CN113418715B - 一种汽车发动机曲轴扭振测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于发动机领域，提供了一种汽车发动机曲轴扭振测试装置，所述装置包括支架本体以及设置在支架本体上的激光传感器；还包括夹持固定机构、调节机构和控制机构，本发明中，通过控制机构可控制夹持固定机构和调节机构的先后运作，使该测试装置先后完成夹持固定和调节激光传感器位置的动作，实现该测试装置的快速定位安装和调节，与现有技术中安装和调节分开操作的方式相比，减少了操作步骤，提高了测试效率。
Description
技术领域
本发明属于发动机领域，尤其涉及一种汽车发动机曲轴扭振测试装置。
背景技术
发动机曲轴扭振测试是对发动机曲轴的转速进行分析。目前测试发动机曲轴转速常见的有三种传感器：激光转速传感器、磁电转速传感器和编码器，其中，激光转速传感器相对于其他两种传感器具有应用广泛，成本较低的优点。
现有技术中激光传感器测试曲轴转速时一般将激光传感器固定在工装支架上，然后将工装支架通过螺栓的连接方式固定在发动机外，最后通过手动调节激光传感器的位置，使其正对曲轴皮带轮端面上的码盘。
但是，激光传感器测试曲轴转速时会根据测试环境的不同，对同一台发动机在不同的测试环境中的固定位置进行相应的变动，因此，现有技术中，通过螺栓来固定工装支架并手动调节激光传感器位置的操作方式，不仅安装效率慢，而且存在操作繁琐的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车发动机曲轴扭振测试装置，旨在解决测试装置安装效率慢、操作繁琐的缺点。
本发明实施例是这样实现的，一种汽车发动机曲轴扭振测试装置，所述装置包括支架本体以及设置在支架本体上的激光传感器；还包括：夹持固定机构，所述夹持固定机构用于将支架本体固定在发动机上；调节机构，所述调节机构用于调节所述激光传感器的位置以使所述激光传感器正对曲轴皮带轮端面上的码盘；以及控制机构，所述控制机构用于控制所述夹持固定机构和所述调节机构运作的先后顺序，其中，控制机构在控制所述夹持固定机构运作完成后，再控制所述调节机构运作，以实现该装置的定位安装和调节。
优选地，所述夹持固定机构包括夹持执行组件和夹持驱动组件；所述夹持执行组件包括固定单元和至少一个定位单元；所述固定单元包括设置在支架本体端面的固定件，所述固定件上开设有与定位单元相同数量的滑动槽；所述定位单元包括：第一滑动件，所述第一滑动件的一端密封滑动设置在所述滑动槽中，另一端贯穿滑动槽；定位凸起，固定连接所述第一滑动件上；以及第一弹性连接件，用于连接所述第一滑动件与所述滑动槽以使所述第一滑动件可沿着所述滑动槽的长度方向弹性滑动。
优选地，所述夹持驱动组件包括设置在支架本体内的第一油腔、密封滑动设置在第一油腔内的活动件、设置在固定件内的第二油腔、用于连通所述第一油腔与所述第二油腔的第一输油管以及用于驱动油液在第一油腔和第二油腔内流动的动力单元；所述第二油腔与所述滑动槽连通；所述动力单元包括与活动件固定连接的螺套、与螺套相配合的螺杆、与支架本体活动连接的驱动轴以及用于驱动轴与螺杆之间动力传递的齿轮组；所述驱动轴与支架本体转动连接，所述齿轮组中一个齿轮与所述驱动轴连接，另一个齿轮与所述螺杆同轴固定连接。
优选地，所述调节机构包括伸缩组件，所述伸缩组件用于调节所述激光传感器的水平位置；所述伸缩组件包括：伸缩件，与支架本体相连，所述支架本体上设有供伸缩件伸缩的空槽；中空件，固定设置在所述空槽内，且伸缩件上设有供中空件滑动的滑槽；第二输油管，用于连接所述第一油腔与所述中空件；第二滑动件，所述第二滑动件的一端密封滑动连接在所述中空件内，另一端与所述伸缩件相连；以及第二弹性连接件，用于连接所述第二滑动件与所述中空件以使所述第二滑动件可沿着所述中空件的长度方向弹性滑动。
优选地，所述控制机构包括：第一阻挡件，所述第一阻挡件上设有通孔，所述第一油腔侧壁位于第一输油管位置设有供第一阻挡件滑动侧第一侧槽；第二阻挡件，所述第一油腔侧壁位于第二输油管位置设有供第二阻挡件滑动的滑槽；以及控制组件，用于控制第一输油管和第二输油管的连通或阻断。
优选地，所述控制组件包括：干涉件，固定连接所述第一阻挡件，所述干涉件在所述活动件的移动路径上；相斥单元，所述相斥单元包括一对永磁铁，其中一个所述永磁铁嵌设在第一阻挡件内，另一个所述永磁铁设置在第一侧槽内，且两个所述永磁铁的相对面磁极相同；以及连接单元，用于连接所述第二阻挡件与所述活动件，所述活动件在第一油腔内运动的过程中通过所述连接单元带动所述第二阻挡件在滑槽内弹性滑动。
优选地，所述连接单元包括：连接轴，转动设置在支架本体内；第一绕线轮，与所述连接轴同轴固定连接；第二绕线轮，与所述连接轴同轴固定连接；第一拉绳，用于连接所述第一绕线轮和所述活动件；第二拉绳，用于连接所述第二绕线轮和第二阻挡件；扭簧，用于连接轴的转动复位；以及第三弹性连接件，用于连接所述第二阻挡件与所述滑槽以使所述第二阻挡件可沿着滑槽的方向弹性滑动。
优选地，所述调节机构还包括升降组件，所述升降组件用于调节激光传感器与曲轴皮带轮之间的距离以使所述激光传感器正对曲轴皮带轮端面上的码盘；所述升降组件包括：支撑板，所述激光传感器固定安装在支撑板上；传动单元，所述传动单元包括传动齿轮、与传动齿轮啮合的齿条以及驱动传动齿轮转动的传动轴。
本发明实施例提供的一种汽车发动机曲轴扭振测试装置，通过控制机构可控制夹持固定机构和调节机构的先后运作，使该测试装置先后完成夹持固定和调节激光传感器位置的动作，实现该测试装置的快速定位安装和调节，与现有技术中安装和调节分开操作的方式相比，减少了操作步骤，提高了测试效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种汽车发动机曲轴扭振测试装置的结构图；
图2为本发明实施例提供的一种汽车发动机曲轴扭振测试装置的俯视剖面图；
图3为图2中A处局部放大图；
图4为图2中B处局部放大图；
图5为图2中C处局部放大图；
图6为图2中D处局部放大图；
图7为图6中E-E处剖面图；
图8为图1中F处局部放大图；
图9为图1的局部立体图。
图中：1-支架本体、2-激光传感器、3-固定板、4-滑动槽、5-第一滑杆、6-定位块、7-第一弹簧、8-橡胶垫、9-第一油腔、10-活塞板、11-第二油腔、12-第一输油管、13-螺套、14-螺杆、15-驱动轴、16-齿轮组、17-承载板、18-固定筒、19-空槽、20-滑槽、21-第二滑杆、22-第二弹簧、23-第二输油管、24-第一挡板、25-第二挡板、26-干涉件、27-永磁铁、28-第一侧槽、29-连接轴、30-第一绕线轮、31-第二绕线轮、32-第一拉绳、33-第二拉绳、34-扭簧、35-第三弹簧、36-通孔、37-支撑板、38-传动轴、39-传动齿轮、40-齿条、41-条型槽、42-第二侧槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1和图2所示，为本发明的一个实施例提供的一种汽车发动机曲轴扭振测试装置的结构图，所述装置包括支架本体1以及设置在支架本体1上的激光传感器2；
还包括：夹持固定机构，所述夹持固定机构用于将支架本体1固定在发动机上；
调节机构，所述调节机构用于调节所述激光传感器2的位置以使所述激光传感器2正对曲轴皮带轮端面上的码盘；以及
控制机构，所述控制机构用于控制所述夹持固定机构和所述调节机构运作的先后顺序，其中，控制机构在控制所述夹持固定机构运作完成后，再控制所述调节机构运作，以实现该装置的定位安装和调节。
本实施例在实际应用时，通过控制机构可控制夹持固定机构和调节机构的先后运作，使该测试装置先后完成夹持固定和调节激光传感器2位置的动作，实现该测试装置的快速定位安装和调节，与现有技术中安装和调节分开操作的方式相比，减少了操作步骤，提高了测试效率。
如图2和图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述夹持固定机构包括夹持执行组件和夹持驱动组件；
所述夹持执行组件包括固定单元和至少一个定位单元；
所述固定单元包括对称设置在支架本体1端面的固定件，所述固定件上开设有与定位单元相同数量的滑动槽4；
所述定位单元包括：
第一滑动件，所述第一滑动件的一端密封滑动设置在所述滑动槽4中，另一端贯穿滑动槽4；
定位凸起，固定连接所述第一滑动件上；以及
第一弹性连接件，用于连接所述第一滑动件与所述滑动槽4以使所述第一滑动件可沿着所述滑动槽4的长度方向弹性滑动。
本实施例中，所述固定件为固定板3，所述第一滑动件为滑动设置在滑动槽4内的第一滑杆5，所述定位凸起为固定在第一滑杆5端部的定位块6，所述第一弹性连接件为第一弹簧7，所述第一弹簧7套设在第一滑杆5上，当然，第一弹性连接件也可以选为弹性橡胶块等其它形式的弹性结构，本实施例在此不进行具体的限定。
优选地，所述定位块6上还设置有橡胶垫8，橡胶垫8的设置，不仅增加了定位块6与发动机外壳间的摩擦力，而且可对外壳振动起到一定的缓冲作用。
本实施例在实际应用时，夹持驱动组件推动多个第一滑杆5在滑动槽4内滑动，配合滑动杆上设置的定位块6，使得该支架本体1固定在发动机外壳上。
如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述夹持驱动组件包括设置在支架本体1内的第一油腔9、密封滑动设置在第一油腔9内的活动件、设置在固定件内的第二油腔11、用于连通所述第一油腔9与所述第二油腔11的第一输油管12以及用于驱动油液在第一油腔9和第二油腔11内流动的动力单元；
所述第二油腔11与所述滑动槽4连通；
所述动力单元包括与活动件固定连接的螺套13、与螺套13相配合的螺杆14、与支架本体1活动连接的驱动轴15以及用于驱动轴15与螺杆13之间动力传递的齿轮组16；
所述驱动轴15与支架本体1转动连接，所述齿轮组16中一个齿轮与所述驱动轴15连接，另一个齿轮与所述螺杆14同轴固定连接。
本实施例的一种情况中，夹持驱动组件可以为伺服直线模组，也可以为设置在滑动槽4内的气缸、液压缸等，只要能够实现第一滑杆5的弹性伸缩即可。
本实施例中，所述活动件为活塞板10，值得说明的是，所述第一油腔9和第二油腔11内均充满油液，当然，动力单元也可以为气缸、液压缸等伸缩结构，本实施例在此不进行具体的限定。
优选地，所述驱动轴15穿设置支架本体1外的端部可以连接转轮、手柄或者设置电机，以方便驱动轴15转动。
本实施例在实际应用时，在对该支架本体1的安装时，控制驱动轴15转动，通过齿轮组16、螺杆14和螺套13的配合，使活塞板10在第一油腔9内滑动，从而使得第一油腔9内油液挤压向第二油腔11内，油液进入到滑动槽4内，推动多个第一滑杆5向发动机外壳靠近，并通过定位块6实现支架本体1的安装，并且，通过采用流体驱动第一滑杆5的伸缩，可以使多个定位块6能与发动机外壳紧密接触，提高了夹持固定机构的固定效果。
如图2和图4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述调节机构包括伸缩组件，所述伸缩组件用于调节所述激光传感器2的水平位置；
所述伸缩组件包括：
伸缩件，与支架本体1相连，所述支架本体1上设有供伸缩件伸缩的空槽19；
中空件，固定设置在所述空槽19内，且伸缩件上设有供中空件滑动的滑槽20；
第二输油管23，用于连接所述第一油腔9与所述中空件；
第二滑动件，所述第二滑动件的一端密封滑动连接在所述中空件内，另一端与所述伸缩件相连；以及
第二弹性连接件，用于连接所述第二滑动件与所述中空件以使所述第二滑动件可沿着所述中空件的长度方向弹性滑动。
本实施例中，所述伸缩件为滑动设置在空槽19内的承载板17，所述中空件为固定筒18，所述固定筒18滑动设置在滑槽20中，所述第二滑动件为第二滑杆21，所述第二滑杆21的一端密封滑动设置在固定筒18内，另一端与滑槽固定连接，所述第二弹性连接件为第二弹簧22，所述第二弹簧套设在第二滑杆21位于固定筒18内的杆体上。
本实施例在实际应用时，活塞板10在第一油腔9内滑动的过程中，使第一油腔9内油液通过第二输油管23进入到固定筒18内，油液推动第二滑杆21在固定筒18内滑动，从而实现对承载板17的伸缩，该伸缩组件同样采用了流体传动的方式，使承载板17伸缩的更加平稳。
如图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述控制机构包括：
第一阻挡件，所述第一阻挡件上设有通孔36，所述第一油腔9侧壁位于第一输油管12位置设有供第一阻挡件滑动侧第一侧槽28；
第二阻挡件，所述第一油腔9侧壁位于第二输油管23位置设有供第二阻挡件滑动的第二侧槽42；以及
控制组件，用于控制第一输油管12和第二输油管23的连通或阻断。
本实施例中，第一阻挡件和第二阻挡件分别为第一挡板24和第二挡板25，当然，第一阻挡件和第二阻挡件也可以为其它形式的结构，只要能够实现第一输油管12和第二输油管23的连通和阻断即可，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例在实际应用时，控制组件的设置，使得该测试装置夹持固定和调节的动作互不影响，进一步提高了该装置运行的稳定性，具体操作为：活塞板10在第一油腔9内滑动的过程中，控制组件控制第一挡板24上通孔36与第一输油管12连通，使第一油腔9内油液进入到第二油腔11内，使得支架本体1固定在发动机外壳上，活塞板10继续滑动，控制组件控制第一输油管12阻断，并控制第二挡板25，使得第二输油管23连通，实现承载板17的伸缩，只需转动驱动轴15即可完成夹持和伸缩过程，减少了操作步骤，提高了测试效率。
如图5-7所示，作为本发明的一种优选实施例，所述控制组件包括：
干涉件26，固定连接所述第一阻挡件，所述干涉件26在所述活动件的移动路径上；
相斥单元，所述相斥单元包括一对永磁铁27，其中一个所述永磁铁27嵌设在第一阻挡件内，另一个所述永磁铁27设置在第一侧槽28内，且两个所述永磁铁27的相对面磁极相同；以及
连接单元，用于连接所述第二阻挡件与所述活动件，所述活动件在第一油腔9内运动的过程中通过所述连接单元带动所述第二阻挡件在第二侧槽42内弹性滑动；
所述连接单元包括：
连接轴29，转动设置在支架本体1内；
第一绕线轮30，与所述连接轴29同轴固定连接；
第二绕线轮31，与所述连接轴29同轴固定连接；
第一拉绳32，用于连接所述第一绕线轮30和所述活动件；
第二拉绳33，用于连接所述第二绕线轮31和第二阻挡件；
扭簧34，用于连接轴29的转动复位；以及
第三弹性连接件，用于连接所述第二阻挡件与所述第二侧槽42以使所述第二阻挡件可沿着第二侧槽42的方向弹性滑动。
本实施例的一种情况中，控制组件可以为设置在第一油腔9内的两个气缸，气缸与第一挡板24和第二挡板25相连，并通过PLC编程来控制两个气缸的伸缩先后顺序，以实现第一输油管12和第二输油管23的连通和阻断，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例的另一种情况中，相斥单元也可以为设置在第一挡板24和第一侧槽28之间的弹簧，只要能够实现第一挡板24在第二侧槽42内的弹性滑动即可，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例的另一种情况中，连接单元也可以通过设置齿条、齿轮的驱动方式来带动第二挡板25在第二侧槽42内滑动，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例中，所述第三弹性连接件为第三弹簧，所述第三弹簧的一端与所述第二挡板25固定连接，另一端与第二侧槽42连接，当然，第三弹性连接件也可以为设置在第二侧槽42与第二挡板25之间硅胶柱或者橡胶柱，本实施例在此不进行具体的限定。
本实施例值得说明的是，第一挡板24在相斥单元的作用下，第一挡板24上通孔36与第一输油管12连通，干涉件26位于极限位置处，并且第一拉绳32位于第一油腔9内预留有一定的拉伸长度。
本实施例在实际应用时，活塞板10在第一油腔9内持续滑动过程中，优先与干涉件26发生接触，当干涉件26完全阻挡第一输油管12时，活塞板10通过第一拉绳32带动第一绕线轮30旋转，并通过第二拉绳33使得第二挡板25在第二侧槽42内移动，此时，活塞板10继续滑动使第一油腔9内油液挤压至固定筒18内，从而实现承载板17的伸长，减少了操作步骤，提高了测试效率。
如图1和8所示，作为本发明的一种优选实施例，所述调节机构还包括升降组件，所述升降组件用于调节激光传感器2与曲轴皮带轮之间的距离以使所述激光传感器2正对曲轴皮带轮端面上的码盘；
所述升降组件包括：
支撑板37，所述激光传感器2固定安装在支撑板37上；以及
传动单元，所述传动单元包括传动齿轮39、与传动齿轮39啮合的齿条40以及驱动传动齿轮39转动的传动轴38。
本实施例中，所述齿条40的一端与支撑板37固定连接，所述承载件上设有供齿条40滑动的条型槽41，所述传动轴38固定设置在传动齿轮39的轴心处，且传动轴38与承载板17转动连接，当然，传动单元也可以为伺服直线模组、气缸、液压缸等结构，本实施例在此不进行具体的限定。
优选地，传动轴38的端部还可以连接转轮、手柄或者设置电机，以方便传动轴38的转动。
本实施例在实际应用时，当伸缩机构伸缩到适当位置后，转动传动轴38，通过传动齿轮39和齿条40的配合，可对激光传感器2的竖直方向进行微调，从而使激光传感器2正对曲轴皮带轮端面上的码盘。
本发明上述实施例中提供了一种汽车发动机曲轴扭振测试装置，通过控制机构可控制夹持固定机构和调节机构的先后运作，使该测试装置先后完成夹持固定和调节激光传感器2位置的动作，实现该测试装置的快速定位安装和调节，与现有技术中安装和调节分开操作的方式相比，减少了操作步骤，提高了测试效率；并且，夹持固定机构通过采用流体驱动夹持的方式，使该测试装置能稳定固定在发动机外壳上的不同位置，提高了夹持固定机构的固定效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种汽车发动机曲轴扭振测试装置，所述装置包括支架本体以及设置在支架本体上的激光传感器；
其特征在于，还包括：
夹持固定机构，所述夹持固定机构用于将支架本体固定在发动机上；
调节机构，所述调节机构用于调节所述激光传感器的位置以使所述激光传感器正对曲轴皮带轮端面上的码盘；以及
控制机构，所述控制机构用于控制所述夹持固定机构和所述调节机构运作的先后顺序，其中，控制机构在控制所述夹持固定机构运作完成后，再控制所述调节机构运作，以实现该装置的定位安装和调节；
所述夹持固定机构包括夹持执行组件和夹持驱动组件；
所述夹持执行组件包括固定单元和至少一个定位单元；
所述固定单元包括设置在支架本体端面的固定件，所述固定件上开设有与定位单元相同数量的滑动槽；
所述定位单元包括：
第一滑动件，所述第一滑动件的一端密封滑动设置在所述滑动槽中，另一端贯穿滑动槽；
定位凸起，固定连接所述第一滑动件上；以及
第一弹性连接件，用于连接所述第一滑动件与所述滑动槽以使所述第一滑动件可沿着所述滑动槽的长度方向弹性滑动；
其中，所述夹持驱动组件用于驱动第一滑动件在滑动槽内滑动以使定位凸起向靠近或者远离发动机外壳的方向移动；
所述夹持驱动组件包括设置在支架本体内的第一油腔、密封滑动设置在第一油腔内的活动件、设置在固定件内的第二油腔、用于连通所述第一油腔与所述第二油腔的第一输油管以及用于驱动油液在第一油腔和第二油腔内流动的动力单元；
所述第二油腔与所述滑动槽连通；
所述动力单元包括与活动件固定连接的螺套、与螺套相配合的螺杆、与支架本体活动连接的驱动轴以及用于驱动轴与螺杆之间动力传递的齿轮组；
所述驱动轴与支架本体转动连接，所述齿轮组中一个齿轮与所述驱动轴连接，另一个齿轮与所述螺杆同轴固定连接；
所述调节机构包括伸缩组件，所述伸缩组件用于调节所述激光传感器的水平位置；
所述伸缩组件包括：
伸缩件，与支架本体相连，所述支架本体上设有供伸缩件伸缩的空槽；
中空件，固定设置在所述空槽内，且伸缩件上设有供中空件滑动的滑槽；
第二输油管，用于连接所述第一油腔与所述中空件；
第二滑动件，所述第二滑动件的一端密封滑动连接在所述中空件内，另一端与所述伸缩件相连；以及
第二弹性连接件，用于连接所述第二滑动件与所述中空件以使所述第二滑动件可沿着所述中空件的长度方向弹性滑动；
所述控制机构包括：
第一阻挡件，所述第一阻挡件上设有通孔，所述第一油腔侧壁位于第一输油管位置设有供第一阻挡件滑动的第一侧槽；
第二阻挡件，所述第一油腔侧壁位于第二输油管位置设有供第二阻挡件滑动的第二侧槽；以及
控制组件，用于控制第一输油管和第二输油管的连通或阻断；
所述控制组件包括：
干涉件，固定连接所述第一阻挡件，所述干涉件在所述活动件的移动路径上；
相斥单元，所述相斥单元包括一对永磁铁，其中一个所述永磁铁嵌设在第一阻挡件内，另一个所述永磁铁设置在第一侧槽内，且两个所述永磁铁的相对面磁极相同；以及
连接单元，用于连接所述第二阻挡件与所述活动件，所述活动件在第一油腔内运动的过程中通过所述连接单元带动所述第二阻挡件在第二侧槽内弹性滑动。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机曲轴扭振测试装置，其特征在于，所述连接单元包括：
连接轴，转动设置在支架本体内；
第一绕线轮，与所述连接轴同轴固定连接；
第二绕线轮，与所述连接轴同轴固定连接；
第一拉绳，用于连接所述第一绕线轮和所述活动件；
第二拉绳，用于连接所述第二绕线轮和第二阻挡件；
扭簧，用于连接轴的转动复位；以及
第三弹性连接件，用于连接所述第二阻挡件与所述第二侧槽以使所述第二阻挡件可沿着第二侧槽的方向弹性滑动。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机曲轴扭振测试装置，其特征在于，所述调节机构还包括升降组件，所述升降组件用于调节激光传感器与曲轴皮带轮之间的距离以使所述激光传感器正对曲轴皮带轮端面上的码盘；
所述升降组件包括：
支撑板，所述激光传感器固定安装在支撑板上；以及
传动单元，所述传动单元包括传动齿轮、与传动齿轮啮合的齿条以及驱动传动齿轮转动的传动轴。
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