CN209279858U - 双级塔轮相位角误差检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及双级塔轮技术领域，公开了一种双级塔轮相位角误差检测装置，包括测量底座、双级塔轮定心组件、小齿轮齿槽定位组件及大齿轮相位偏移距离测量组件；小齿轮齿槽定位组件设置在待检测双级塔轮的小齿轮一侧且沿径向定位小齿轮齿槽；大齿轮相位偏移距离测量组件设置在大齿轮一侧以测量待检测双级塔轮的大齿轮上最接近小齿轮齿槽定位组件轴线的齿槽中心位置相对双级塔轮校准件的相应位置的偏移量。本实用新型的双级塔轮相位角误差检测装置通过双级塔轮定心组件、小齿轮齿槽定位组件定位待检测双级塔轮，再通过大齿轮相位偏移距离测量组件中百分表测量出偏移值即可得到误差值，大幅提高了双级塔轮相位角度的检测效率。

Description

双级塔轮相位角误差检测装置

技术领域

本实用新型涉及双级塔轮技术领域，具体地指一种双级塔轮相位角误差检测装置。

背景技术

发动机凸轮轴顶置可以缩短凸轮轴与气门之间的距离，其省略了气门的挺杆和挺柱，从而简化了凸轮轴到气门之间的传动机构，使发动机的结构紧凑，可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率，减少高速运转下的传动噪音。因此，顶置凸轮轴的应用越来越广泛。

顶置凸轮轴虽然缩短了与气门的距离，但却拉大了凸轮轴与曲轴之间的距离。因此，为了缩短传动链、减小转动惯量，在发动机齿轮系中应用双级塔轮成为了一种很好的选择，其应用也越来越广泛。

双级塔轮采用大齿轮与小齿轮较大过盈联接的结构，保证可以承受一定的扭矩，并且大齿轮小齿轮之间存在高精度的相位角关系。该相位关系对发动机点火正时有着极其重要的作用，在生产中控制其相位角度的准确性就显得极其重要。目前，控制其角度的检测方式就是在生产过程中用三坐标或者终端检测专机对其检测，其检测时间长、效率低，平均时间5～7分钟才能检测出双级塔轮相位角是否合格。此外，在生产过程中用三坐标或者终端检测专机无法对大批量所生产的产品进行检测，所以在生产中存在不可控制的风险。

因此，如何有效提高对双级塔轮的相位角度的检测效率，缩短检测时间，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种双级塔轮相位角误差检测装置，能够提高对双级塔轮的相位角度的检测效率，缩短检测时间。

为实现上述目的，本实用新型所设计的双级塔轮相位角检测装置包括测量底座、双级塔轮定心组件、小齿轮齿槽定位组件及大齿轮相位偏移距离测量组件，所述双级塔轮定心组件、所述级塔轮定心组件及所述小齿轮齿槽定位组件固定在所述测量底座上；所述小齿轮齿槽定位组件以轴向经过待检测双级塔轮的小齿轮的径向的方式设置在定位在所述双级塔轮定心组件上的待检测双级塔轮的小齿轮的一侧，且可松紧地沿径向定位所述待检测双级塔轮的小齿轮的齿槽；所述大齿轮相位偏移距离测量组件设置在所述待检测双级塔轮的大齿轮一侧，以测量所述待检测双级塔轮的大齿轮上最接近所述小齿轮齿槽定位组件轴线的齿槽中心位置相对双级塔轮校准件的大齿轮上最接近所述小齿轮齿槽定位组件轴线的齿槽中心位置的偏移量。

作为优选方案，所述测量底座包括相对水平面倾斜设置的底板及支撑在所述底板下使所述底板相对水平面倾斜的支腿。

作为优选方案，所述双级塔轮定心组件包括固定在所述底板上的垫板及两个固定在所述垫板上定位所述待检测双级塔轮的内孔的圆销，两个所述圆销的中心的连线的中点处的垂线经过双级塔轮的轴线和一个齿槽中心线。

作为优选方案，所述小齿轮齿槽定位组件包括定位销、销座、弹簧、定位销衬套及圆柱销，所述销座固定在底板上，所述定位销可沿轴向滑动地设置在所述销座中，所述弹簧套设在所述定位销上且被固定在所述销座外侧的定位销衬套固定在所述销座内，所述圆柱销设置在所述定位销上靠近所述定位销衬套处且与所述定位销衬套上的限位槽配合。

作为优选方案，所述定位销沿轴向顺次包括销头段、弹簧段及销尾段，所述销头段的前端呈圆台形，所述圆台所在的圆锥的圆心角与双级塔轮大齿轮的齿槽角相匹配，所述销头段的后端为与直径大于所述弹簧的外径的圆柱，所述弹簧段为直径小于所述弹簧的弹簧孔径的圆柱，所述弹簧段的后段垂直于轴向开设有供所述圆柱销固定在其中的圆柱销孔，所述圆柱销的两端头超出所述圆柱销孔所在的所述弹簧段的外壁且可与所述定位销衬套上自后端面向前开设的限位槽配合，所述销尾段为与把手配合的螺纹杆。

作为优选方案，所述大齿轮相位偏移距离测量组件包括固定在所述底板上的垫块、与所述垫块连接的表座、安装在所述表座上的衬套、置于所述待检测的双级塔轮的大齿轮上与所述定位销的轴线最接近的齿槽中心的量棒以及固定在所述衬套内的百分表，所述百分表的测头的运动方向垂直于所述量棒的轴线。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的双级塔轮相位角误差检测装置通过双级塔轮定心组件、小齿轮齿槽定位组件来定位待检测双级塔轮，再通过大齿轮相位偏移距离测量组件中百分表测量出待检双级塔轮上相应部位上的量棒接触位置的相对双级塔轮校准件的偏移值即可得到误差值，检测手段快速、精确，相比于现有技术，无需使用三坐标或者终端检测专机对其检测，大幅提高了双级塔轮相位角度的检测效率，缩短了检测时间。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的双级塔轮相位角误差检测装置的剖视图。

图2为图1中的双级塔轮相位角误差检测装置沿K方向的视图。

图3为图1中的小齿轮齿槽定位组件的放大图。

图4为图2中的小齿轮齿槽定位组件的放大图。

图5为图3中的定位销的放大图。

图6为图2中的大齿轮相位偏移距离测量组件的放大图。

图中各部件标号如下：把手1、定位销2(其中，销头段201、弹簧段202、圆柱销孔203、销尾段204)、圆柱销3、定位销衬套4、弹簧5、销座6、垫板7、圆销8、量棒9、支腿10、底板11、内六角圆柱头螺钉12、第一内六角圆柱头螺钉13、圆柱销14、第二内六角圆柱头螺钉15、衬套16、螺钉17、表座18、第一内六角圆柱调节螺钉19、垫块20、第二内六角圆柱调节螺钉21、百分表22、纵向腰型槽23、横向腰型槽24；测量底座30、双级塔轮定心组件40、小齿轮齿槽定位组件50、大齿轮相位偏移距离测量组件60。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参阅图1和图2，其为本实用新型优选实施例的双级塔轮相位角误差检测装置的结构示意图。双级塔轮相位角检测装置包括测量底座30、双级塔轮定心组件40、小齿轮齿槽定位组件50及大齿轮相位偏移距离测量组件60。双级塔轮定心组件40、级塔轮定心组件40及小齿轮齿槽定位组件50固定在测量底座30上。小齿轮齿槽定位组件50以轴向经过待检测双级塔轮的小齿轮的径向的方式设置在定位在双级塔轮定心组件40上的待检测双级塔轮的小齿轮的一侧，并且可松紧地沿径向定位待检测双级塔轮的小齿轮的齿槽。大齿轮相位偏移距离测量组件60设置在待检测双级塔轮的大齿轮一侧，以测量待检测双级塔轮的大齿轮上最接近小齿轮齿槽定位组件50轴向的齿槽中心位置相对双级塔轮校准件的大齿轮上最接近小齿轮齿槽定位组件50轴向的齿槽中心位置的偏移量。

测量底座30包括相对水平面倾斜设置的底板11以及支撑在底板11下使底板11相对水平面倾斜30°的支腿10，主要用于安装和承载其余零部件。

双级塔轮定心组件40包括固定在底板11上的垫板7及两个固定在垫板7上定位待检测双级塔轮的内孔的圆销8，垫板7通过第二内六角圆柱头螺钉15安装在底板11，两个圆销8通过过盈配合对称分布在垫板7上的销孔内。当双级塔轮的小齿轮放置在双级塔轮定心组件40上圆销8上时，双级塔轮在倾斜状态下自身重力的作用下实现了待检测双级塔轮的自定心。

请参阅图3和图4，小齿轮齿槽定位组件50包括滚花把手1、定位销2、圆柱销3、定位销衬套4、弹簧5及销座6，对小齿轮的齿槽进行定位。定位销2的外侧末端上设有滚花把手1，方便沿其轴向拉出定位销2。销座6通过第一内六角圆柱头螺钉13固定在底板11上，且位于圆销8的一侧。定位销2可沿其轴向滑动地设置在销座6的定位销孔中，正对双级塔轮的小齿轮垂直且经过双级塔轮的轴线。弹簧5套设在定位销2上且被固定在销座6外侧的定位销衬套4固定在销座6内，圆柱销3设置在定位销2上的圆柱销孔中，靠近定位销衬套4处且与定位销衬套4上的限位槽配合。定位销衬套4通过内六角圆柱头螺钉12固定在销座6的外侧将套设在定位销2上的弹簧5封闭在定位销2与定位销衬套4之间，且置于销座6的定位销孔内。定位销2为与小齿轮压力角相同的圆锥定位销，可在弹簧5的弹簧力的作用下插入双级塔轮的小齿轮的齿槽当中，与齿槽两侧齿面无隙接触，确定齿轮的相位。此时圆柱销3落入定位销衬套4的限位槽中。当需要取出双级塔轮时，通过滚花把手1向外拉动定位销2，定位销2脱离齿轮的齿槽。此时圆柱销3落入定位销衬套4的外端面。弹簧5为圆柱形压缩弹簧。定位销2的轴线垂直等分通过两个圆销8的中心的连线，如此采用小齿轮齿槽定位组件50准确定位小齿轮的齿槽中心，确定了相位起始位置。

请结合参阅图5，定位销2沿轴向顺次包括销头段201、弹簧段202及销尾段204。销头段201的前端呈圆台形，圆台所在的圆锥的圆心角与大齿轮的齿槽角相匹配，销头段201的后端为与直径大于弹簧5的外径的圆柱。弹簧段202为直径小于弹簧5的圆柱，弹簧5套设在弹簧段202上，一端被销头段201的后端面止挡，另一端被定位销衬套4的前端面止挡。弹簧段202的后段开设有垂直于轴向的圆柱销孔203，供圆柱销3垂直穿过固定在圆柱销孔203中。圆柱销3的两端头超出定位销2，可与定位销衬套4自后端面向前开设的直线型限位槽中。销尾段204为螺纹杆段，供与滚花把手1螺纹连接。

请结合参阅图6，大齿轮相位偏移距离测量组件60包括固定在底板11上的垫块20、与垫块20连接的表座18、安装在表座18上的衬套16、置于待检测的双级塔轮的大齿轮上与定位销2的轴线最接近的齿槽中心的量棒9以及固定在衬套16中的百分表22。衬套16上通过螺钉17固定有测量到量棒9的距离的百分表22，百分表22的测头的运动方向垂直于量棒9的轴线，以测量待检测的双级塔轮的大齿轮上与定位销2的轴线最接近的齿槽中心相对双级塔轮校准件的大齿轮上与定位销2的轴线最接近的齿槽中心的偏移量。表座18上平行设置了二个安装第一内六角圆柱调节螺钉19的纵向腰型槽23，实现表座18在纵向方向一定范围内的移动调整的需要。同样地，垫块20上平行设置有二个安装第二内六角圆柱调节螺钉21的横向腰型槽24，实现垫块20在横向方向一定范围内的移动调整的需要。量棒9放置在与定位销2的轴线最接近的大齿轮的齿槽中心处，通过使量棒9与大齿轮的齿槽两侧齿面无隙接触，确定相位终止位置，从而就确定了双级塔轮的小齿轮齿槽中心与对应大齿轮齿槽中心间的角度(相位角)差值。

上述双级塔轮相位角误差检测装置的检测方法如下：

a)将双级塔轮校准件放置在测量底座30上，用双级塔轮定心组件40对双级塔轮校准件进行定心，用小齿轮齿槽定位组件50对双级塔轮校准件的小齿轮进行齿槽定位，大齿轮相位偏移距离测量组件60将双级塔轮校准件的大齿轮上与被小齿轮齿槽定位组件50定位的齿槽的中心线最接近的齿槽校准为零位。

将双级塔轮校准件(结构同待检双级塔轮)放置在垫板7上，定位双级塔轮校准件的小齿轮端面。双级塔轮校准件内孔与两圆销8外表面接触，在重力的作用下自动完成双级塔轮校准件内孔的定心。握住把手1，拉动定位销2，使其上的限位圆柱销3脱离定位销衬套4上限位槽然后旋转90°用定位销衬套4的端面限制住限位圆柱销3，同时圆周旋转双级塔轮校准件，当双级塔轮校准件的小齿轮某一齿槽中心线与定位销2轴线相对重合时停止旋转。此时松开把手1，定位销2在弹簧5力的作用下无间隙双面接触齿面，从而准确定位校准件小齿轮的齿槽中心。将量棒9放置双级塔轮校准件大齿轮与定位销2轴线最接近的齿槽中心，通过使量棒9与齿槽两侧齿面无隙接触，此时，调整垫块20水平位置和表座18的纵向位置，使紧固在衬套16里的百分表22的测量头可以垂直接触到量棒9，紧固垫块20及表座18，调整百分表22的零位。

b)依次操作大齿轮相位偏移距离测量组件60、小齿轮齿槽定位组件50、双级塔轮定心组件40，卸下双级塔轮校准件。

将量棒9从双级塔轮校准件的大齿轮齿槽中拿开，放置在检测台上待用，握住把手1来拉动定位销2，使其上的限位圆柱销3脱离定位销衬套4上限位槽，然后旋转90°，使定位销2脱离双级塔轮校准件的小齿轮的齿槽，使圆柱销3限位后，即可卸下双级塔轮校准件。

c)将待检双级塔轮放置在测量底座30上，用双级塔轮定心组件40对待检双级塔轮进行定心，用小齿轮齿槽定位组件50对待检双级塔轮的小齿轮进行齿槽定位，大齿轮相位偏移距离测量组件60测量待检双级塔轮的大齿轮上与被小齿轮齿槽定位组件50定位的齿槽的中心线最接近的齿槽相对零位的偏移量。

将待检双级塔轮放置在垫板7上，定位待检测双级塔轮的小齿轮端面，双级塔轮内孔与两圆销8外表面接触，在重力的作用下自动完成双级塔轮内孔的定心。握住把手1来拉动定位销2，使其上的限位圆柱销3脱离定位销衬套4上的限位槽，然后旋转90°用定位销衬套4的端面限制住限位圆柱销3，同时圆周旋转待检测双级塔轮，当双级塔轮的小齿轮某一齿槽中心线与定位销2的轴线相对重合时停止旋转。松开滚花把手1，定位销2在弹簧5力的作用下无间隙双面接触齿面，从而准确定位双级塔轮小齿轮的齿槽中心。将量棒9放置在待检测双级塔轮大齿轮与定位销2轴线重合最接近的齿槽中心，通过用力使量棒9与齿槽两侧齿面无隙接触的同时与紧固在衬套16里的百分表22的测量头垂直接触到，从百分表22的指示可以读出相对零位的偏移量(差值)。将偏移量(距离的变化)转化为相应的相位角变化值与允许的相位角范围比较，或者将允许的相位角范围转化为齿槽的距离偏移量，就可以快速知道待检双级塔轮的相位角的实际检测值及是否合格。因此，通过百分表22读出的相对零位的偏移量可直接快速判断待检双级塔轮是否合格。

d)依次操作大齿轮相位偏移距离测量组件60、小齿轮齿槽定位组件50、双级塔轮定心组件40，卸下检测完成的双级塔轮。

将量棒9从检测完成双级塔轮大齿轮齿槽中拿开，放置在检测台上待用，握住滚花把手1来拉动定位销2，使其上的限位圆柱销3脱离定位销衬套4上的限位槽，然后旋转90°，使定位销2脱离双级塔轮小齿轮的齿槽，使圆柱销3限位，即可卸下双级塔轮。

e)重复步骤c)和步骤d)。

在完成校准百分表22的零位校正后，即完成步骤a)和步骤b)后，可重复步骤c)和步骤d)可连续检测待检测双级塔轮。

本实用新型的双级塔轮相位角误差检测装置和检测方法通过放置在双级塔轮校准件的大齿轮齿槽里与两侧齿面无隙接触的量棒的位置零位，再通过百分表测量出待检双级塔轮上相应部位上的量棒接触位置的偏移值，将其转化为相位角度误差的检测，检测手段快速、精确，相比于现有技术，无需使用三坐标或者终端检测专机对其检测，大幅提高了双级塔轮相位角度的检测效率，缩短了检测时间。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种双级塔轮相位角误差检测装置，其特征在于：所述双级塔轮相位角误差检测装置包括测量底座(30)、双级塔轮定心组件(40)、小齿轮齿槽定位组件(50)及大齿轮相位偏移距离测量组件(60)，所述双级塔轮定心组件(40)、所述双级塔轮定心组件(40)及所述小齿轮齿槽定位组件(50)固定在所述测量底座(30)上；所述小齿轮齿槽定位组件(50)以轴向经过待检测双级塔轮的小齿轮的径向的方式设置在定位在所述双级塔轮定心组件(40)上的待检测双级塔轮的小齿轮一侧，且可松紧地沿径向定位所述待检测双级塔轮的小齿轮的齿槽；所述大齿轮相位偏移距离测量组件(60)设置在所述待检测双级塔轮的大齿轮一侧，以测量所述待检测双级塔轮的大齿轮上最接近所述小齿轮齿槽定位组件(50)轴线的齿槽中心位置相对双级塔轮校准件的大齿轮上最接近所述小齿轮齿槽定位组件(50)轴线的齿槽中心位置的偏移量。

2.根据权利要求1所述的双级塔轮相位角误差检测装置，其特征在于：所述测量底座(30)包括相对水平面倾斜设置的底板(11)及支撑在所述底板(11)下使所述底板(11)相对水平面倾斜的支腿(10)。

3.根据权利要求2所述的双级塔轮相位角误差检测装置，其特征在于：所述双级塔轮定心组件(40)包括固定在所述底板(11)上的垫板(7)及两个固定在所述垫板(7)上定位所述待检测双级塔轮的内孔的圆销(8)，两个所述圆销(8)的中心的连线的中点处的垂线经过双级塔轮的轴线和一个齿槽中心线。

4.根据权利要求2所述的双级塔轮相位角误差检测装置，其特征在于：所述小齿轮齿槽定位组件(50)包括定位销(2)、销座(6)、弹簧(5)、定位销衬套(4)及圆柱销(3)，所述销座(6)固定在底板(11)上，所述定位销(2)可沿轴向滑动地设置在所述销座(6)中，所述弹簧(5)套设在所述定位销(2)上且被固定在所述销座(6)外侧的定位销衬套(4)固定在所述销座(6)内，所述圆柱销(3) 设置在所述定位销(2)上靠近所述定位销衬套(4)处且与所述定位销衬套(4)上的限位槽配合。

5.根据权利要求4所述的双级塔轮相位角误差检测装置，其特征在于：所述定位销(2)沿轴向顺次包括销头段(201)、弹簧段(202)及销尾段(204)，所述销头段(201)的前端呈圆台形，所述圆台所在的圆锥的圆心角与双级塔轮大齿轮的齿槽角相匹配，所述销头段(201)的后端为与直径大于所述弹簧(5)的外径的圆柱，所述弹簧段(202)为直径小于所述弹簧(5)的弹簧孔径的圆柱，所述弹簧段(202)的后段垂直于轴向开设有供所述圆柱销(3)固定在其中的圆柱销孔(203)，所述圆柱销(3)的两端头超出所述圆柱销孔(203)所在的所述弹簧段(202)的外壁且可与所述定位销衬套(4)上自后端面向前开设的限位槽配合，所述销尾段(204)为与把手配合的螺纹杆。

6.根据权利要求4所述的双级塔轮相位角误差检测装置，其特征在于：所述大齿轮相位偏移距离测量组件(60)包括固定在所述底板(11)上的垫块(20)、与所述垫块(20)连接的表座(18)、安装在所述表座(18)上的衬套(16)、置于所述待检测的双级塔轮的大齿轮上与所述定位销(2)的轴线最接近的齿槽中心的量棒(9)以及固定在所述衬套(16)内的百分表(22)，所述百分表(22)的测头的运动方向垂直于所述量棒(9)的轴线。