CN209877865U - 一种钢质活塞用同轴度检具 - Google Patents

一种钢质活塞用同轴度检具 Download PDF

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张亮亮
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梁志娟
尚玉龙
牛建华
米海涛
王鹏霏
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Abstract

本实用新型公开了一种钢质活塞用同轴度检具,包括:用于定位钢质活塞的定位装置,钢质活塞定位后可绕其轴线转动;与定位装置相连的固定架,固定架设有两个百分表,一个百分表的测量头用于对准钢质活塞的头部,另一个百分表的测量头用于对准钢质活塞的裙部。该钢质活塞用同轴度检具通过定位装置对钢质活塞进行定位,并采用两个百分表分别对准定位后的钢质活塞的头部和裙部进行测量,以求得头部与裙部的同轴度误差。相比于现有技术中的三坐标测量仪,该钢质活塞用同轴度检具的成本比较低,且易于操作,检测效率高。

Description

一种钢质活塞用同轴度检具
技术领域
本实用新型涉及测量仪器技术领域,更具体地说,涉及一种钢质活塞用同轴度检具。
背景技术
为了满足柴油发动机不断提高的爆发力及升功率,具有高性能且冷却效果较好的焊接内冷油道式的钢质活塞得到越来越广泛的应用。
钢质活塞通过摩擦焊将预先分别加工好的活塞头部和裙部连接为一个整体,使活塞头部和裙部之间形成封闭的冷却油道,以对活塞进行降温。
在实际生产过程中,活塞头部和裙部摩擦焊接后,需对裙部相对活塞头部的同轴度进行测量,以避免两者的同轴度超差,造成批量废品。现有技术中,通常采用三坐标测量仪来测量钢质活塞摩擦焊后的裙部与活塞头部的同轴度,然而,三坐标测量仪的成本高,对操作者的操作技能要求高,检测效率低。
因此,如何提供一种成本低且便于操作的钢质活塞用同轴度检具,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种钢质活塞用同轴度检具,其成本低,且易于操作,检测效率高。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种钢质活塞用同轴度检具,包括:
用于定位钢质活塞的定位装置,所述钢质活塞定位后可绕其轴线转动;
与所述定位装置相连的固定架,所述固定架设有两个百分表,一个所述百分表的测量头用于对准所述钢质活塞的头部,另一个所述百分表的测量头用于对准所述钢质活塞的裙部。
优选地,两个所述百分表的测量头均为片状测量头。
优选地,所述片状测量头的端部为弧形。
优选地,两个所述百分表的测量头均为耐磨且耐高温材质测量头。
优选地,所述定位装置包括:
用于支撑所述钢质活塞的定位盘;
与所述定位盘垂直设置的第一立柱,所述第一立柱设有用于与所述钢质活塞的外周部接触的V型块。
优选地,所述V型块用于与所述钢质活塞接触的两个内侧各设有一个耐磨滚轮。
优选地,还包括用于承载的支撑底板,所述定位盘、所述第一立柱和所述固定架均设置在所述支撑底板上。
优选地,所述固定架包括:
与所述支撑底板垂直相连的第二立柱;
分别与所述第二立柱垂直套接的两个横杆,两个所述横杆上分别设有用于安装所述百分表的支撑架。
优选地,两个所述横杆均位置可调的设于所述第二立柱,以调整两个所述百分表的位置。
优选地,所述定位盘、所述第一立柱和所述第二立柱均与所述支撑底板螺纹连接;两个所述横杆均通过螺栓与所述第二立柱紧固;所述支撑架与所述横杆之间以及所述百分表与所述支撑架之间均为螺纹连接。
本实用新型提供的钢质活塞用同轴度检具,通过定位装置对钢质活塞进行定位,并采用两个百分表分别对准定位后的钢质活塞的头部和裙部进行测量,以求得头部与裙部的同轴度误差。相比于现有技术中的三坐标测量仪,该钢质活塞用同轴度检具的成本比较低,且易于操作,检测效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞用同轴度检具的结构示意图。
图1中的附图标记如下:
1为百分表、21为定位盘、22为第一立柱、23为V型块、24为耐磨滚轮、3为支撑底板、41为第二立柱、42为横杆、43为支撑架、5为钢质活塞、51为头部、52为裙部。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的核心是提供一种钢质活塞用同轴度检具,其成本低,且易于操作,检测效率高。
请参考图1,为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞用同轴度检具的结构示意图。
本实用新型提供一种钢质活塞用同轴度检具,包括定位装置、固定架和两个百分表1,固定架与定位装置相连,以与定位装置形成一个整体结构,两个百分表1分别设置在固定架上,以通过固定架被支撑到合适的位置处。
定位装置用于定位钢质活塞5,以使钢质活塞5被定位后,可使钢质活塞5绕其轴线转动。
也就是说,定位装置用于定位钢质活塞5的五个自由度,即:钢质活塞5沿空间直角坐标系的x轴、y轴和z轴的移动自由度,以及钢质活塞5绕x轴和y轴的转动自由度。也即,钢质活塞5绕z轴的转动自由度未被限定,以在采用百分表1测量钢质活塞5的同轴度的过程中,能够转动钢质活塞5一周。
两个百分表1用于测量钢质活塞5摩擦焊后其头部51相对裙部52的同轴度,固定架用于分别将两个百分表1支撑到合适的测量位置,也即,使一个百分表1被支撑到其测量头用于对准钢质活塞5的头部51的位置,另一个百分表1被支撑到其测量头用于对准钢质活塞5的裙部52的位置。
优选地,两个百分表1的测量头分别用于对准钢质活塞5的头部51和裙部52上靠近焊接飞边处。
测量时,先将摩擦焊后的钢质活塞5放置到定位装置上进行定位,钢质活塞5定位后,一个百分表1的测量头对准钢质活塞5的头部51,另一个百分表1的测量头对准钢质活塞5的裙部52,这时,将两个百分表1的测量头分别压在头部51和裙部52的外周面上,再将两个百分表1的表盘的数字均调整为0,然后用手按住钢质活塞5的头部51,慢慢转动钢质活塞5一周,需要注意的是,在转动钢质活塞5的过程中,需保证钢质活塞5准确定位,且使两个百分表1的测量头分别与钢质活塞5的头部51和裙部52的外周面充分接触;在转动钢质活塞5的过程中,分别记录两个百分表1的最大读数和最小读数,用一个百分表1的最大读数减去另一个百分表1的最小读数,可得到两个差值,差值的一半即为头部51与裙部52的同轴度误差,取两个差值一半中的最大值,与头部51和裙部52的同轴度公差作对比,如果两个差值一半中的最大值在同轴度公差范围内,则表明被检测的钢质活塞5摩擦焊后其头部51与裙部52的同轴度合格。
考虑到当两个百分表1的测量头分别用于对准钢质活塞5的头部51和裙部52上靠近焊接飞边处时,为了避免百分表1的测量头与焊接飞边产生干涉,在上述实施例的基础之上,两个百分表1的测量头均为片状测量头。
可以理解的是,片状测量头所占用的空间小,能够很好的避让焊接飞边,以与头部51和裙部52的外周面接触。
需要说明的是,本实用新型对片状测量头的厚度不做具体限定,本领域技术人员可以根据实际需要来选择合适的厚度尺寸。
进一步地,为了提高片状测量头与头部51和裙部52的外周面接触的可靠性,在上述实施例的基础之上,片状测量头的端部为弧形。
可以理解的是,将片状测量头的端部设计为弧形结构,测量时,弧形结构的最高点可以与头部51和裙部52的外周面接触的更充分,从而保证百分表1的测量头与头部51和裙部52的外周面接触的可靠性。
另外,所公知的是,现有技术中采用三坐标测量仪检测钢质活塞5摩擦焊后的同轴度时,由于三坐标测量仪对温度比较敏感,高温会损坏三坐标测量仪的测头,因此,通常需等到焊接后的钢质活塞5冷却至室温后才能测量,而钢质活塞5摩擦焊接后,需要利用焊接余温(200℃左右)及时进行退火处理(15分钟内),如果焊接后不及时退火,温度降低过多将会由于应力过大(存在显微裂纹)而导致钢质活塞5报废,因此,现有技术中采用三坐标测量仪来检测钢质活塞5摩擦焊后的同轴度,所需的等待时间较长,而生产过程中,通常需要对刚开始生产的工件进行及时检验,以验证其同轴度合格性,并在钢质活塞5焊接后的同轴度合格后才进行大批量正常生产,因此,现有技术中采用三坐标测量仪来检测钢质活塞5摩擦焊后的同轴度,存在一定的滞后性,要么影响正常批量生产,要么存在批量废品的隐患,因此,本实用新型为了避免上述缺陷,在上述任一项实施例的基础之上,两个百分表1的测量头均为耐磨且耐高温材质测量头。
耐磨且耐高温材质测量头可以及时测量摩擦焊后退火前的高温状态下的钢质活塞5的同轴度,避免测量等待时间,且可避免批量废品的隐患。
另一方面,由于本实施例提供的钢质活塞用同轴度检具可适用于高温状态的钢质活塞5,因此,可直接将该钢质活塞用同轴度检具设置在生产线上,以提高摩擦焊后钢质活塞5的头部51与裙部52同轴度检测的即时性。
考虑到定位装置具体结构的简单及便于实现性,在上述任一项实施例的基础之上,定位装置包括定位盘21、与定位盘21垂直设置的第一立柱22和设于第一立柱22上的V型块23。
定位盘21用于支撑钢质活塞5,以定位钢质活塞5沿空间直角坐标系的z轴的移动自由度,以及钢质活塞5绕x轴和y轴的转动自由度。
V型块23用于与钢质活塞5的外周部接触,以定位钢质活塞5沿空间直角坐标系的x轴和y轴的移动自由度。
因此,定位盘21和V型块23共同作用,可实现钢质活塞5的五自由度的定位。
第一立柱22用于设置V型块23,考虑到V型块23设置的方便性,优选地,第一立柱22上套接有与第一立柱22垂直的横向支撑杆,V型块23安装在横向支撑杆上,可通过调整横向支撑杆的长度来使V型块23靠近或远离钢质活塞5。
进一步优选地,横向支撑杆可沿第一立柱22轴向移动的设置在第一立柱22上,以便于调整V型块23的高度,使V型块23对钢质活塞5的合适位置进行定位。
优选地,V型块23被支撑在用于对准钢质活塞5的头部51外周面的位置。更加优选地,V型块23被支撑在用于对准钢质活塞5的头部51外周面上靠近焊接飞边的位置。
为了辅助V型块23定位,并减小钢质活塞5转动时其外周面与V型块23内侧面之间的摩擦,在上述实施例的基础之上,V型块23用于与钢质活塞5接触的两个内侧各设有一个耐磨滚轮24。
也就是说,本实施例中的V型块23通过耐磨滚轮24与钢质活塞5的外周部接触,耐磨滚轮24具有较高的硬度,耐磨性能较好,因此,可避免V型块23磨损后定位不准确,以提高定位精度。
考虑到定位装置与固定架连接的方便性,在上述实施例的基础之上,还包括用于承载的支撑底板3,定位盘21、第一立柱22和固定架均设置在支撑底板3上。
也就是说,定位装置和固定架通过支撑底板3连接为一个整体结构,这可以方便定位装置和固定架的设置。
优选地,定位盘21、第一立柱22和固定架均与支撑底板3螺纹连接。
考虑到固定架的具体结构的实现,在上述实施例的基础之上,固定架包括第二立柱41、两个横杆42以及两个支撑架43,第二立柱41与支撑底板3垂直相连,两个横杆42均与第二立柱41垂直套接,两个横杆42之间具有预设距离,两个横杆42上各设有一个支撑架43,支撑架43用于安装百分表1。
也就是说,本实施例中的百分表1通过支撑架43安装在横杆42上,横杆42的长度决定的百分表1的横向位置,横杆42通过第二立柱41与支撑底板3相连。
需要说明的是,本实施例对支撑架43的具体结构不做限定,只要能够固定百分表1即可。
优选地,第二立柱41与支撑底板3之间、横杆42与第二立柱41之间、支撑架43与横杆42之间以及百分表1与支撑架43之间,均通过螺纹连接。
为了使两个百分表1能够采集多组数据,在上述实施例的基础之上,两个横杆42均位置可调的设于第二立柱41,以调整两个百分表1的位置。
也就是说,本实施例通过调整两个横杆42的位置来改变两个百分表1的位置,以此使得两个百分表1分别能够测得钢质活塞5头部51和裙部52多个位置的数据。
本实施例对横杆42位置可调的具体方式不做限定,例如,两个横杆42均可滑动的套接于第二立柱41,优选地,两个横杆42与第二立柱41间隙配合,并通过螺栓实现两个横杆42与第二立柱41的紧固连接。当需要调整横杆42的位置时,只需要拧松螺栓,将横杆42沿第二立柱41的轴向移动到所需位置,再将螺栓拧紧即可。
综上所述,本使用新型提供的钢质活塞用同轴度检具,相比于现有技术中的三坐标测量仪,其成本比较低,且易于操作,检测效率高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本实用新型所提供的钢质活塞用同轴度检具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,包括:
用于定位钢质活塞(5)的定位装置,所述钢质活塞(5)定位后可绕其轴线转动;
与所述定位装置相连的固定架,所述固定架设有两个百分表(1),一个所述百分表(1)的测量头用于对准所述钢质活塞(5)的头部(51),另一个所述百分表(1)的测量头用于对准所述钢质活塞(5)的裙部(52)。
2.根据权利要求1所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,两个所述百分表(1)的测量头均为片状测量头。
3.根据权利要求2所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,所述片状测量头的端部为弧形。
4.根据权利要求1所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,两个所述百分表(1)的测量头均为耐磨且耐高温材质测量头。
5.根据权利要求1-4任一项所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,所述定位装置包括:
用于支撑所述钢质活塞(5)的定位盘(21);
与所述定位盘(21)垂直设置的第一立柱(22),所述第一立柱(22)设有用于与所述钢质活塞(5)的外周部接触的V型块(23)。
6.根据权利要求5所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,所述V型块(23)用于与所述钢质活塞(5)接触的两个内侧各设有一个耐磨滚轮(24)。
7.根据权利要求5所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,还包括用于承载的支撑底板(3),所述定位盘(21)、所述第一立柱(22)和所述固定架均设置在所述支撑底板(3)上。
8.根据权利要求7所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,所述固定架包括:
与所述支撑底板(3)垂直相连的第二立柱(41);
分别与所述第二立柱(41)垂直套接的两个横杆(42),两个所述横杆(42)上分别设有用于安装所述百分表(1)的支撑架(43)。
9.根据权利要求8所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,两个所述横杆(42)均位置可调的设于所述第二立柱(41),以调整两个所述百分表(1)的位置。
10.根据权利要求8所述的钢质活塞用同轴度检具,其特征在于,所述定位盘(21)、所述第一立柱(22)和所述第二立柱(41)均与所述支撑底板(3)螺纹连接;两个所述横杆(42)均通过螺栓与所述第二立柱(41)紧固;所述支撑架(43)与所述横杆(42)之间以及所述百分表(1)与所述支撑架(43)之间均为螺纹连接。
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