CN110132104B - 一种涡轮增压器轴窜量测量装置 - Google Patents

Abstract

一种涡轮增压器轴窜量测量装置，包括架体组件、设于该架体组件上的夹持组件和测量组件；所述夹持组件包括设于架体组件下部的夹紧工装、设于该夹紧工装上方的下压工装，所述下压工装与上气缸的伸缩轴相连；所述测量组件包括设于下压工装上的测量表，所述测量表的测量头与可伸缩的上顶针相抵；所述测量组件还包括由下气缸驱动的下顶针，所述下顶针与所述上顶针竖向对齐设置。本申请中，架体组件保证整体设备放置稳定，夹持组件用于夹持需要测量的涡轮增压器轴，夹持后，下顶针与上顶针刚好至于涡轮增压器轴的转轴的上下端，调节测量表使其归零，下顶针上升，将转轴向上顶出一定的间隙，该间隙即为轴窜量。

Description

一种涡轮增压器轴窜量测量装置

技术领域

本发明涉及涡轮增压技术领域，具体涉及一种涡轮增压器轴窜量测量装置，能够很好的适用于不同系列大小的涡轮增压器。

背景技术

目前，为了降低汽车的油耗，提升汽车的动力性，通常采用涡轮增压器来提升发动机的动力，传统的小排量发动机通过采用涡轮增压技术其的动力性可提高20％～30％。涡轮增压技术利用发动机燃烧后的排气能量做功来推动涡轮高速旋转从而压缩新鲜空气，以实现增大进气量，提高发动机动力性。

涡轮增压器属典型的旋转机械，由同一根转轴两端连接涡轮和叶轮，涡轮利用发动机排出的废气能量膨胀做功，驱动叶轮压缩更多的新鲜空气提供给发动机，改善发动机动力性和经济性。涡轮增压器涡轮和叶轮的叶片在旋转工作过程中，进排气体的气动作用力转化为轴向载荷作用在涡轮增压器转子上，轴向力迫使转子沿轴向产生位移和振动，而止推轴承正是平衡此轴向力的关键零部件。

涡轮增压器止推轴承通常为动压润滑工作原理，止推轴承在增压器壳体上固定不动，转子上的止推台肩随转子一起旋转，润滑油供入止推台肩和止推轴承油楔面之间预留的间隙，形成动压油膜，承载并平衡轴向力的同时，杜绝止推台肩和止推轴承油楔面之间的接触干摩擦，确保涡轮增压器稳定、可靠、高效工作。因此，涡轮增压器在设计时，在止推台肩和止推轴承油楔面之间必须留有合理的间隙，既要保证能够形成充分的油膜承载，又要避免间隙过小而磨损，承载力不足和止推轴承磨损都会对止推轴承的寿命、增压器工作运行稳定性以及机械损耗等都会产生不利的影响，严重时直接导致涡轮增压器失效。这个预留的合理间隙，称之为涡轮增压器转子沿轴向的窜动量，简称轴窜量。

因此，必须严格控制增压器生产过程的一致性，才能保证产品性能上的一致性。轴窜量被视为涡轮增压器是生产制造中的关键工艺过程控制参数之一。那么，解决测量增压器的轴窜量问题迫在眉睫，本发明在此方向上进行了进一步的研究。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明目的是解决涡轮增压器轴窜量的准确测量问题，提供一种万用型涡轮增压器轴窜量测量装置，具有测量准确，通用性极强的特点，适用于各种型号和尺寸大小的涡轮增压器，属万用型轴窜量测量装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种涡轮增压器轴窜量测量装置，包括架体组件、设于该架体组件上的夹持组件和测量组件；所述夹持组件包括设于架体组件下部的夹紧工装、设于该夹紧工装上方的下压工装，所述下压工装与上气缸的伸缩轴相连；所述测量组件包括设于下压工装上的测量表，所述测量表的测量头与可伸缩的上顶针相抵；所述测量组件还包括由下气缸驱动的下顶针，所述下顶针与所述上顶针竖向对齐设置。

现有技术中还没有专用的轴窜量测量装置，本申请中，架体组件保证整体设备放置稳定，夹持组件用于夹持需要测量的涡轮增压器轴，夹持后，下顶针与上顶针刚好置于涡轮增压器轴的转轴的上下端，调节测量表使其归零，接着下顶针上升，将转轴向上顶出一定的间隙，该间隙即为轴窜量，测量表读取该间隙数值，判断产品是否合格。

作为优选，所述架体组件包括底座、与底座相连的侧板、固定在侧板上部的顶板，所述夹紧工装和下气缸设于底座上，所述上气缸设于顶板上。整体结构稳定，检测精度高。

作为优选，所述下压工装与侧板之间设有滑轨滑块结构，该结构中，可以是设于下压工装上的滑轨和设于侧板上的滑块配合，也可以是设于下压工装上的滑块和设于侧板上的滑轨配合，保证下压工装上下移动时的稳定性，提高检测精度。

作为优选，所述夹紧工装包括底盘和设于该底盘上的多块抓爪，多块抓爪之间可缩拢夹紧涡轮增压器核心体；所述底盘上调节抓爪松紧的调节件；所述底盘上设有供下顶针穿过的通孔。抓爪收拢后可以稳定地夹住需要检测的涡轮增压器轴，调节方便，稳定性高。

作为优选，所述抓爪的数量为三个，周向均匀分布，且三个抓爪相对的一端上设有定位凸台，定位凸台用来与涡轮增压器核心体表面的凸台进行贴合夹紧，稳定性高，不会发生偏移晃动。

作为优选，所述下压工装包括架体，所述架体的下部设有移动槽，该移动槽中设有向下伸出的顶杆，所述顶杆可在移动槽中调节位置。顶杆用于顶在涡轮增压器核心体的上表面，保证检测时的定位稳定性高，使涡轮增压器核心体不会发生上下偏移和晃动，检测精度高；同时顶杆的位置可以调整，能够适应不同规格的涡轮增压器。

作为优选，所述顶杆的上部通过顶杆螺栓可调节设于移动槽中，调节和固定方便。

作为优选，所述上顶针的下端设有调节螺栓和备紧螺母，可以对顶针长度进行微调，满足不同增压器的检测。

作为优选，所述上顶针上设有预紧弹簧，提供向下的弹力。

作为优选，所述测量表为千分表，检测灵敏度高。

本申请中的测量装置具有万用型的功能：一是抓爪内侧圆弧半径可以方便的增大或缩小，从而适应不同大小的涡轮增压器核心体定位直径；二是用于固定核心体轴向自由度的两个顶杆，由顶杆螺栓分别安装在移动槽中，能够根据核心体上端面的大小调整所需的顶杆间距；三是上顶针下端的调节螺栓和备紧螺母，满足不同增压器核心体、顶杆和顶针高度之间的协调；四是上、下气缸压力可调，对不同的涡轮增压器核心体可分别标定测量轴窜量对应的压力参数，保证不同涡轮增压器核心体测量结果准确可靠。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本申请提供了一种万用型的涡轮增压器轴窜量测量装置，对增压器核心体的夹持定位稳定性好，检测精度高，使用方便；同时可以在多个位置和功能上进行调整，适应不同大小型号的涡轮增压器核心体，适用性广。

附图说明

图1为本申请中的轴窜量测量系统的示意图。

图2为本申请中的轴窜量测量装置的示意图。

图3为本申请中的夹紧工装的立体图。

图4为本申请中的下压工装的示意图。

图5为本申请中的下压工装的底面示意图。

图6为图2中A区域的放大图。

图7为本申请中的下气缸的立体图。

图8为本申请中的轴窜量测量装置的部分剖视状态的示意图。

图9为图8中B区域的放大图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参见图1至图9，本申请中涉及的一种涡轮增压器轴窜量测量装置，其特征在于，包括架体组件、设于该架体组件上的夹持组件和测量组件；所述夹持组件包括设于架体组件下部的夹紧工装6、设于该夹紧工装上方的下压工装5，所述下压工装5与上气缸1的伸缩轴相连；所述测量组件包括设于下压工装5上的测量表55，所述测量表55的测量头56与可伸缩的上顶针54相抵；所述测量组件还包括由下气缸7驱动的下顶针71，所述下顶针71与所述上顶针54竖向对齐设置。所述上顶针54的下端设有调节螺栓542和备紧螺母541，所述上顶针54上设有预紧弹簧57，可以对顶针长度进行微调，满足不同增压器核心体的检测，所述测量表55优选为千分表，灵敏度高，整体设备结构稳定，检测精度高。

具体的，本实施方式中，所述架体组件为框架结构，是测量装置的主体，用于安装其他零部件，具有重量轻，强度高，稳定性好的特点，具体包括底座2、与底座2相连的侧板3、固定在侧板3上部的顶板4，所述夹紧工装6和下气缸7设于底座2上，所述上气缸1设于顶板4上。所述下压工装5与侧板3之间设有滑轨滑块结构，可以是设于下压工装上的滑轨和设于侧板上的滑块配合，也可以是设于下压工装上的滑块和设于侧板上的滑轨配合，保证下压工装上下移动时的稳定性，提高检测精度。检测时，下压工装5通过与侧板3之间滑轨滑块结构上下移动，从而实现轴窜量的测量。

本实施方式中，所述夹紧工装6包括底盘61和设于该底盘61上的多块抓爪62，多块抓爪62之间可缩拢夹紧涡轮增压器核心体；所述底盘61上调节抓爪62松紧的调节件63；所述底盘61上设有供下顶针71穿过的通孔64。具体的，所述底盘61为带孔的圆形盘，所述抓爪62的数量为三个，周向均匀分布，且三个抓爪62相对的一端上设有定位凸台621，用来与涡轮增压器核心体表面的凸台进行贴合夹紧，稳定性高，不会发生偏移晃动。此外，抓爪62内侧为三段圆弧，半径相等且同心，通过调节件63可调节抓爪内侧圆弧半径增大或缩小，从而适应不同大小的涡轮增压器核心体定位直径，极为便利。

本实施方式中，所述下压工装5包括架体51，所述架体51的下部设有移动槽511，该移动槽511中设有向下伸出的顶杆53，所述顶杆53可在移动槽511中调节位置。所述顶杆53的上部通过顶杆螺栓58可调节设于移动槽511中。该结构使顶杆53的位置可以调整，能够适应不同规格的涡轮增压器。

本申请中的测量装置与控制系统相连，所述控制系统主要包括气罐气源、下气缸控制阀、上气缸控制阀，气罐提供充分稳定的压缩气源到上、下气缸，调节气缸控制阀可控制气缸动作，压力表实时检测管道压力维持在合理区间。并且，本申请中，通过顶杆53与增压器核心体9上表面之间的上定位面d、凸台621与增压器核心体9外壳之间的径向定位面e和轴向定位面f，实现对增压器核心体9的牢固定位，使检测精度高。

现有技术中还没有专用的轴窜量测量装置，本申请中，架体组件保证整体设备放置稳定，夹持组件用于夹持需要测量的涡轮增压器轴，夹持后，下顶针与上顶针刚好置于涡轮增压器轴的转轴的上下端，调节测量表使其归零，接着下顶针上升，将转轴向上顶出一定的间隙，该间隙即为轴窜量，测量表读取该间隙数值，记录轴窜量，判断产品是否合格。所述增压器核心体9拆卸过程：需先关闭下气缸控制阀，使下顶针71落座回位，再关闭上气缸控制阀，上顶针上行带动下压工装5回位，拧松夹紧工装调节螺杆，拿下增压器核心体9以上所述，本发明提供了一种万用型的涡轮增压器轴窜量测量装置，对增压器核心体的夹持定位稳定性好，检测精度高，使用方便；同时可以在多个位置和功能上进行调整，适应不同大小型号的涡轮增压器核心体，适用性广。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种涡轮增压器轴窜量测量装置，包括架体组件、设于该架体组件上的夹持组件和测量组件，其特征在于：

所述夹持组件包括设于架体组件下部的夹紧工装（6）、设于该夹紧工装上方的下压工装（5），所述下压工装（5）与上气缸（1）的伸缩轴相连；所述夹紧工装（6）包括底盘（61）和设于该底盘（61）上的多块抓爪（62），多块抓爪（62）之间可缩拢夹紧涡轮增压器；所述底盘（61）上调节抓爪（62）松紧的调节件（63）；所述底盘（61）上设有供下顶针（71）穿过的通孔（64）；所述抓爪（62）的数量为三个，周向均匀分布，且三个抓爪（62）相对的一端上设有定位凸台（621）；

所述测量组件包括设于下压工装（5）上的测量表（55），所述测量表（55）的测量头（56）与可伸缩的上顶针（54）相抵；所述测量组件还包括由下气缸（7）驱动的下顶针（71），所述下顶针（71）与所述上顶针（54）竖向对齐设置；所述下压工装（5）与侧板（3）之间设有滑轨滑块结构；所述下压工装（5）包括架体（51），所述架体（51）的下部设有移动槽（511），该移动槽（511）中设有向下伸出的顶杆（53），所述顶杆（53）可在移动槽（511）中调节位置；所述顶杆（53）的上部通过顶杆螺栓（58）可调节设于移动槽（511）中；所述上顶针（54）的下端设有调节螺栓（542）和备紧螺母（541）；所述上顶针（54）上设有预紧弹簧（57）；

所述架体组件包括底座（2）、与底座（2）相连的侧板（3）、固定在侧板（3）上部的顶板（4），所述夹紧工装（6）和下气缸（7）设于底座（2）上，所述上气缸（1）设于顶板（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器轴窜量测量装置，其特征在于，所述测量表（55）为千分表。

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