CN111716268A - 船用低速柴油机测速传感器安装工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用低速柴油机测速传感器安装工装，包括径向粗调定位架、测速传感器支撑组件和精调组件，测速传感器支撑组件包括固定支座和可调支架，固定支座一端的垂直板一侧固定在柴油机机架侧面的固定基板上，另一端与可调支架上端固连。精调组件固定在传感器安装板上，测速传感器固定在精调组件中。径向粗调定位架下部包容一个飞轮齿，上部嵌入传感器安装板纵向边缘中心的定位槽中。方法包括1）初步安装测速传感器支撑组件和径向粗调定位架，2）安装精调组件并精调上下位置，3）拆下精调组件并锁定测速传感器。本发明提高了测速传感器与飞轮齿齿顶间隙的调节精度，减小了测量误差，提高了测速传感器的安装效率。

Description

船用低速柴油机测速传感器安装工装及方法

技术领域

本发明涉及一种柴油机测速元件的安装工装及方法，尤其涉及一种用于船用低速柴油机飞轮端测速传感器的安装工装和间隙调节方法，属于柴油机装配技术领域。

背景技术

船用低速柴油机是指转速n≤300转/分的柴油机，广泛用作各类大型船舶的动力装置。

按照船舶的设计要求，船舶推进控制系统和安全保护系统需要独立采集柴油机转速用于推进控制和安全保护，并需有冗余热备份。现有的船舶推进控制系统和安保系统均在船用低速柴油机的飞轮处安装测速传感器，通过测量飞轮齿脉冲，来测定柴油机的转速。测速传感器数量为4个或6个，4个测速传感器中2个用于推进测速，2个用于安保测速；6个测速传感器中2个用于推进测速，2个用于安保测速，另2个用于转速显示测速。由于不同的船舶推进控制系统和安保系统所使用的测速传感器规格不同，常见的测速传感器螺纹规格有M18×1.5、M18×1.0、M14×1.0和M12×1.0。测速传感器端部距飞轮齿顶的安装间隙有着严格的规定，依不同规格分别为：2.5±0.3mm 、3.0±0.5mm、3.5±0.2mm、4.0±0.5mm等不同要求。船用低速柴油机飞轮端设备密集，操作空间狭小，测量不便。目前，由于缺乏准确定位测量工具只能通过人为目视检测，通过在测速传感器螺杆底部增减垫片的方式来调节传感器探头在飞轮齿轴向的位置，无法保证多个测速传感器的安装间隙达到前述规定。某一测速传感器位置变化时会联动影响其他安装尺寸，导致实际安装时不仅会大大的增加安装时间，也无法准确保证每个测速传感器的位置都符合要求。实际使用过程中经常出现测量误差大和误报警等现象，严重影响船用低速柴油机的正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、安装调整方便并能达到规定安装间隙的船用低速柴油机测速传感器安装工装及安装方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种船用低速柴油机测速传感器安装工装，包括径向粗调定位架、测速传感器支撑组件和精调组件，所述测速传感器支撑组件包括固定支座和可调支架，所述固定支座包括垂直板和水平杆，呈L形的可调支架包括固定连接成一体的立板、传感器安装板和垂直筋板；固定支座一端的垂直板一侧固定在柴油机机架侧面的固定基板上，垂直板另一侧上的水平杆一端与可调支架的立板上端固连；精调组件固定在传感器安装板上，测速传感器固定在精调组件中；径向粗调定位架下部包容一个飞轮齿，径向粗调定位架上部嵌入传感器安装板纵向边缘中心的定位槽中，使得测速传感器下端对准各自下侧的飞轮齿顶部。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，所述可调支架的立板上部设有垂直槽，调节螺钉穿过垂直槽拧入固定支座的水平杆一端中，将可调支架与固定支座固连。

进一步的，所述径向粗调定位架包括八字形板和上板，所述上板垂直固定在八字形板的顶部中心；八字形板内侧形状与飞轮齿的齿廓形状匹配，所述上板一端端头垂直向上延伸出上定位齿，上板一端垂直向下延伸出下定位齿；八字形板包容一个飞轮齿的齿廓，上定位齿嵌入可调支架的传感器安装板纵向边缘中心的定位槽中，下定位齿内侧面抵靠在飞轮齿的端面上。

进一步的，所述精调组件包括定位螺套和基座，所述定位螺套的内螺纹与测速传感器的外螺纹匹配，定位螺套端面设有一圈多等分的刻度标记，定位螺套嵌入基座内孔中。定位螺套一侧延伸出径向凸块，定位螺套嵌入基座中时，径向凸块嵌入基座基座内孔的径向槽中，使定位螺套定位在基座中。

进一步的，定位螺套的材质为聚甲醛树脂塑料，基座的材质为永磁体。

一种安装船用低速柴油机测速传感器安装工装的方法，包括以下步骤：

1）粗调整

1.1）初步安装测速传感器支撑组件

先将固定支座的垂直板通过数个紧固螺钉固定在柴油机机架侧面的固定基板上，再将调节螺钉穿过立板的垂直槽，拧入固定支座的水平杆一端中，将可调支架初步安装在固定支座一端上，且可调支架能灵活移动；

1.2）径向粗调定位架安装定位并完成测速传感器支撑组件的最终调整

将径向粗调定位架的八字形板插在一个飞轮齿上，使下定位齿内侧与飞轮齿端面贴合；启动柴油机盘车机转动飞轮，使可调支架的定位槽与径向粗调定位架的上定位齿横向对齐；调整可调支架的上下位置，使径向粗调定位架的上定位齿插入所述定位槽中，可调支架底部的传感器安装板与径向粗调定位架的上板上侧面贴合；拧紧调节螺钉，完成径向粗调定位架和测速传感器支撑组件的安装；最后取出径向粗调定位架；

2）精调整

2.1）装配精调组件并将精调组件安装到传感器安装板上

按照确定的测速传感器规格选用匹配的定位螺套，将定位螺套插入到基座中，并使定位螺套的径向凸块嵌入基座内孔的径向槽中，完成精调组件的装配；

然后将精调组件的基座吸附在传感器安装板上的一个传感器安装孔上，并使定位螺套中心与传感器安装孔中心对齐；

2.2）测速传感器装入精调组件中并精调上下位置

将测速传感器拧入定位螺套，微转动飞轮，使测速传感器下端顶住飞轮齿的齿顶；按照定位螺套端面的0位刻度位置，用记号笔在与定位螺套相邻的测速传感器上划出标记；按照所需的测速传感器安装间隙要求反向旋转测速传感器到相应刻度，然后用锁紧螺母拧在测速传感器下端，直至锁紧螺母抵靠在传感器安装板的下侧面上；

2.3）拆下精调组件并锁定测速传感器

操作者一手托住传感器安装板下侧的锁紧螺母，另一手将传感器安装板上侧的精调组件旋出测速传感器；然后将另一锁紧螺母拧在测速传感器上，直至传感器安装板上下侧的两个锁紧螺母将测速传感器固定在传感器安装板上，完成一个测速传感器的安装定位；

2.4）完成其余测速传感器的安装

重复步骤2.1）至2.3）的过程，依次完成其余测速传感器的安装调整，

调整完成后安装各测速传感器的插头电缆，最后将测速传感器保护罩壳安装在固定支座的垂直板上。

本发明结构简单、制造成本低、调整方便快捷，采用径向粗调定位架的八字形板插在一个飞轮齿上，使径向粗调定位架的上定位齿插入传感器安装板的定位槽中的结构和方法，使得传感器安装板两端上的各测速传感器成对称设置，提高了测速传感器与对应的飞轮齿的位置精度。本发明的固定支座和可调支架的相对位置可以上下调节，满足多种机型船用低速柴油机的测速要求，提高了发明的通用性。本发明的定位螺套端面设有一圈多等分的刻度标记，通过螺距的直线距离与圆周角度的关系，将不便于测量的间隙量转化为更加精细和便于上部读取的角度量，使得常用的测速传感器细牙螺纹的轴向移动量控制到小于0.10mm的范围内，本发明提高了测速传感器与飞轮齿齿顶间隙的调节精度，并使该间隙符合要求，从而减小了测量误差，提高了测速传感器的安装效率，确保船舶推进控制系统和安保系统的工作的可靠性。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明安装工装的立体图；

图2是图1的A向放大视图；

图3是径向粗调定位架的放大立体图；

图4是精调组件的放大立体图；

图5是测速传感器保护罩壳固定在可调支架上的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例包括径向粗调定位架1、测速传感器支撑组件2和精调组件3，测速传感器支撑组件2包括固定支座21和可调支架22，固定支座21包括垂直板211和水平杆212，水平杆212上焊有呈门形的电缆支撑架213。L形的可调支架22包括固定连接成一体的立板221、传感器安装板222和垂直筋板223。固定支座21左端的垂直板211左侧固定在柴油机机架侧面的固定基板10上，可调支架22的立板221上部设有垂直槽224，调节螺钉23穿过垂直槽224拧入固定支座21的水平杆212右端中，将可调支架22与固定支座21固连。便于调节可调支架22和固定支座21的垂直距离，满足多种机型船用低速柴油机的测速要求。

如图1和图3所示，径向粗调定位架1包括八字形板11和上板12，上板12垂直焊接固定在八字形板11的顶部中心；八字形板11内侧形状与飞轮齿30的齿廓形状匹配，上板12右端端头垂直向上延伸出上定位齿121，上板12右端垂直向下延伸出下定位齿122。八字形板11包容一个飞轮齿30的齿廓，上定位齿121嵌入可调支架22的传感器安装板222纵向边缘中心的定位槽225中，使得可调支架22两侧的测速传感器20以该飞轮齿30中心为对称中心，测速传感器20下端对准各自下侧的飞轮齿30顶部，各测速传感器20与对应的飞轮齿30的位置更准确。下定位齿122内侧面抵靠在飞轮齿30的端面上，使得可调支架22在飞轮齿30的宽度方向得到定位。

如图4所示，精调组件3包括定位螺套31和基座32，定位螺套31的内螺纹与测速传感器20的外螺纹匹配，定位螺套31嵌入基座内孔中，其一侧延伸出径向凸块311，定位螺套31嵌入基座32中时，径向凸块311嵌入基座内孔的径向槽321中，使定位螺套31定位在基座32中。定位螺套31材质为POM（聚甲醛树脂塑料），刚度高耐磨性好，成本低廉。基座32的材质为永磁体，可吸附固定在可调支架22的传感器安装板222上，基座32为通用零件，只需更换与不同规格的测速传感器20相配的定位螺套31，就能适用多种规格的测速传感器20，通用性好。

定位螺套31端面设有一圈20等分的刻度标记312，通过螺距的直线距离与圆周角度的关系，可将常用的测速传感器20螺杆的1.5mm或1.0mm的螺距20等分成每格刻度标记相对的垂直距离分别为0.075mm或0.05mm，可以将如图2所示测速传感器20与飞轮齿30顶部的间隙d调节到0.05mm的精度等级。

一种安装船用低速柴油机测速传感器安装工装的方法，包括以下步骤：

1）粗调整

1.1）初步安装测速传感器支撑组件2

如图1和图2所示，先将固定支座21的垂直板211通过4个紧固螺钉214固定在柴油机机架侧面的固定基板10上，并通过定位销215定位。再将调节螺钉23穿过立板221的垂直槽224，拧入固定支座21的水平杆212右端中，将可调支架22初步安装在固定支座21一端上，且可调支架22能灵活移动。

1.2）径向粗调定位架1安装定位并完成测速传感器支撑组件3的最终调整

将径向粗调定位架1的八字形板11插在一个飞轮齿30上，使下定位齿122内侧与飞轮齿30端面贴合。启动柴油机盘车机转动飞轮，使可调支架2的定位槽225与径向粗调定位架1的上定位齿121横向对齐。调整可调支架22的上下位置，使径向粗调定位架1的上定位齿121插入定位槽225中，可调支架2底部的传感器安装板222与径向粗调定位架1的上板12上侧面贴合。拧紧调节螺钉23，完成径向粗调定位架1和测速传感器支撑组件2的安装。最后取出径向粗调定位架1。

2）精调整

2.1）装配精调组件3并将精调组件3安装到传感器安装板222上

按照确定的测速传感器规格选用匹配的定位螺套31，将定位螺套31插入到基座32中，并使定位螺套31的径向凸块311嵌入基座内孔的径向槽311中，完成精调组件3的装配。然后将精调组件3的基座32吸附在传感器安装板222上的一个传感器安装孔226上，并使定位螺套31中心与传感器安装孔226中心对齐。

2.2）测速传感器20装入精调组件3中并精调上下位置

将测速传感器20拧入定位螺套31，微转动飞轮，使测速传感器20下端顶住飞轮齿30的齿顶。按照定位螺套31端面的0位刻度位置，用记号笔在与定位螺套31相邻的测速传感器20上划出标记。按照所需的测速传感器安装间隙d要求反向旋转测速传感器20到相应刻度，如测速传感器20的螺纹为M18×1.5，测速传感器20与飞轮齿30齿顶的安装间隙d为2.5±0.3mm，只需反向旋转测速传感器20一周后再反旋至0.7刻度即可。然后用锁紧螺母4拧在测速传感器20下端，直至锁紧螺母4抵靠在传感器安装板222的下侧面上。

2.3）拆下精调组件3并锁定测速传感器20

操作者一手托住传感器安装板222下侧的锁紧螺母4，另一手将传感器安装板222上侧的精调组件3旋出测速传感器20。然后将另一锁紧螺母4拧在测速传感器20上，直至传感器安装板222上下侧的两个锁紧螺母4将测速传感器20固定在传感器安装板222上，完成一个测速传感器20的安装定位。

2.4）完成其余测速传感器20的安装

重复步骤2.1）至2.3）的过程，依次完成其余测速传感器20的安装调整。

如图5所示，调整完成后安装各测速传感器20的插头电缆201，最后将测速传感器保护罩壳5通过2个螺钉51安装在固定支座21的垂直板221上。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种船用低速柴油机测速传感器安装工装，其特征在于，包括径向粗调定位架、测速传感器支撑组件和精调组件，所述测速传感器支撑组件包括固定支座和可调支架，所述固定支座包括垂直板和水平杆，呈L形的可调支架包括固定连接成一体的立板、传感器安装板和垂直筋板；固定支座一端的垂直板一侧固定在柴油机机架侧面的固定基板上，垂直板另一侧上的水平杆一端与可调支架的立板上端固连；精调组件固定在传感器安装板上，测速传感器固定在精调组件中；径向粗调定位架下部包容一个飞轮齿，径向粗调定位架上部嵌入传感器安装板纵向边缘中心的定位槽中，使得测速传感器下端对准各自下侧的飞轮齿顶部。

2.如权利要求1所述的船用低速柴油机测速传感器安装工装，其特征在于，所述可调支架的立板上部设有垂直槽，调节螺钉穿过垂直槽拧入固定支座的水平杆一端中，将可调支架与固定支座固连。

3.如权利要求1所述的船用低速柴油机测速传感器安装工装，其特征在于，所述径向粗调定位架包括八字形板和上板，所述上板垂直固定在八字形板的顶部中心；八字形板内侧形状与飞轮齿的齿廓形状匹配，所述上板一端端头垂直向上延伸出上定位齿，上板一端垂直向下延伸出下定位齿；八字形板包容一个飞轮齿的齿廓，上定位齿嵌入可调支架的传感器安装板纵向边缘中心的定位槽中，下定位齿内侧面抵靠在飞轮齿的端面上。

4.如权利要求1所述的船用低速柴油机测速传感器安装工装，其特征在于，所述精调组件包括定位螺套和基座，所述定位螺套的内螺纹与测速传感器的外螺纹匹配，定位螺套端面设有一圈多等分的刻度标记，定位螺套嵌入基座内孔中。

5.如权利要求4所述的船用低速柴油机测速传感器安装工装，其特征在于，所述定位螺套一侧延伸出径向凸块，定位螺套嵌入基座中时，径向凸块嵌入基座基座内孔的径向槽中，使定位螺套定位在基座中。

6.如权利要求4所述的船用低速柴油机测速传感器安装工装，其特征在于，定位螺套的材质为聚甲醛树脂塑料，基座的材质为永磁体。

7.一种使用如权利要求1所述的船用低速柴油机测速传感器安装工装的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）粗调整

1.1）初步安装测速传感器支撑组件

先将固定支座的垂直板通过数个紧固螺钉固定在柴油机机架侧面的固定基板上，再将调节螺钉穿过立板的垂直槽，拧入固定支座的水平杆一端中，将可调支架初步安装在固定支座一端上，且可调支架能灵活移动；

1.2）径向粗调定位架安装定位并完成测速传感器支撑组件的最终调整

将径向粗调定位架的八字形板插在一个飞轮齿上，使下定位齿内侧与飞轮齿端面贴合；启动柴油机盘车机转动飞轮，使可调支架的定位槽与径向粗调定位架的上定位齿横向对齐；调整可调支架的上下位置，使径向粗调定位架的上定位齿插入所述定位槽中，可调支架底部的传感器安装板与径向粗调定位架的上板上侧面贴合；拧紧调节螺钉，完成径向粗调定位架和测速传感器支撑组件的安装；最后取出径向粗调定位架；

2）精调整

2.1）装配精调组件并将精调组件安装到传感器安装板上

按照确定的测速传感器规格选用匹配的定位螺套，将定位螺套插入到基座中，并使定位螺套的径向凸块嵌入基座内孔的径向槽中，完成精调组件的装配；

然后将精调组件的基座吸附在传感器安装板上的一个传感器安装孔上，并使定位螺套中心与传感器安装孔中心对齐；

2.2）测速传感器装入精调组件中并精调上下位置

将测速传感器拧入定位螺套，微转动飞轮，使测速传感器下端顶住飞轮齿的齿顶；按照定位螺套端面的0位刻度位置，用记号笔在与定位螺套相邻的测速传感器上划出标记；按照所需的测速传感器安装间隙要求反向旋转测速传感器到相应刻度，然后用锁紧螺母拧在测速传感器下端，直至锁紧螺母抵靠在传感器安装板的下侧面上；

2.3）拆下精调组件并锁定测速传感器

操作者一手托住传感器安装板下侧的锁紧螺母，另一手将传感器安装板上侧的精调组件旋出测速传感器；然后将另一锁紧螺母拧在测速传感器上，直至传感器安装板上下侧的两个锁紧螺母将测速传感器固定在传感器安装板上，完成一个测速传感器的安装定位；

2.4）完成其余测速传感器的安装

重复步骤2.1）至2.3）的过程，依次完成其余测速传感器的安装调整；

调整完成后安装各测速传感器的插头电缆，最后将测速传感器保护罩壳安装在固定支座的垂直板上。

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