CN118376350B - 一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于动平衡测试技术领域，具体的说是一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法，包括机座，所述机座上侧固定连接有一对检测部件；所述支座侧面转动连接有驱动轮；所述滑槽内部滑动连接有调节块；所述调节块上侧转动连接有张紧轮；所述张紧轮与驱动轮之间连接有皮带；所述托举组件包括升降板；所述升降板下侧固定连接有电动伸缩杆；所述升降板上侧通过支撑弹簧和阻尼器固定连接有托板。若曲轴不平衡，通过电动伸缩杆带动升降板向上运动，利用托板将曲轴抬升，使得曲轴与检测部件分离，之后便于对曲轴进行局部去重或增重操作，例如在曲轴表面打孔去重，利用支撑弹簧和阻尼器可吸收打孔过程中产生的振动或冲击力，防止传递至检测部件。

Description

一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法

技术领域

本发明属于动平衡测试技术领域，具体的说是一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法。

背景技术

动平衡性能检测是为了确保曲轴在高速旋转时质量均匀分布，避免产生不平衡，不平衡的曲轴会导致振动和噪音增加，不仅会影响车辆的舒适性，还可能引起曲轴和其他机械部件的磨损和故障，导致发动机的运行效率和使用寿命降低。

通过动平衡仪对曲轴进行测试的过程中，若检测到曲轴不平衡，则需要对其进行局部去重或增重，例如打孔去重。但是若将曲轴从动平衡仪上取下，打孔后再将其安装于动平衡仪上重新测试，其过程较为繁琐，且整个检测过程可能需要频繁地重复测试-打孔操作，直至将曲轴校准平衡为止，工作量相当之大；若在动平衡仪上直接打孔，打孔所带来的振动或冲击力又容易直接传递至动平衡仪的各个零部件上，尤其是对于那些较为精密的电子元件，振动或冲击力可能会造成其损伤或精度下降，降低动平衡仪的使用寿命。

中国专利申请CN115389103B的一项专利公开了一种异形曲轴动态平衡性测定装置，其技术方案要点是：包括用于对曲轴本体进行支撑的检测部件，驱动所述曲轴本体转动的驱动部件以及顶出部件，所述顶出部件包括固定筒，所述固定筒的外壁固定连接有固定杆，所述固定杆的一端设置在检测部件上，所述固定筒内纵向滑动设置有推块。该技术中驱动部件带动曲轴本体转动，通过旋转的方式对曲轴进行动态平衡检测，在检测过程中当转动的曲轴本体出现不平衡而跳动时会产生作用力，然后对该作用力进行存储，以在需要打孔时使顶板上移将曲轴本体顶起，使曲轴本体脱离检测部件，但曲轴本体仍位于动平衡机上，进而使动平衡机能够适应多次的检测。

但上述技术往往存在以下缺陷：其在使用时分为储能阶段和顶起阶段，通过动平衡检测过程中曲轴跳动促使压缩弹簧压缩蓄能，然后将压缩弹簧释放并利用其将曲轴向上顶起，让曲轴与检测部件脱离，从而便于对曲轴进行局部去重或增重，但是其传动结构较为复杂，并且曲轴在测试时需要多次上下跳动才能将压缩弹簧压缩到一定长度，也就是说，抬升曲轴的驱动力来自于其自身的跳动情况，但是曲轴制造存在误差，不同曲轴在测试时其跳动情况通常不同，因此也就难以保证压缩弹簧具有足够的压缩量来将曲轴顶起，导致该装置在使用时存在较大的不稳定性。

为此，本发明提供一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，包括：

机座，所述机座上侧固定连接有一对检测部件；所述检测部件用于对曲轴进行支撑和动平衡检测；所述检测部件顶部开设有槽口；所述槽口内部转动连接有一对滚轮；所述检测部件内侧开设有竖槽；

支座，所述支座固定连接于机座上侧；所述支座侧面转动连接有驱动轮，且驱动轮通过电机控制转动；

滑槽，所述滑槽开设于机座上侧；所述滑槽内部滑动连接有调节块；所述调节块与滑槽之间固定连接有调节弹簧；所述调节块上侧通过支架转动连接有张紧轮；所述张紧轮与驱动轮之间连接有皮带；

托举组件，所述托举组件用于对曲轴进行抬升；所述托举组件包括滑动连接于竖槽内部的升降板；所述升降板下侧与机座之间固定连接有电动伸缩杆；所述升降板上侧通过支撑弹簧固定连接有一组托板；所述托板与升降板之间连接有阻尼器。

优选的，所述托板设计为向上弯曲的弧形结构；所述托板上侧转动连接有一组均匀分布的导辊。

优选的，所述竖槽顶部固定连接有弹性的储气件；所述滑槽侧壁表面固定连接有顶套；所述顶套内部滑动密封连接有推杆，且推杆端部与调节块固定连接；所述储气件与顶套之间通过导管一互相连通。

优选的，所述驱动轮和张紧轮表面均开设有带槽；所述皮带和带槽的截面均设计为梯形结构，且皮带与带槽之间互相适配。

优选的，所述机座于驱动轮下方位置处开设有凹槽；所述凹槽内部固定连接有弹性膜垫；所述弹性膜垫内部构成的封闭空腔与储气件之间通过导管二互相连通；所述弹性膜垫内壁之间固定连接有弹性件一。

优选的，所述带槽内部固定连接有环形的多孔垫，且多孔垫采用吸水材料制成。

优选的，所述驱动轮内部圆周均布有一组气槽；所述气槽内部滑动连接有活动块；所述活动块与气槽之间固定连接有弹性件二；所述气槽与多孔垫之间开设有导孔；所述凹槽底部固定连接有磁性块，且磁性块与活动块靠近时互相吸引。

优选的，所述带槽侧壁与驱动轮端面之间开设有一组圆周均布的排渣孔。

一种曲轴动态平衡性能检测方法，该方法采用上述的曲轴动态平衡性能检测装置，包括以下步骤：

S1：将曲轴穿过皮带并架设于检测部件顶部，让曲轴两端与槽口内的滚轮相接触，利用调节弹簧将调节块拉紧，使得皮带处于张紧状态；

S2：通过电机控制驱动轮转动，利用皮带带动曲轴同步转动，进而通过检测部件对曲轴的动平衡进行检测，查看曲轴是否平衡；

S3：若曲轴不平衡，则关闭电机，通过电动伸缩杆带动升降板向上运动，利用托板将曲轴抬升，使得曲轴与检测部件分离，便于对曲轴进行局部去重或增重操作；

S4：升降板向上运动时挤压储气件，将储气件内部的气体通过导管一挤入顶套内部，利用推杆推动调节块在滑槽内部运动，使得皮带处于松弛状态，便于手动转动曲轴以对其去重或增重；

S5：升降板挤压储气件时气体通过导管二同步充入弹性膜垫内部，促使弹性膜垫向上膨胀鼓起，并将皮带压紧于驱动轮表面，防止松弛后的皮带与驱动轮脱离。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法，将曲轴穿过皮带并架设于检测部件顶部，让曲轴两端与槽口内的滚轮相接触，利用调节弹簧将调节块拉紧，使得皮带处于张紧状态，然后通过电机控制驱动轮转动，利用皮带带动曲轴同步转动，进而通过检测部件对曲轴的动平衡进行检测，查看曲轴是否平衡，若曲轴不平衡，则关闭电机，通过电动伸缩杆带动升降板向上运动，利用托板将曲轴抬升，使得曲轴与检测部件分离，之后便于对曲轴进行局部去重或增重操作，例如在曲轴表面打孔去重，利用支撑弹簧和阻尼器可吸收打孔过程中产生的振动或冲击力，防止振动或冲击力传递至检测部件，并导致其内部的各部件发生损坏。

2.本发明所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置及方法，将曲轴向上抬升时，升降板运动至竖槽顶部并挤压储气件，将储气件内部的气体通过导管一挤入顶套内部，促使推杆向外滑动并推动调节块在滑槽内部运动，从而使得皮带处于松弛状态，降低皮带对曲轴的束缚，一方面便于手动转动曲轴以对其去重或增重，减小转动阻力，另一方面在需要拆卸曲轴时便于将皮带从曲轴一端取下。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是图1中B处局部放大图；

图4是本发明中皮带的结构示意图；

图5是图4中C处局部放大图；

图6是本发明中驱动轮的剖视图；

图7是图6中D处局部放大图；

图8是本发明的方法流程示意图。

图中：机座1、检测部件2、曲轴3、槽口4、滚轮5、竖槽6、支座7、驱动轮8、电机9、滑槽10、调节块11、调节弹簧12、张紧轮13、皮带14、升降板15、电动伸缩杆16、支撑弹簧17、托板18、阻尼器19、导辊20、储气件21、顶套22、推杆23、导管一24、带槽25、凹槽26、弹性膜垫27、导管二28、弹性件一29、多孔垫30、气槽31、活动块32、弹性件二33、导孔34、磁性块35、排渣孔36。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，包括：

机座1，所述机座1上侧固定连接有一对检测部件2；所述检测部件2用于对曲轴3进行支撑和动平衡检测；所述检测部件2顶部开设有槽口4；所述槽口4内部转动连接有一对滚轮5；所述检测部件2内侧开设有竖槽6；检测部件2作为动平衡仪的一部分，其内部可设置用于检测曲轴3振动的振动传感器等电子元件，从而对曲轴3的动态平衡性能进行测试。

支座7，所述支座7固定连接于机座1上侧；所述支座7侧面转动连接有驱动轮8，且驱动轮8通过电机9控制转动；

滑槽10，所述滑槽10开设于机座1上侧；所述滑槽10内部滑动连接有调节块11；所述调节块11与滑槽10之间固定连接有调节弹簧12；所述调节块11上侧通过支架转动连接有张紧轮13；所述张紧轮13与驱动轮8之间连接有皮带14；

托举组件，所述托举组件用于对曲轴3进行抬升；所述托举组件包括滑动连接于竖槽6内部的升降板15；所述升降板15下侧与机座1之间固定连接有电动伸缩杆16；所述升降板15上侧通过支撑弹簧17固定连接有一组托板18；所述托板18与升降板15之间连接有阻尼器19。

现有技术中的曲轴动态平衡性能检测装置在使用时分为储能阶段和顶起阶段，通过动平衡检测过程中曲轴3跳动促使压缩弹簧压缩蓄能，然后将压缩弹簧释放并利用其将曲轴3向上顶起，让曲轴3与检测部件2脱离，从而便于对曲轴3进行局部去重或增重，但是其传动结构较为复杂，并且曲轴3在测试时需要多次上下跳动才能将压缩弹簧压缩到一定长度，也就是说，抬升曲轴3的驱动力来自于其自身的跳动情况，但是曲轴3制造存在误差，不同曲轴3在测试时其跳动情况通常不同，因此也就难以保证压缩弹簧具有足够的压缩量来将曲轴3顶起，导致该装置在使用时存在较大的不稳定性。

本发明在使用时将曲轴3穿过皮带14并架设于检测部件2顶部，让曲轴3两端与槽口4内的滚轮5相接触，利用调节弹簧12将调节块11拉紧，使得皮带14处于张紧状态，然后通过电机9控制驱动轮8转动，利用皮带14带动曲轴3同步转动，进而通过检测部件2对曲轴3的动平衡进行检测，查看曲轴3是否平衡，若曲轴3不平衡，则关闭电机9，通过电动伸缩杆16带动升降板15向上运动，利用托板18将曲轴3抬升，使得曲轴3与检测部件2分离，之后便于对曲轴3进行局部去重或增重操作，例如在曲轴3表面打孔去重，利用支撑弹簧17和阻尼器19可吸收打孔过程中产生的振动或冲击力，防止振动或冲击力传递至检测部件2，并导致其内部的各部件发生损坏。

本发明结构及操作均简单便捷，对于曲轴3的抬升不依靠曲轴3本身的跳动，而是通过电动伸缩杆16将曲轴3抬升，其工作过程更加可靠、稳定，并且在测试结束后，利用电动伸缩杆16和升降板15对曲轴3进行抬升，使得曲轴3与检测部件2脱离，从而便于将皮带14从曲轴3表面取下，提高对曲轴3的拆卸效率。

所述托板18设计为向上弯曲的弧形结构；所述托板18上侧转动连接有一组均匀分布的导辊20；通过将托板18设计为弧形，更加贴合曲轴3的形状，提高支撑曲轴3的稳定性，并且将曲轴3向上抬升后，由于曲轴3放置于导辊20表面，因此可以手动缓慢转动曲轴3，从而便于查看曲轴3各部位情况并对其进行局部去重或增重操作。

作为本发明优选的一个实施例，所述竖槽6顶部固定连接有弹性的储气件21，储气件21的材质可以是橡胶、硅胶、PVC等弹性材料；所述滑槽10侧壁表面固定连接有顶套22；所述顶套22内部滑动密封连接有推杆23，且推杆23端部与调节块11固定连接；所述储气件21与顶套22之间通过导管一24互相连通；将曲轴3向上抬升时，升降板15运动至竖槽6顶部并挤压储气件21，将储气件21内部的气体通过导管一24挤入顶套22内部，促使推杆23向外滑动并推动调节块11在滑槽10内部运动，从而使得皮带14处于松弛状态，降低皮带14对曲轴3的束缚，一方面便于手动转动曲轴3以对其去重或增重，减小转动阻力，另一方面在需要拆卸曲轴3时便于将皮带14从曲轴3一端取下。

作为本发明优选的一个实施例，所述驱动轮8和张紧轮13表面均开设有带槽25；所述皮带14和带槽25的截面均设计为梯形结构，且皮带14与带槽25之间互相适配；通过设置带槽25和皮带14的形状，从而对皮带14进行限位，防止皮带14运动时向两侧跑偏，提高皮带14带动曲轴3转动的效率。

作为本发明优选的一个实施例，所述机座1于驱动轮8下方位置处开设有凹槽26；所述凹槽26内部固定连接有弹性膜垫27，弹性膜垫27的材质可以是橡胶、硅胶、PVC等弹性材料；所述弹性膜垫27内部构成的封闭空腔与储气件21之间通过导管二28互相连通；所述弹性膜垫27内壁之间固定连接有弹性件一29；升降板15挤压储气件21时其内部的气体通过导管二28同步充入弹性膜垫27内部，促使弹性膜垫27向上膨胀鼓起，并将皮带14压紧于驱动轮8表面，防止松弛后的皮带14与驱动轮8脱离，并导致后续还需将皮带14重新安装的问题，减少不必要的麻烦。同样的结构也可设置于张紧轮13下方的调节块11表面，从而防止松弛后的皮带14与张紧轮13脱离。

作为本发明优选的一个实施例，所述带槽25内部固定连接有环形的多孔垫30，且多孔垫30采用吸水材料制成，例如海绵、泡棉、多孔棉等等；曲轴3在加工后其表面通常会残留有润滑保护用的油脂，进而皮带14与曲轴3接触后部分油脂粘附于皮带14内侧，容易引起皮带14打滑的问题，通过设置多孔垫30，当皮带14内侧与多孔垫30接触时，多孔垫30能够吸收皮带14表面的油脂，从而有效防止皮带14打滑，进一步提高皮带14带动曲轴3转动的效率，并且当皮带14挤压多孔垫30时能够将多孔垫30内部的空气向外挤出，并喷洒于皮带14内侧，吹除皮带14表面粘附的灰尘等杂质，降低杂质引起皮带14打滑或破损的问题。

作为本发明优选的一个实施例，所述驱动轮8内部圆周均布有一组气槽31；所述气槽31内部滑动连接有活动块32；所述活动块32与气槽31之间固定连接有弹性件二33；所述气槽31与多孔垫30之间开设有导孔34；所述凹槽26底部固定连接有磁性块35，且磁性块35与活动块32靠近时互相吸引；随着驱动轮8不断转动，当其中一个气槽31转动至下方时，其内部的活动块32受到磁性块35的吸引，带动活动块32向下运动，从而将气槽31内部的空气通过导孔34向外挤出，进一步吹拂皮带14内侧并去除其表面的杂质，同时还可以对皮带14进行冷却降温，延长其使用寿命，并且空气通过导孔34喷出时会经过多孔垫30内部，能够有效将多孔垫30内部吸收的杂质向外带出。

作为本发明优选的一个实施例，所述带槽25侧壁与驱动轮8端面之间开设有一组圆周均布的排渣孔36；通过设置多个排渣孔36，气流在吹拂皮带14内侧时，能够将杂质通过排渣孔36快速向外带出，提高杂质向外排出的效率，防止杂质受到带槽25及皮带14的阻挡而难以顺利排出的问题。

如图8所示，一种曲轴动态平衡性能检测方法，该方法采用上述的曲轴动态平衡性能检测装置，包括以下步骤：

S1：将曲轴3穿过皮带14并架设于检测部件2顶部，让曲轴3两端与槽口4内的滚轮5相接触，利用调节弹簧12将调节块11拉紧，使得皮带14处于张紧状态；

S2：通过电机9控制驱动轮8转动，利用皮带14带动曲轴3同步转动，进而通过检测部件2对曲轴3的动平衡进行检测，查看曲轴3是否平衡；

S3：若曲轴3不平衡，则关闭电机9，通过电动伸缩杆16带动升降板15向上运动，利用托板18将曲轴3抬升，使得曲轴3与检测部件2分离，便于对曲轴3进行局部去重或增重操作；

S4：升降板15向上运动时挤压储气件21，将储气件21内部的气体通过导管一24挤入顶套22内部，利用推杆23推动调节块11在滑槽10内部运动，使得皮带14处于松弛状态，便于手动转动曲轴3以对其去重或增重；

S5：升降板15挤压储气件21时气体通过导管二28同步充入弹性膜垫27内部，促使弹性膜垫27向上膨胀鼓起，并将皮带14压紧于驱动轮8表面，防止松弛后的皮带14与驱动轮8脱离。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：包括：

机座（1），所述机座（1）上侧固定连接有一对检测部件（2）；所述检测部件（2）用于对曲轴（3）进行支撑和动平衡检测；所述检测部件（2）顶部开设有槽口（4）；所述槽口（4）内部转动连接有一对滚轮（5）；所述检测部件（2）内侧开设有竖槽（6）；

支座（7），所述支座（7）固定连接于机座（1）上侧；所述支座（7）侧面转动连接有驱动轮（8），且驱动轮（8）通过电机（9）控制转动；

滑槽（10），所述滑槽（10）开设于机座（1）上侧；所述滑槽（10）内部滑动连接有调节块（11）；所述调节块（11）与滑槽（10）之间固定连接有调节弹簧（12）；所述调节块（11）上侧通过支架转动连接有张紧轮（13）；所述张紧轮（13）与驱动轮（8）之间连接有皮带（14）；

托举组件，所述托举组件用于对曲轴（3）进行抬升；所述托举组件包括滑动连接于竖槽（6）内部的升降板（15）；所述升降板（15）下侧与机座（1）之间固定连接有电动伸缩杆（16）；所述升降板（15）上侧通过支撑弹簧（17）固定连接有一组托板（18）；所述托板（18）与升降板（15）之间连接有阻尼器（19）；

所述托板（18）设计为向上弯曲的弧形结构；所述托板（18）上侧转动连接有一组均匀分布的导辊（20）；

所述竖槽（6）顶部固定连接有弹性的储气件（21）；所述滑槽（10）侧壁表面固定连接有顶套（22）；所述顶套（22）内部滑动密封连接有推杆（23），且推杆（23）端部与调节块（11）固定连接；所述储气件（21）与顶套（22）之间通过导管一（24）互相连通。

2.根据权利要求1所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：所述驱动轮（8）和张紧轮（13）表面均开设有带槽（25）；所述皮带（14）和带槽（25）的截面均设计为梯形结构，且皮带（14）与带槽（25）之间互相适配。

3.根据权利要求2所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：所述机座（1）于驱动轮（8）下方位置处开设有凹槽（26）；所述凹槽（26）内部固定连接有弹性膜垫（27）；所述弹性膜垫（27）内部构成的封闭空腔与储气件（21）之间通过导管二（28）互相连通；所述弹性膜垫（27）内壁之间固定连接有弹性件一（29）。

4.根据权利要求3所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：所述带槽（25）内部固定连接有环形的多孔垫（30），且多孔垫（30）采用吸水材料制成。

5.根据权利要求4所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：所述驱动轮（8）内部圆周均布有一组气槽（31）；所述气槽（31）内部滑动连接有活动块（32）；所述活动块（32）与气槽（31）之间固定连接有弹性件二（33）；所述气槽（31）与多孔垫（30）之间开设有导孔（34）；所述凹槽（26）底部固定连接有磁性块（35），且磁性块（35）与活动块（32）靠近时互相吸引。

6.根据权利要求5所述的一种曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：所述带槽（25）侧壁与驱动轮（8）端面之间开设有一组圆周均布的排渣孔（36）。

7.一种曲轴动态平衡性能检测方法，该方法采用权利要求6所述的曲轴动态平衡性能检测装置，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将曲轴（3）穿过皮带（14）并架设于检测部件（2）顶部，让曲轴（3）两端与槽口（4）内的滚轮（5）相接触，利用调节弹簧（12）将调节块（11）拉紧，使得皮带（14）处于张紧状态；

S2：通过电机（9）控制驱动轮（8）转动，利用皮带（14）带动曲轴（3）同步转动，进而通过检测部件（2）对曲轴（3）的动平衡进行检测，查看曲轴（3）是否平衡；

S3：若曲轴（3）不平衡，则关闭电机（9），通过电动伸缩杆（16）带动升降板（15）向上运动，利用托板（18）将曲轴（3）抬升，使得曲轴（3）与检测部件（2）分离，便于对曲轴（3）进行局部去重或增重操作。

8.根据权利要求7所述的一种曲轴动态平衡性能检测方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：

S4：升降板（15）向上运动时挤压储气件（21），将储气件（21）内部的气体通过导管一（24）挤入顶套（22）内部，利用推杆（23）推动调节块（11）在滑槽（10）内部运动，使得皮带（14）处于松弛状态，便于手动转动曲轴（3）以对其去重或增重；

S5：升降板（15）挤压储气件（21）时气体通过导管二（28）同步充入弹性膜垫（27）内部，促使弹性膜垫（27）向上膨胀鼓起，并将皮带（14）压紧于驱动轮（8）表面，防止松弛后的皮带（14）与驱动轮（8）脱离。