CN110081844A - 一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，包括检测槽，检测槽内底面设置有电机一驱动的转盘，转盘上设置有用于装夹活塞的夹持装置，转盘的侧面设置有检测装置一，检测装置一设置在伸缩装置一的末端，伸缩装置一背离检测装置一的一端设置在位置调整装置的移动体上，位置调整装置设置在检测槽内侧面；转盘的中部还设置有检测装置二，检测装置二设置在伸缩装置二的一端，伸缩装置二的另一端与转盘固定。本发明解决了双通道椭圆截面波浪型油道位置偏差会形成径向和轴向死角无法检测的现状，同时可用于检测常规活塞的油道，还可以用于检测各种型号及各种异形油道，适用范宽广，操作简单准确，节省了人力成本和经济成本。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置及检测方法。
背景技术
随着现代技术的发展和生产生活的进一步需求，逐渐提高发动机的功率，使得发动机达到轻量化，钢制活塞逐步被铝合金活塞所取代。目前发动机的功率进一步的提高，功率也大大提高，并要求活塞尺寸越来越小，使得先进的活塞铝合金材料无法承受高爆发压、高转速和高工作温度的工况。为了解决这一矛盾，现有技术中通过快速冷却工作中铝合金活塞的方法来解决这一难题，因此设计了一种双通道椭圆截面波浪型内冷油道增大和活塞的接触面，以达到冷却的目的，使得活塞在恶劣的工况下可以正常工作。
椭圆截面波浪形油道在活塞内部的位置偏差会形成径向和轴向死角，从而严重影响活塞的使用性能，因此，检验过程中需要定位检测油道的准确位置及形貌，但是，目前使用的常规超声波检测仪无法检测该形状的油道准确位置和轴向厚度、轴向缺陷、径向厚度和径向缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置及检测方法，以解决现有技术的不足。
本发明的技术方案是：
一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，包括检测槽，所述检测槽内底面设置有电机一驱动的转盘，所述转盘用于实现周向旋转，所述转盘上设置有用于装夹活塞的夹持装置，所述转盘的侧面设置有检测装置一，所述检测装置一用于检测活塞油道的轴向缺陷，所述检测装置一设置在伸缩装置一的末端，所述伸缩装置一用于调整检测装置一到活塞的外壁之间的距离，所述伸缩装置一背离检测装置一的一端设置在位置调整装置的移动体上，所述位置调整装置用于调整检测装置一相对夹持装置的高度，所述位置调整装置设置在检测槽内侧面；所述转盘的中部还设置有用于检测活塞油道的径向缺陷的检测装置二，所述检测装置二设置在伸缩装置二的一端，所述伸缩装置二的另一端与转盘固定，所述电机一、检测装置一、伸缩装置一、位置调整装置、检测装置二和伸缩装置二均与控制器电连接。
优选的，所述夹持装置是卡环。
优选的，所述检测装置一是超声波探头一-，所述检测装置二是超声波探头二-。
优选的，所述位置调整装置包括固定在检测槽内侧面的支座一和支座二，所述支座二上固定有电机二，所述电机二的输出轴通过联轴器连接丝杠，所述丝杠背离电机二的一端通过轴承与支座一连接，所述丝杠上滑动连接螺母座，所述螺母座上设置有伸缩装置一。
优选的，所述伸缩装置一和伸缩装置二均是液压缸或者气压缸。
优选的，所述伸缩装置一包括与螺母座固定的固定夹一，所述固定夹一上可拆卸式连接支杆一，所述支杆一上还可拆卸式连接有固定夹二，所述固定夹二上可拆卸式连接支杆二，所述支杆二与支杆一垂直，所述支杆二的末端固定有检测装置一。
优选的，所述固定夹一包括一端固定的矩形块体一和矩形块体二组成的L型异形块，所述矩形块体一背离与矩形块体二的连接面的一侧与螺母座固定连接，所述矩形块体二上与矩形块体一的连接面相邻的侧面开设有槽缝三，所述槽缝三垂直于其所在平面，所述槽缝三中部开设有安装孔五，所述安装孔五的中心线的方向垂直于其所在平面，与槽缝三所在平面相邻的侧面开设有用于安装连接件的安装孔五，所述安装孔五是带沉孔的螺纹孔，所述安装孔五的中心线垂直于其所在平面。
优选的，所述固定夹二包括矩形块体三，所述矩形块体三的其中一个侧面开设有槽缝一，所述槽缝一垂直于其所在平面，所述槽缝一中部开设有安装孔一，所述安装孔一的中心线的方向垂直于其所在平面，所述槽缝一的侧边开设有用于安装连接件的安装孔二，所述安装孔二是带沉孔的螺纹孔，与槽缝一所在平面相邻的侧面开设有槽缝二，所述槽缝二垂直于槽缝一，所述槽缝二中部开设有安装孔三，所述安装孔三的中心线的方向垂直于其所在平面，所述槽缝二的侧边开设有安装孔四，所述安装孔四用于安装连接件实现槽缝一的宽度调节，所述安装孔二用于安装连接件实现槽缝二的宽度调节。
优选的，所述检测槽内侧面还设置有标尺，所述标尺用于用于参考调整伸缩装置的初始位置的高度。
上述的活塞双通道波浪型油道超声波检测装置的检测方法，包括以下步骤：
S1、选择与活塞型号相对应的卡环，并将卡环安装在转盘上，然后将活塞开口端朝上装夹于卡环上，调整伸缩装置一使得超声波探头一-到活塞的外壁之间的距离在合适的位置后，在检测槽内注入超声耦合液，超声耦合液的液位漫过油道的高度；
S2、启动电源，打开控制器的显示屏；
S3、按照需要有选择的按以下方法进行操作：
S31、当需要调整超声波探头的位置时，在控制器的显示屏上对伸缩装置二移动的横向位移进行设置，而后按下启动按钮即可；
S32、当需要调整转盘的周向转角时，在控制器的显示屏上对电机一的转动速度和目标转动圈数进行设置，而后按下启动按钮即可；
S33、当需要超声波探头一-沿着丝杠的轴向升降时，在控制器的显示屏上对电机二的转动速度和目标位移量进行设置，而后按下启动按钮即可；
S34、当需要调整超声波探头一-到活塞的外壁之间的距离时，在控制器的显示屏上对伸缩装置一的目标位移量进行设置，而后按下启动按钮即可；
S35、所有参数调整完毕后，在控制器上启动检测程序开始检测活塞油道，检测出的结果将以曲线图的形式存储在控制器的存储器内，并同步实时的显示在控制器的显示屏上以方便直接观看测量结果。
与现有技术相比，本发明提供的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，解决了双通道椭圆截面波浪型油道位置偏差会形成径向和轴向死角无法检测的现状，其有益效果是：
1、本发明可以检测到油道的波峰和波谷，同时可以检测到轴向厚度、轴向缺陷、径向厚度和径向缺陷；
2、本发明操作简单准确；
3、本发明可用于检测常规活塞的油道和各种型号及各种异形油道，适用范宽广；
4、本发明节省了人力成本和经济成本，实用性强，值得推广。
附图说明
图1为本发明的试验装置的整体结构示意图；
图2为本发明的伸缩装置一的其中一个实施例的结构示意图；
图3为本发明的固定夹二的主视图；
图4为本发明的固定夹二的左视图；
图5为本发明的固定夹二的右视图；
图6为本发明的固定夹二的仰视图；
图7为本发明的固定夹二的俯视图；
图8为本发明的固定夹一的主视图；
图9为本发明的固定夹一的左视图；
图10为本发明的固定夹一的右视图；
图11为本发明的固定夹一的仰视图。
具体实施方式
本发明提供了一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置及检测方法，下面结合图1到图11的结构示意图，对本发明进行说明。
实施例1
如图1所示，一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，包括检测槽1，所述检测槽1内底面设置有电机一11驱动的转盘9，所述转盘9用于实现周向旋转，所述转盘9上设置有用于装夹活塞的夹持装置，所述转盘9的侧面设置有检测装置一，所述检测装置一用于检测活塞油道的轴向缺陷，所述检测装置一设置在伸缩装置一6的末端，所述伸缩装置一6用于调整检测装置一到活塞的外壁之间的距离，所述伸缩装置一6背离检测装置一的一端设置在位置调整装置的移动体上，所述位置调整装置用于调整检测装置一相对夹持装置的高度，所述位置调整装置设置在检测槽1内侧面；所述转盘9的中部还设置有用于检测活塞油道的径向缺陷的检测装置二，所述检测装置二设置在伸缩装置二10的一端，所述伸缩装置二10的另一端与转盘9固定，所述电机一11、检测装置一、伸缩装置一6、位置调整装置、检测装置二和伸缩装置二10均与控制器2电连接。
进一步的，所述夹持装置是卡环8。
进一步的，所述检测装置一是超声波探头一7-1，所述检测装置二是超声波探头二7-2。
进一步的，所述位置调整装置包括固定在检测槽1内侧面的支座一和支座二，所述支座二上固定有电机二3，所述电机二3的输出轴通过联轴器连接丝杠4，所述丝杠4背离电机二3的一端通过轴承与支座一连接，所述丝杠4上滑动连接螺母座12，所述螺母座12上设置有伸缩装置一6。
进一步的，所述伸缩装置一6和伸缩装置二10均是液压缸或者气压缸。
实施例2
作为本实施例的另一个实施例，本实施例对伸缩装置一6的结构做了改进，如图2所示，所述伸缩装置一6包括与螺母座12固定的固定夹一13，所述固定夹一13上可拆卸式连接支杆一14，所述支杆一14上还可拆卸式连接有固定夹二15，所述固定夹二15上可拆卸式连接支杆二16，所述支杆二16与支杆一14垂直，所述支杆二16的末端固定有检测装置一。
如图8到图11所示，固定夹一13包括一端固定的矩形块体一和矩形块体二组成的L型异形块131，所述矩形块体一背离与矩形块体二的连接面的一侧与螺母座12固定连接，所述矩形块体二上与矩形块体一的连接面相邻的侧面开设有槽缝三132，所述槽缝三132垂直于其所在平面，所述槽缝三132中部开设有安装孔五，所述安装孔五的中心线的方向垂直于其所在平面，与槽缝三132所在平面相邻的侧面开设有用于安装连接件的安装孔五133，所述安装孔五133是带沉孔的螺纹孔，所述安装孔五133的中心线垂直于其所在平面。
进一步的，如图3到图7所示，所述固定夹二15包括矩形块体三151，所述矩形块体三151的其中一个侧面开设有槽缝一152，所述槽缝一152垂直于其所在平面，所述槽缝一152中部开设有安装孔一，所述安装孔一的中心线的方向垂直于其所在平面，所述槽缝一152的侧边开设有用于安装连接件的安装孔二153，所述安装孔二153是带沉孔的螺纹孔，与槽缝一152所在平面相邻的侧面开设有槽缝二154，所述槽缝二154垂直于槽缝一152，所述槽缝二154中部开设有安装孔三，所述安装孔三的中心线的方向垂直于其所在平面，所述槽缝二154的侧边开设有安装孔四155，所述安装孔四155用于安装连接件实现槽缝一152的宽度调节，所述安装孔二153用于安装连接件实现槽缝二154的宽度调节。
进一步的，所述检测槽1内侧面还设置有标尺5，所述标尺5用于用于参考调整伸缩装置6的初始位置的高度。
上述的活塞双通道波浪型油道超声波检测装置的检测方法，包括以下步骤：
S1、选择与活塞型号相对应的卡环8，并将卡环8安装在转盘9上，然后将活塞开口端朝上装夹于卡环8上，调整伸缩装置一6使得超声波探头一7-1到活塞的外壁之间的距离在合适的位置后，在检测槽1内注入超声耦合液，超声耦合液的液位漫过油道的高度；
S2、启动电源，打开控制器2的显示屏；
S3、按照需要有选择的按以下方法进行操作：
S31、当需要调整超声波探头7-2的位置时，在控制器2的显示屏上对伸缩装置二10移动的横向位移进行设置，而后按下启动按钮即可；
S32、当需要调整转盘9的周向转角时，在控制器2的显示屏上对电机一11的转动速度和目标转动圈数进行设置，而后按下启动按钮即可；
S33、当需要超声波探头一7-1沿着丝杠4的轴向升降时，在控制器2的显示屏上对电机二3的转动速度和目标位移量进行设置，而后按下启动按钮即可；
S34、当需要调整超声波探头一7-1到活塞的外壁之间的距离时，在控制器2的显示屏上对伸缩装置一6的目标位移量进行设置，而后按下启动按钮即可；
S35、所有参数调整完毕后，在控制器2上启动检测程序开始检测活塞油道，检测出的结果将以曲线图的形式存储在控制器2的存储器内，并同步实时的显示在控制器2的显示屏上以方便直接观看测量结果。
本发明的具体使用中，可根据活塞选用适合型号的卡环，将活塞开口端朝上装夹固定在卡环上，然后调节探头位置，使探头能正好打到油道位置,注意：调节径向油道厚度所对应的探头，需根据活塞大小调节径向厚度探头的距离，一般以2cm为最佳，确定好探头位置后即可开始测量。
其中，电机一11旋转，其驱动的转盘9即可旋转，使得超声波探头7-2可以方便的检测活塞上的径向缺陷，超声波探头一7-1可在丝杆传动装置的带动下上下移动，可以实现对活塞油道的轴向缺陷的检测。
检测装置均是依据超声波原理，只能接收到弯曲油道上端和下端区域回波，油道弯曲区域使用控制程序软件分析计算方法探测到伤波。
其中，标尺5用于参考调整伸缩装置6的初始位置的高度，不同型号的活塞油道离活塞头部的距离不一样，伸缩装置6的初始位置设置不当的话，超声波探头上下扫描的时候可能会脱离丝杠，因此，针对不同型号的活塞需要将伸缩装置6的初始位置进行适应性调整。
其中，控制器2的采用的是ARM单片机，具体型号是PXUT-MCH。
本发明提供的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置及检测方法，解决了双通道椭圆截面波浪型油道位置偏差会形成径向和轴向死角无法检测的现状，同时可用于检测常规活塞的油道，还可以用于检测各种型号及各种异形油道，适用范宽广，其可以检测到油道的波峰和波谷，同时可以检测到轴向厚度、轴向缺陷、径向厚度和径向缺陷，操作简单准确，节省了人力成本和经济成本，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，包括检测槽(1)，所述检测槽(1)内底面设置有电机一(11)驱动的转盘(9)，所述转盘(9)用于实现周向旋转，所述转盘(9)上设置有用于装夹活塞的夹持装置，所述转盘(9)的侧面设置有检测装置一，所述检测装置一用于检测活塞油道的轴向缺陷，所述检测装置一设置在伸缩装置一(6)的末端，所述伸缩装置一(6)用于调整检测装置一到活塞的外壁之间的距离，所述伸缩装置一(6)背离检测装置一的一端设置在位置调整装置的移动体上，所述位置调整装置用于调整检测装置一相对夹持装置的高度，所述位置调整装置设置在检测槽(1)内侧面；所述转盘(9)的中部还设置有用于检测活塞油道的径向缺陷的检测装置二，所述检测装置二设置在伸缩装置二(10)的一端，所述伸缩装置二(10)的另一端与转盘(9)固定，所述电机一(11)、检测装置一、伸缩装置一(6)、位置调整装置、检测装置二和伸缩装置二(10)均与控制器(2)电连接。
2.如权利要求1所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述夹持装置是卡环(8)。
3.如权利要求1所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述检测装置一是超声波探头一(7-1)，所述检测装置二是超声波探头二(7-2)。
4.如权利要求1所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述位置调整装置包括固定在检测槽(1)内侧面的支座一和支座二，所述支座二上固定有电机二(3)，所述电机二(3)的输出轴通过联轴器连接丝杠(4)，所述丝杠(4)背离电机二(3)的一端通过轴承与支座一连接，所述丝杠(4)上滑动连接螺母座(12)，所述螺母座(12)上设置有伸缩装置一(6)。
5.如权利要求4所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述伸缩装置一(6)和伸缩装置二(10)均是液压缸或者气压缸。
6.如权利要求4所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述伸缩装置一(6)包括与螺母座(12)固定的固定夹一(13)，所述固定夹一(13)上可拆卸式连接支杆一(14)，所述支杆一(14)上还可拆卸式连接有固定夹二(15)，所述固定夹二(15)上可拆卸式连接支杆二(16)，所述支杆二(16)与支杆一(14)垂直，所述支杆二(16)的末端固定有检测装置一。
7.如权利要求6所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述固定夹一(13)包括一端固定的矩形块体一和矩形块体二组成的L型异形块(131)，所述矩形块体一背离与矩形块体二的连接面的一侧与螺母座(12)固定连接，所述矩形块体二上与矩形块体一的连接面相邻的侧面开设有槽缝三(132)，所述槽缝三(132)垂直于其所在平面，所述槽缝三(132)中部开设有安装孔五，所述安装孔五的中心线的方向垂直于其所在平面，与槽缝三(132)所在平面相邻的侧面开设有用于安装连接件的安装孔五(133)，所述安装孔五(133)是带沉孔的螺纹孔，所述安装孔五(133)的中心线垂直于其所在平面。
8.如权利要求6所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述固定夹二(15)包括矩形块体三(151)，所述矩形块体三(151)的其中一个侧面开设有槽缝一(152)，所述槽缝一(152)垂直于其所在平面，所述槽缝一(152)中部开设有安装孔一，所述安装孔一的中心线的方向垂直于其所在平面，所述槽缝一(152)的侧边开设有用于安装连接件的安装孔二(153)，所述安装孔二(153)是带沉孔的螺纹孔，与槽缝一(152)所在平面相邻的侧面开设有槽缝二(154)，所述槽缝二(154)垂直于槽缝一(152)，所述槽缝二(154)中部开设有安装孔三，所述安装孔三的中心线的方向垂直于其所在平面，所述槽缝二(154)的侧边开设有安装孔四(155)，所述安装孔四(155)用于安装连接件实现槽缝一(152)的宽度调节，所述安装孔二(153)用于安装连接件实现槽缝二(154)的宽度调节。
9.如权利要求1所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置，其特征在于，所述检测槽(1)内侧面还设置有标尺(5)，所述标尺(5)用于用于参考调整伸缩装置6的初始位置的高度。
10.如权利要求1所述的一种活塞双通道波浪型油道超声波检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选择与活塞型号相对应的卡环(8)，并将卡环(8)安装在转盘(9)上，然后将活塞开口端朝上装夹于卡环(8)上，调整伸缩装置一(6)使得超声波探头一(7-1)到活塞的外壁之间的距离在合适的位置后，在检测槽(1)内注入超声耦合液，超声耦合液的液位漫过油道的高度；
S2、启动电源，打开控制器(2)的显示屏；
S3、按照需要有选择的按以下方法进行操作：
S31、当需要调整超声波探头(7-2)的位置时，在控制器(2)的显示屏上对伸缩装置二(10)移动的横向位移进行设置，而后按下启动按钮即可；
S32、当需要调整转盘(9)的周向转角时，在控制器(2)的显示屏上对电机一(11)的转动速度和目标转动圈数进行设置，而后按下启动按钮即可；
S33、当需要超声波探头一(7-1)沿着丝杠(4)的轴向升降时，在控制器(2)的显示屏上对电机二(3)的转动速度和目标位移量进行设置，而后按下启动按钮即可；
S34、当需要调整超声波探头一(7-1)到活塞的外壁之间的距离时，在控制器(2)的显示屏上对伸缩装置一(6)的目标位移量进行设置，而后按下启动按钮即可；
S35、所有参数调整完毕后，在控制器(2)上启动检测程序开始检测活塞油道，检测出的结果将以曲线图的形式存储在控制器(2)的存储器内，并同步实时的显示在控制器(2)的显示屏上以方便直接观看测量结果。
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