撑块2和左支撑块13装配时，两个半圆形的凹槽配合后形成环形凹槽；所述的接近开关调节螺钉17端部为圆形凸台,所述的圆形凸台设置在所述的环形凹槽内，使接近开关调节螺钉17只能旋转，无法轴向移动。

在本发明的一个优选方案中，所述的连接板1上设有开槽或开孔，所述的开槽或开孔用于风穿过连接板。

在本发明的一个优选方案中，所述的转角传感器18与控制器相连，风扇总成4与控制器相连；转角传感器18用于输出接近开关调节螺钉17的转角信号以控制风扇总成4的转速；顺时针转动接近开关调节螺钉17时，接近开关滑台19带动接近开关9向远离振动膜片8的方向移动，同时风扇总成4的转速降低；逆时针转动接近开关调节螺钉17时，接近开关滑台19带动接近开关9向靠近振动膜片8的方向移动，同时风扇总成4的转速增加。单纯从功能实现的角度，单片机可以实现本发明控制器的功能。考虑到本发明是一套检测设备的一部分，则一般使用工控机或者PLC进行控制。

在本发明的一个优选方案中，压板10设有两个圆形凸台，前阻尼层11、振动膜片8和后阻尼层12设有两个与压板10圆形凸台配合的圆孔，装配时压板10将前阻尼层11、振动膜片8、后阻尼层12压紧在右支撑块2和左支撑块13上。

在本发明的一个优选方案中，接近开关调节螺钉17为单线螺纹，螺距为1.0mm

本发明的检测过程可按如下步骤进行：

1)将待检测扫雪机同型号样品移动至工位，调整本扫雪机发动机转速检测装置至振动膜片在正对待检扫雪机排气口的位置，振动膜片中部对准待检测扫雪机排气口圆心位置，振动膜片前表面距离排气口10-20厘米，且振动膜片8与水平面方向垂直；

2)顺时针旋转接近开关调节螺钉17使得接近开关滑台19带动接近开关9向远离振动膜片8的方向移动，直至极限位置；

3)顺时针旋转前限位调节螺钉6使得前限位橡胶片7向远离振动膜片8的方向移动，直至极限位置；

4)顺时针旋转后限位调节螺钉16使得后限位橡胶片14向远离振动膜片8的方向移动，直至极限位置；

5)启动待检扫雪机样品，将油门开度调整至1/2-2/3处，并确保振动膜片8在扫雪机发动机的排气冲击作用下发生受迫振动；

6)若步骤5)中，振动膜片8在排气冲击作用下，前后振动会碰触到前限位橡胶片7或后限位橡胶片14，则更换由更高弹性模量材料制成的振动膜片8，或更换厚度更大的振动膜片8，直至符合要求；

7)若步骤5)中，振动膜片在8在排气冲击下，不发生振动或底边振动幅度小于10mm，则更换由更低弹性模量材料制成的振动膜片8，或更换厚度更小的振动膜片8，直至符合要求；

8)逆时针旋转前限位调节螺钉6使得前限位橡胶片7向靠近振动膜片8的方向移动，直至前限位橡胶片7到处于振动状态的振动膜片8最近距离为0-2mm；

9)逆时针旋转后限位调节螺钉16使得后限位橡胶片14向靠近振动膜片8的方向移动，直至后限位橡胶片16到处于振动状态的振动膜片8最近距离为0-2mm；

10)逆时针旋转接近开关调节螺钉17，使得接近开关滑台19带动接近开关9向靠近振动膜片8的方向移动，直至接近开关9输出稳定的脉冲信号后，继续逆时针旋转接近开关调节螺钉17进行360度的逆时针旋转后停止调节；

11)调节完成，将扫雪机样品移出工位，并关闭发动机；

12)将待测扫雪机移动到工位，并启动发动机，根据测试工况设置油门开度，每个工况对应的检测时间为t，单位为s，且需要保证每个工况对应的t不小于10s；

13)记录每个工况t时间内接近开关9产生的脉冲数N，并按照n＝N/t×60×2计算各个工况下的发动机转速，单位为RPM；

14)所有工况测试完毕后，将待测扫雪机移出工位，并关闭发动机；

15)重复步骤12)-15)，直到完成单一型号所有扫雪机的发动机转速检测。

Claims (7)

1.一种扫雪机发动机转速检测装置，其特征在于包括连接板(1)、右支撑块(2)、滑台底座(3)、风扇总成(4)、前限位块(5)、前限位调节螺钉(6)、前限位橡胶片(7)、振动膜片(8)、接近开关(9)、压板(10)、前阻尼层(11)、后阻尼层(12)、左支撑块(13)、后限位橡胶片(14)、后限位块(15)、后限位螺钉(16)、接近开关调节螺钉(17)、转角传感器(18)、接近开关滑台(19)；

滑台底座(3)固定在连接板(1)上端前面，右支撑块(2)和左支撑块(13)相互组装后与滑台底座(3)相连，压板(10)、前阻尼层(11)、振动膜片(8)上端、后阻尼层(12)顺次相连，并与右支撑块(2)和左支撑块(13)一起固定在滑台底座(3)上，风扇总成(4)固定在连接板(1)后面，前限位块(5)固定在连接板(1)下端前面，前限位调节螺钉(6)穿过前限位块(5)，前限位橡胶片(7)固定在前限位调节螺钉(6)螺纹侧顶端，后限位块(15)固定在连接板(1)下端中部，后限位调节螺钉(16)穿过后限位块(15)，后限位橡胶片(14)固定在后限位调节螺钉(16)螺纹侧顶端，转角传感器(18)固定在连接板(1)上端后面，接近开关滑台(19)与滑台底座(3)上的燕尾槽配合，接近开关(9)固定在接近开关滑台(19)下方，接近开关调节螺钉(17)顺次穿过转角传感器(18)、连接板(1)和滑台底座(3)并由右支撑块(2)和左支撑块(13)进行限位。

2.根据权利要求1所述的一种扫雪机发动机转速检测装置，其特征在于所述的右支撑块(2)和左支撑块(13)上均设有半圆形的凹槽；右支撑块(2)和左支撑块(13)相互组装时，两个半圆形的凹槽配合形成环形凹槽；所述的接近开关调节螺钉(17)端部为圆形凸台,所述的圆形凸台设置在所述的环形凹槽内，使接近开关调节螺钉(17)只能旋转，无法轴向移动。

3.根据权利要求1所述的一种扫雪机发动机转速检测装置，其特征在于所述的连接板(1)上设有开槽或开孔。

4.根据权利要求1所述的一种扫雪机发动机转速检测装置，其特征在于所述的转角传感器(18)与控制器相连，风扇总成(4)与控制器相连；转角传感器(18)用于输出接近开关调节螺钉(17)的转角信号以控制风扇总成(4)的转速；顺时针转动接近开关调节螺钉(17)时，接近开关滑台(19)带动接近开关(9)向远离振动膜片(8)的方向移动，同时风扇总成(4)的转速降低；逆时针转动接近开关调节螺钉(17)时，接近开关滑台(19)带动接近开关(9)向靠近振动膜片(8)的方向移动，同时风扇总成(4)的转速增加。

5.根据权利要求1所述的一种扫雪机发动机转速检测装置，其特征在于压板(10)设有两个圆形凸台，前阻尼层(11)、振动膜片(8)和后阻尼层(12)设有两个与压板(10)圆形凸台配合的圆孔，装配时压板(10)将前阻尼层(11)、振动膜片(8)、后阻尼层(12)压紧在右支撑块(2)和左支撑块(13)上。

6.根据权利要求1所述的一种扫雪机发动机转速检测装置，其特征在于接近开关调节螺钉(17)采用螺距为1.0mm的单线螺纹。

7.一种如权利要求1所述的扫雪机发动机转速检测装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将待检测扫雪机同型号样品移动至工位，调整本扫雪机发动机转速检测装置至振动膜片在正对待检扫雪机排气口的位置，振动膜片中部对准待检测扫雪机排气口圆心位置，振动膜片前表面距离排气口10-20厘米，且振动膜片(8)与水平面方向垂直；

2)顺时针旋转接近开关调节螺钉(17)使得接近开关滑台(19)带动接近开关(9)向远离振动膜片(8)的方向移动，直至极限位置；

3)顺时针旋转前限位调节螺钉(6)使得前限位橡胶片(7)向远离振动膜片(8)的方向移动，直至极限位置；

4)顺时针旋转后限位调节螺钉(16)使得后限位橡胶片(14)向远离振动膜片(8)的方向移动，直至极限位置；

5)启动待检扫雪机样品，将油门开度调整至1/2-2/3处，并确保振动膜片(8)在扫雪机发动机的排气冲击作用下发生受迫振动；

6)若步骤5)中，振动膜片(8)在排气冲击作用下，前后振动会碰触到前限位橡胶片(7)或后限位橡胶片(14)，则更换由更高弹性模量材料制成的振动膜片(8)，或更换厚度更大的振动膜片(8)，直至符合要求；

7)若步骤5)中，振动膜片在(8)在排气冲击下，不发生振动或底边振动幅度小于10mm，则更换由更低弹性模量材料制成的振动膜片(8)，或更换厚度更小的振动膜片(8)，直至符合要求；

8)逆时针旋转前限位调节螺钉(6)使得前限位橡胶片(7)向靠近振动膜片(8)的方向移动，直至前限位橡胶片(7)到处于振动状态的振动膜片(8)最近距离为0-2mm；

9)逆时针旋转后限位调节螺钉(16)使得后限位橡胶片(14)向靠近振动膜片(8)的方向移动，直至后限位橡胶片(16)到处于振动状态的振动膜片(8)最近距离为0-2mm；

10)逆时针旋转接近开关调节螺钉(17)，使得接近开关滑台(19)带动接近开关(9)向靠近振动膜片(8)的方向移动，直至接近开关(9)输出稳定的脉冲信号后，继续逆时针旋转接近开关调节螺钉(17)进行360度的逆时针旋转后停止调节；

11)调节完成，将扫雪机样品移出工位，并关闭发动机；

12)将待测扫雪机移动到工位，并启动发动机，根据测试工况设置油门开度，每个工况对应的检测时间为t，单位为s，且需要保证每个工况对应的t不小于10s；

13)记录每个工况t时间内接近开关(9)产生的脉冲数N，并按照n＝N/t×60×2计算各个工况下的发动机转速，单位为RPM；

14)所有工况测试完毕后，将待测扫雪机移出工位，并关闭发动机；

15)重复步骤12)-15)，直到完成单一型号所有扫雪机的发动机转速检测。