CN114674651A - 一种固定前端轮系的皮带的安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及发动机技术领域，提供了一种固定前端轮系的皮带的安装方法，包括根据试验皮带的张力随时间的衰减曲线，获取试验皮带的张力由急速衰减期进入稳定衰减期的转折时间；初始调节样本皮带的张力至初始张力值，在样本皮带在转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定初始张力值为工艺张力值；调节各个皮带的安装张力值至工艺张力值，固定固定前端轮系的带轮的位置。本申请的方法可以在大批量皮带安装时，减少后续测量次数，提高生产效率。

Description

一种固定前端轮系的皮带的安装方法

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种固定前端轮系的皮带的安装方法。

背景技术

相关技术中，发动机的固定前端轮系系统的皮带张力是通过皮带伸长产生的拉力，在每一个皮带的张力调节至预设张力的过程中，都需要反复调节皮带的皮带张力，且每次调节过程中都需要测量其实时皮带张力，以及反复移动各个带轮的固定位置，这样会严重影响产线的生产节拍，降低生产效率。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种固定前端轮系的皮带的安装方法，能够加快生产节拍。

为了达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例公开了一种固定前端轮系的皮带的安装方法，所述安装方法包括：

根据试验皮带的张力随时间的衰减曲线，获取所述试验皮带的张力由急速衰减期进入稳定衰减期的转折时间；

初始调节样本皮带的张力至初始张力值，在所述样本皮带在所述转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定所述初始张力值为工艺张力值；

调节各个皮带的安装张力值至所述工艺张力值，固定所述固定前端轮系的带轮的位置。

一实施例中，所述安装方法包括：

将所述试验皮带进行定转速和定负荷的热试试验，记录所述试验皮带随时间的张力值，以获取所述试验皮带的张力随时间的衰减曲线。

一实施例中，初始调节所述样本皮带的张力至初始张力值之后，所述安装方法包括：

将所述样本皮带进行定转速和定负荷的热试试验，记录所述样本皮带随时间的张力值，以获取所述样本皮带的张力随时间的衰减曲线；

根据所述样本皮带的张力随时间的衰减曲线，确定所述样本皮带在所述转折时间之后的张力值为预设张力值。

一实施例中，所述安装方法包括：

根据所述试验皮带的张力随时间的衰减曲线，确定所述试验皮带在所述转折时间之后的张力值为目标张力值，其中，所述预设条件包括确定所述预设张力值与所述目标张力值之差的绝对值小于目标公差。

一实施例中，所述预设条件包括：

确定所述样本皮带的过程能力指数大于或等于阈值。

一实施例中，初始调节所述样本皮带的张力至初始张力值，在所述样本皮带在所述转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定所述初始张力值为工艺张力值，包括：

在所述预设张力值不满足所述预设条件的情况下，反复调节所述样本皮带的所述初始张力值，直至所述预设张力值满足所述预设条件。

一实施例中，所述试验皮带的数量在2个～5个之间。

一实施例中，所述样本皮带的数量小于等于50个，且所述样本皮带的数量大于所述试验皮带的数量。

一实施例中，调节所述多个皮带的安装张力值至所述工艺张力值，固定所述固定前端轮系的带轮的位置，包括：

调节所述固定前端轮系的任一带轮的位置，并监控所述安装张力值；

在所述安装张力值达到所述工艺张力值的情况下，固定被调节的所述带轮的位置。

一实施例中，调节所述固定前端轮系的任一带轮的位置，包括：

通过调整杆调节所述带轮按照预设轨道移动，以调节所述带轮的位置。

本申请实施例公开了一种固定前端轮系的皮带的安装方法，通过试验皮带的张力随时间的衰减曲线获取转折时间，然后通过样本皮带在转折时间之后的预设张力值满足预设条件从而确定工艺张力值，最后在后续大批量安装皮带时，可直接调整安装张力值至工艺张力值，减少后续测量次数，提高生产效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种固定前端轮系的皮带的安装方法的流程示意图；

图2为一实施例中试验皮带的张力随时间的衰减曲线图；

图3为固定前端轮系中通过调整杆调节发电机带轮的结构示意图，其中，虚线为发电机带轮的初始位置。

附图标记说明

固定前端轮系1；皮带11；发电机带轮12；水泵带轮13；惰轮14；压缩机带轮15；曲轴带轮16；调整杆2。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。本申请实施例中的“第一”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在介绍本申请实施例提供的固定前端轮系的皮带的安装方法之前，为使得本申请实施例更加清楚，先介绍发动机的固定前端轮系：

请参阅图3，发动机的固定前端轮系1包括：皮带11、发电机带轮12、水泵带轮13、惰轮14、压缩机带轮15和曲轴带轮16，皮带11依次绕过发电机带轮12、水泵带轮13、惰轮14、压缩机带轮15和曲轴带轮16。通过伸长皮带11产生张力，使得皮带11能够带动各个带轮转动。在皮带11安装完成后，各个带轮的位置基本不会因为荷载等的变化再移动。

相关技术中的固定前端轮系的皮带安装方法如下，请参阅图3，初装时，发电机带轮12处于虚线处，将皮带11套进各个带轮上，移动发电机带轮12位置，使皮带11张力达到一个定值，再固定发电机带轮12，旋转曲轴带轮16释放皮带11因拉伸在各带段上产生的残余应力，然后测量实时皮带张力，将实时皮带张力与预设张力进行比较，如果上述两者相差较大，则需要松掉发电机带轮12，再次移动发电机带轮12位置，重新调整张力达到另一个定值，重新固定发电机带轮12，旋转曲轴带轮16释放皮带11因拉伸在各带段上产生的残余应力，然后测量实时皮带张力，将实时皮带张力与预设张力进行比较。不断重复上述过程，直至实时皮带张力达到预设张力。这种安装方法，每个皮带11均需要较长的调整时长，调整步骤繁杂。

本申请实施例提供了一种固定前端轮系的皮带的安装方法，请参阅图1，安装方法包括：

S1、根据试验皮带的张力随时间的衰减曲线，获取所述试验皮带的张力由急速衰减期进入稳定衰减期的转折时间。

这里，可以从多个皮带11中选取部分皮带11作为试验皮带，试验皮带的数量也为多个。一次张拉单个试验皮带至特定张力值，试验皮带的张力随时间变化对应形成衰减曲线。张力急速减小的时间段为急速衰减期，张力基本稳定的时间段为稳定衰减期，急速衰减期进入稳定衰减期的时间点即为转折时间。

需要理解的是，这里的张力基本稳定是指稳定衰减期的张力并不是一直不变，而是存在较小的波动，但是相对处于急速衰减期的张力衰减来说，该波动较小。

示例性地，一实施例中，试验皮带的数量可以在2个～5个之间。也就是说，试验皮带可以为2个、3个、4个或5个。以试验皮带的数量为2个为例，请参阅图2，曲线a和曲线b分别表示2个试验皮带的衰减曲线。由曲线a和曲线b可知：2个试验皮带一次张拉至不同的特定张力值，各自的张力随时间变化，分别经历由急速衰减期到稳定衰减期的张力值情况。2个试验皮带由急速衰减期到稳定衰减期的转折时间几乎一致，以图2所示，在此实施例中，20min(分钟)这个时间点为试验皮带的转折时间。

这样，采用较少的试验皮带，在有限次数内可以快速获取转折时间，提高工作效率。

一些实施例中，试验皮带的张力随时间的衰减曲线可以输出至计算机屏幕或者输出至纸张上，这样，作业人员可以直观地观察试验皮带的张力随时间的衰减曲线，根据试验皮带的张力随时间的衰减曲线，查找试验皮带的张力由急速衰减期进入稳定衰减期的转折时间。当然，也可以不输出试验皮带的张力随时间的衰减曲线，而是直接输出转折时间。在实际作业中，作业人员样本皮带需求进行选择。还有些实施例中，转折时间也可以不直接输出至计算机屏幕或者纸张上，可以在检测装置或处理器内缓存，只要可以用于执行下一步处理即可。

示例性的，转折时间可以通过时间点对应的衰减曲线的斜率确定。例如图2中，可以取衰减曲线的斜率初次为0时对应的时间点为转折时间。

S2、初始调节样本皮带的张力至初始张力值，在所述样本皮带在所述转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定所述初始张力值为工艺张力值。

这里，可以从多个皮带11中选取部分皮带11作为样本皮带，样本皮带的数量也为多个。初始张力值是指初始张拉样本皮带对应的张力值。

示例性的，一些实施例中，样本皮带的数量小于等于50个，且样本皮带的数量大于试验皮带的数量。这样，通过适量的样本皮带较为可靠地确定工艺张力值，兼顾效率和准确度。可以在不降低工作效率的前提下，获取多个初始张力值，以增加后续皮带11安装的成功率。

S3、调节各个皮带的安装张力值至所述工艺张力值，固定所述固定前端轮系1的带轮的位置。

这里，各个皮带11安装张力值均调节至工艺张力值，将固定前端轮系1的各个带轮的位置均固定，完成皮带11的安装。

示例性的，可以通过调整固定前端轮系1的任意一个带轮的位置来调节皮带11的张力值。以发电机带轮12为例，请参阅图3，可以先将曲轴带轮16、压缩机带轮15、水泵带轮13以及惰轮14固定，将发电机带轮12移动到虚线位置，将皮带11套进各个带轮中，然后通过调节发电机带轮12的位置使皮带11张力至工艺张力值，再固定发电机带轮12。

本实施例通过试验皮带的张力随时间的衰减曲线，获取其张力由急速衰减期进入稳定衰减期的转折时间，然后选取部分皮带11为样本皮带，获取样本皮带经过转折时间后的预设张力值，在预设张力值满足预设条件，从而确定初始张力值为工艺张力值。这样，在进行批量皮带11安装时，各个皮带11只需调节安装张力值至工艺张力值后，固定带轮的位置即可，不需要再反复移动每个皮带对应的带轮的固定位置，也不需要每次调节过程中都长时间监控实时皮带张力，步骤简单，能够高效地完成皮带11的批量安装，有效加快生产节拍，提高生产效率。

示例性的，一些实施例中，在同一批次的皮带11安装时，可以取少量部分进行作为试验皮带和样本皮带，待确定工艺张力值后，即可以对同一批次的皮带11进行批量安装，也可以对其他批次的产品的进行安装，极大缩短了生产节拍，提高了安装效率，降低了安装成本。

一实施例中，安装方法包括：S4、将所述试验皮带进行定转速和定负荷的热试试验，记录所述试验皮带随时间的张力值，以获取所述试验皮带的张力随时间的衰减曲线。步骤S4在步骤S3之前实施。可以理解的是，定转速是指发动机带动曲轴带轮16按一定转速转动。定负荷是指通过控制油门开度使发动机的喷油量一定。

示例性的，请参阅图2，仍然以2个试验皮带为例，选取2个试验皮带进行定转速和定负荷的热试试验，可以每间隔10min记录试验皮带的张力值，并绘制试验皮带的张力随时间的衰减曲线，这样，来获取试验皮带的张力随时间的衰减曲线，根据衰减曲线获取试验皮带衰减至稳定衰减期的转折时间为20min。

在相关技术中测量皮带11的张力时，是通过手动旋转曲轴带轮16，使皮带11与前端轮系中各个带轮同步转动，且在测试中整个前端轮系中都没有加载负荷，这样会造成皮带11不能很好地嵌入各个带轮的楔槽中，因此，在后续的实地运转过程中，由于压缩机或者发电机等负荷加入以及发动机转速的加大，会增加皮带11进入稳定衰减期后的预设张力值的不确定性，因此，相关技术中的安装方法，会造成皮带的预设张力过大或者过小，然而，预设张力过小导致耐久后会存在皮带打滑异响的风险；预设张力过大导致实际运转时皮带以及各个附件的轴承摩擦损耗增大。

本实施例采用定转速和定负荷的热试试验，使皮带11能够有效嵌入各个带轮中的楔槽内，提高皮带11的安装精度，降低皮带11张力测量的不确定性，提高生产质量。

一实施例中，初始调节样本皮带的张力至初始张力值之后，安装方法包括：

S201、将所述样本皮带进行定转速和定负荷的热试试验，记录所述样本皮带随时间的张力值，以获取所述样本皮带的张力随时间的衰减曲线；

S202、根据所述样本皮带的张力随时间的衰减曲线，确定所述样本皮带在所述转折时间之后的张力值为预设张力值。

示例性的，取30个皮带11为样本皮带进行定转速和定负荷的热试试验，每隔10min记录样本皮带随时间的张力值，绘制样本皮带的张力值随时间的衰减曲线，根据样本皮带的张力随时间的衰减曲线，以转折时间例如20min之后的张力值作为预设张力值。

一些实施例中，样本皮带的张力随时间的衰减曲线可以输出至计算机屏幕或者输出至纸张上，这样，作业人员可以直观地观察样本皮带的张力随时间的衰减曲线，根据样本皮带的张力随时间的衰减曲线，查找样本皮带的预设张力值。当然，也可以不输出样本皮带的张力随时间的衰减曲线，而是直接输出预设张力值。在实际作业中，作业人员可以根据需求进行选择。还有些实施例中，预设张力值也可以不直接输出至计算机屏幕或者纸张上，可以在检测装置或处理器内缓存，只要可以用于执行下一步处理即可。

一实施例中，安装方法包括：S5、根据所述试验皮带的张力随时间的衰减曲线，确定所述试验皮带在所述转折时间之后的张力值为目标张力值，其中，所述预设条件包括确定所述预设张力值与所述目标张力值之差的绝对值小于目标公差。

示例性的，仍然以图2中的试验皮带为例，根据试验皮带的张力随时间的衰减曲线，获取试验皮带在转折时间为20min之后的张力值作为目标张力值。目标公差为一预设值，作业人员根据需要确定出目标公差，例如，目标公差可以在25N(牛顿)至35N之间，例如目标公差可以为30N；也可以通过获取多个试验皮带的张力随时间的衰减曲线的确定的目标张力值，经过相应的计算获得目标公差。然后判断预设张力值与目标张力值之差的绝对值与目标公差的大小，确保预设张力值落入目标张力值的范围内。目标公差还可以根据工程实际能力进行适当优化。

一些实施例中，在确定所述试验皮带在所述转折时间之后的张力值为目标张力值之后，所述安装方法包括：S6、确定所述目标张力值大于最小需求张力，且小于最大承受张力。

可以理解的是，在发动机的固定前端轮系实际运营过程中，皮带11会随着车辆里程的增加，其皮带的弹性会产生损耗衰减，这样就会导致皮带张力降低，因此，考虑到这一部分衰减，为了使皮带11能够经济稳定的运行，设置最小需求张力和最大承受张力，既能够保证皮带不产生打滑，又避免摩擦损失过大。示例性的，在保证皮带不产生打滑前提下，最小需求张力f1可以为300N，在考虑整机油耗(摩擦损失)以及各个轴承以及皮带寿命的前提下，最大承受张力f2可以为600N。

一实施例中，预设条件包括：确定所述样本皮带的过程能力指数大于或等于阈值。

这里，所述的过程能力指数(Cpk)是指过程能力满足产品质量标准要求的程度，如规格范围等。计算公式为：CPK＝Min[(USL-Mu)/3σ,(Mu-LSL)/3σ]，USL为规格上限，LSL为规格下限，Mu为平均值，σ为标准差。

示例性的，阈值为1.33。通过计算样本皮带的预设张力值与试验皮带的目标张力值的范围之间的过程能力指数，判断过程能力指数是否大于或者等于1.33，确保预设张力值符合良品率要求。需要说明的是，当Cpk≥1.33时，表示能力良好，状态稳定，预设张力值接近于目标张力值。本实施例通过计算样本皮带的过程能力指数大于或等于阈值，提高工艺张力值的精确性，以便批量安装皮带11时更加快捷且合格率高。

一实施例中，S2、初始调节所述样本皮带的张力至初始张力值，在所述样本皮带在所述转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定所述初始张力值为工艺张力值，包括：

S201、在所述预设张力值不满足所述预设条件的情况下，反复调节所述样本皮带的所述初始张力值，直至所述预设张力值满足所述预设条件。

示例性的，当预设张力值与目标张力值的绝对值大于目标公差时，可以适宜调节样本皮带的初始张力值，直至转折时间之后的预设张力值与目标张力值的绝对值小于目标公差；当样本皮带的预设张力值与目标张力值范围之间的过程能力指数小阈值时，如预设张力值高于目标张力值的最大要求值时，可以适当降低初始张力值的大小。可以理解的是，根据时间随时间的衰减曲线可以看出，一般初始张力值与转折时间后的预设张力值存在着正相关的关系，意味着当增大初始张力值的大小时，其预设张力值也会变大。因此，可以通过判断预设张力值与目标张力值之差的正负性以及差值的大小，从而确定调节初始张力值的大小以及调节的幅度，通过反复优化初始张力值，使得皮带11安装时更加快捷、便利。

一实施例中，在满足预设要求的前提下，可以根据目标张力值和目标公差，获取较宽范围的初始张力值，可以降低调节安装张力值的难度，使得后续安装皮带11时更加快捷，加快生产节拍。

一实施例中，S3、调节所述多个皮带11的安装张力值至所述工艺张力值，固定所述固定前端轮系1的带轮的位置，包括：

S301、调节所述固定前端轮系1的任一带轮的位置，并监控所述安装张力值；

S302、在所述安装张力值达到所述工艺张力值的情况下，固定被调节的所述带轮的位置。

请参阅图3，前端轮系包括皮带11以及皮带11依次绕过的发电机带轮12、水泵带轮13、惰轮14、压缩机带轮15和曲轴带轮16。可以通过调节发电机带轮12、水泵带轮13、惰轮14、压缩机带轮15或者曲轴带轮16的位置，在调节的同时实施监控皮带11的张力值，直至调节到工艺张力值为止。在安装张力值达到工艺张力值的情况下，固定被调节的带轮的位置。例如，可以通过螺栓或者螺钉等紧固件将被调节的带轮固定锁紧，防止其窜动，提高整个固定前端轮系1的稳定性。

一实施例中，固定被调节的带轮的位置的方式不限于螺接，还可以是胶接或者卡接等固定方式。

一实施例中，S301、调节所述固定前端轮系1的任一带轮的位置，包括：

S3011、通过调整杆2调节所述带轮按照预设轨道移动，以调节所述带轮的位置。

例如，以调节发电机带轮12为例，发电机带轮设置预设轨道内，预设轨道的形状可以是直线型，也可以是曲线型，或者其他形状等，预设轨道的一端为初始端，当发电机带轮处于初始端时(图3虚线处)，与其他带轮的位置较近，因此，皮带11较为容易地安装在前端轮系中的各个带轮上，待皮带11安装完成后，拉动调整杆2带动发电机带轮12在预设轨道内远离初始端移动，这时皮带11慢慢绷紧。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固定前端轮系的皮带的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括：

根据试验皮带的张力随时间的衰减曲线，获取所述试验皮带的张力由急速衰减期进入稳定衰减期的转折时间；

初始调节样本皮带的张力至初始张力值，在所述样本皮带在所述转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定所述初始张力值为工艺张力值；

调节各个皮带的安装张力值至所述工艺张力值，固定所述固定前端轮系的带轮的位置。

2.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括：

将所述试验皮带进行定转速和定负荷的热试试验，记录所述试验皮带随时间的张力值，以获取所述试验皮带的张力随时间的衰减曲线。

3.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，初始调节所述样本皮带的张力至初始张力值之后，所述安装方法包括：

将所述样本皮带进行定转速和定负荷的热试试验，记录所述样本皮带随时间的张力值，以获取所述样本皮带的张力随时间的衰减曲线；

根据所述样本皮带的张力随时间的衰减曲线，确定所述样本皮带在所述转折时间之后的张力值为预设张力值。

4.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括：

根据所述试验皮带的张力随时间的衰减曲线，确定所述试验皮带在所述转折时间之后的张力值为目标张力值，其中，所述预设条件包括确定所述预设张力值与所述目标张力值之差的绝对值小于目标公差。

5.根据权利要求4所述的安装方法，其特征在于，所述预设条件包括：

确定所述样本皮带的过程能力指数大于或等于阈值。

6.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，初始调节所述样本皮带的张力至初始张力值，在所述样本皮带在所述转折时间之后的预设张力值满足预设条件的情况下，确定所述初始张力值为工艺张力值，包括：

在所述预设张力值不满足所述预设条件的情况下，反复调节所述样本皮带的所述初始张力值，直至所述预设张力值满足所述预设条件。

7.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述试验皮带的数量在2个～5个之间。

8.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述样本皮带的数量小于等于50个，且所述样本皮带的数量大于所述试验皮带的数量。

9.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于，调节所述多个皮带的安装张力值至所述工艺张力值，固定所述固定前端轮系的带轮的位置，包括：

调节所述固定前端轮系的任一带轮的位置，并监控所述安装张力值；

在所述安装张力值达到所述工艺张力值的情况下，固定被调节的所述带轮的位置。

10.根据权利要求9所述的安装方法，其特征在于，调节所述固定前端轮系的任一带轮的位置，包括：

通过调整杆调节所述带轮按照预设轨道移动，以调节所述带轮的位置。

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