CN214372308U - 一种v型发动机机体气缸孔夹角测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机领域，公开一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，包括：用于安装激光器的机架；所述机架具有校准工位和测量工位；当所述激光器处于校准工位时，所述测量装置还包括：与激光器沿所述发动机机体的主轴承孔长度方向并排设置的第一反光镜、且所述第一反光镜可沿所述发动机机体的主轴承孔长度方向移动；当所述激光器处于测量工位时，所述测量装置还包括：设置在所述发动机机体气缸孔且与所述气缸孔轴线垂直的第二反光镜和位于所述主轴承孔长度方向的角度镜、且相对于所述主轴承孔长度方向可调。用于提高气缸夹角的测量准确性。

Description

一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置。

背景技术

当发动机的气缸不在一个平面内时，相邻两列气缸中心线的角度就叫做气缸夹角。因此“气缸夹角”往往是V型发动机，在V型发动机当中，较常见的是60度、90度的夹角，水平对置发动机的气缸夹角为180度。

V型发动机气缸孔中安装气缸套、活塞、连杆，主轴承孔安装曲轴，气缸缸套、活塞、连杆、曲轴这些高速运转件是发动机的心脏，其安装位置精度非常重要，机体气缸夹角加工精度会影响活塞、连杆这两个关键的高速运动件的运动轨迹，气缸孔夹角偏离设计值会使气缸副的振动和噪声增加，影响活塞、活塞环、缸套和连杆瓦的寿命，甚至使发动机拉缸出现重大故障。机体加工时气缸孔夹角需要精确控制，因此在发动机安装之前需要准确测量气缸孔夹角尺寸。

因此准确测量气缸夹角的度数，成为亟待解决的技术问题。传统的测量方法是采用三坐标装置测量，但是三坐标装置无法直接测量气缸孔夹角，需要测量各主轴承孔和缸孔支撑带周圈，需要测量很多个点才能确定比较准确的中心点，效率低，且计算夹角不准确，对测量设备和人员要求都很高。

实用新型内容

本实用新型公开了一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，用于提高气缸夹角的测量准确性。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，包括：

用于安装激光器的机架；

所述机架具有校准工位和测量工位；

当所述激光器处于校准工位时，所述测量装置还包括：与激光器沿所述发动机机体的主轴承孔长度方向并排设置的第一反光镜、且所述第一反光镜可沿所述发动机机体的主轴承孔长度方向移动；

当所述激光器处于测量工位时，所述测量装置还包括：设置在所述发动机机体气缸孔且与所述气缸孔轴线垂直的第二反光镜和位于所述主轴承孔长度方向的角度镜、且相对于所述主轴承孔长度方向可调。

当对发动机机体的气缸夹角进行测量之前，首先要进行校准，这里在进行校准时，将激光器安装在机架的校准工位处，在发动机机体的主轴承孔内设置第一反光镜，当激光器发射的光线从第一反光镜反射后，又从原路返回激光器并被其接收后，则认为该条光线为主轴承孔的中心线，这里为了保证主轴承孔中心线的位置的准确性，第一反光镜可沿主轴承孔的长度方向移动，并依据上述步骤反复测量，从而可以准确得到主轴承孔的中心线，然后将角度镜放置在主轴承孔的中心线处，且与激光器发射的光线垂直，当激光器发射的光线从角度镜反射后，又从原路返回激光器并被其接收后，即完成了校准过程；并将激光器移动至机架的测量工位处，同时将第二反光镜移动至待测量气缸孔处，并准确调节角度镜与主轴承孔长度方向的角度，激光器发出的光线从角度镜反射后射向第二反光镜反射后，又从原路返回激光器并被其接收后，则认为此时调节角度镜的角度则为得到的气缸夹角。上述测量装置操作简单，通过简单改变激光器的工位可以结合反光镜对角度镜安装位置进行校准，利用校准后的角度镜和激光器的利用，对气缸夹角进行测量，结合保证测量的精度。

可选地，所述测量装置还包括：用于安装所述角度镜的支架。

可选地，所述支架包括：支撑板，所述角度镜通过连接轴可转动的安装在所述支撑板上；

所述角度镜与所述连接轴之间通过球形关节连接，以使所述角度镜相对于所述连接轴位置固定。

可选地，所述连接轴通过套筒与所述支撑板连接；

所述连接轴朝向所述套筒的一侧设有凸台，所述套筒设有与所述凸台配合的卡接部，用于限制所述连接轴的转动。

可选地，所述支架还包括：位于所述支撑板背离所述角度镜一侧的支撑腿，用于调节所述支撑板的位置。

可选地，所述测量装置还包括：用于固定所述第一反光镜的底座。

可选地，所述底座包括安装所述第一反光镜的固定板；

安装在所述固定板背离所述第一反光镜一侧的滚子。

可选地，所述测量装置还包括：用于固定所述第二反光镜的支架。

可选地，所述支架包括：支撑板，所述第二反光镜通过连接轴安装在所述支撑板上。

可选地，所述支架还包括：位于所述支撑板背离所述第二反光镜一侧的支撑腿，用于调节所述支撑板的位置。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种V型发动机机体的气缸夹角示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置处于校准工位的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置处于测量工位的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置的立体位置关系示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置的剖视图中的位置关系示意图；

图6为本实用新型实施例提供的支架的一种状态的结构示意图；

图7为图6A的局部放大图；

图8为本实用新型实施例提供的支架的另一种状态的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的底座的结构示意图。

图标：001-激光器；002-发动机机体；003-主轴承孔；004-气缸夹角；005-气缸孔；100-第一反光镜；200-第二反光镜；300-角度镜；400-支架；410-支撑板；420-连接轴；421-凸台；430-球形关节；440-套筒；450-支撑腿；500-底座；510-固定板；520-滚子。

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。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，包括：

用于安装激光器001的机架；

所述机架具有校准工位和测量工位；

当所述激光器001处于校准工位时，所述测量装置还包括：与激光器001沿所述发动机机体002的主轴承孔003长度方向并排设置的第一反光镜100、且所述第一反光镜100可沿所述发动机机体002的主轴承孔003长度方向移动；

当所述激光器001处于测量工位时，所述测量装置还包括：设置在所述发动机机体002气缸孔005且与所述气缸孔005轴线垂直的第二反光镜200和位于所述主轴承孔003长度方向的角度镜300、且相对于所述主轴承孔003长度方向可调。

需要说明的是，当对发动机机体002的气缸夹角004进行测量之前，首先要进行校准，这里在进行校准时，将激光器001安装在机架的校准工位处，在发动机机体002的主轴承孔003内设置第一反光镜100，当激光器001发射的光线从第一反光镜100反射后，又从原路返回激光器001并被其接收后，则认为该条光线为主轴承孔003的中心线，这里为了保证主轴承孔003中心线的位置的准确性，第一反光镜可沿主轴承孔003的长度方向移动，并依据上述步骤反复测量，从而可以准确得到主轴承孔003的中心线，然后将角度镜300放置在主轴承孔003的中心线处，且与激光器001发射的光线垂直，当激光器001发射的光线从角度镜300反射后，又从原路返回激光器001并被其接收后，即完成了校准过程；并将激光器001移动至机架的测量工位处，同时将第二反光镜200移动至待测量气缸孔005处，并准确调节角度镜300与主轴承孔003长度方向的角度，激光器001发出的光线从角度镜300反射后射向第二反光镜200反射后，又从原路返回激光器001并被其接收后，则认为此时调节角度镜300的角度则可得到气缸夹角004。上述测量装置操作简单，通过简单改变激光器001的工位可以结合反光镜对角度镜300安装位置进行校准，利用校准后的角度镜300和激光器001的利用，对气缸夹角004进行测量，结合保证测量的精度。

发动机机体002主轴承孔003同轴度和V型发动机机体002气缸孔005夹角测量方法引入激光技术，利用激光发散角小、亮度高、射程远的特点，可以快速准确的测量出数值。

如图6和图7，一并参照图8所示，具体地，测量装置还包括：用于安装角度镜300的支架400。

这里的安装角度件的支架400的高度是可以调节的。

可选地，支架400包括：支撑板410，所述角度镜300通过连接轴420可转动的安装在所述支撑板410上；

所述角度镜300与所述连接轴420之间通过球形关节430连接，以使所述角度镜300相对于所述连接轴420位置固定。

球形关节430用来实现角度镜300和连接轴420之间的调节，即改变角度镜300与连接轴的位置关系，可以是60°可以是90°。

可选地，所述连接轴420通过套筒440与所述支撑板410连接；

所述连接轴420朝向所述套筒440的一侧设有凸台421，所述套筒440设有与所述凸台421配合的卡接部，用于限制所述连接轴的转动。

由于角度镜300需要旋转角度，当旋转一定角度后，通过凸台421与卡接部配合固定角度镜300。

可选地，所述支架400还包括：位于所述支撑板410背离所述角度镜300一侧的支撑腿450，用于调节所述支撑板410的位置。

当角度镜300的高度需要调整时，则通过支撑腿450进行微调，从而实现了角度镜300高度的调整。

如图9所示，可选地，所述测量装置还包括：用于固定所述第一反光镜100的底座500。

由于第一反光镜100用来校准并确定主轴承孔003的中心线位置，因此第一反光镜100的位置需要通过底座500进行调节。

可选的，所述底座500包括安装所述第一反光镜100的固定板510；

安装在所述固定板510背离所述第一反光镜100一侧的滚子520。

设计的放置第一反光镜100的固定板510带圆柱形滚子520可以转，固定板510放在主轴承孔003圆形孔中，可以在重力作用下自找水平中心。

可选地，所述测量装置还包括：用于固定所述第二反光镜200的支架400。

这里的第二反光镜200是用来测量气缸夹角004的角度的，安装在不同的气缸孔005处，因此第二反光镜200的位置也是需要支架400进行调节的。

具体地，所述支架400包括：支撑板410，所述第二反光镜200通过连接轴420安装在所述支撑板410上。

所述支架400还包括：位于所述支撑板410背离所述第二反光镜200一侧的支撑腿450，用于调节所述支撑板410的位置。

本实用新型实施例提供的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置的使用过程如下：

步骤1、发动机机体002放置在水平平台上，在需要测量的V型夹角缸孔相邻的主轴承孔003中放置底座500，并将第一反光镜100放在底座500上，第一反光镜100放在主轴承孔003的中心位置；

步骤2、沿主轴承孔003的长度方向从前到后依次放置第一反光镜100，具体通过下面的方法确定主轴承孔003中心线；

具体确定主轴承孔003中心线的位置确定通过如下步骤：

步骤2.1、将激光器001放置在发动机外部即放置在机架的校准工位，调整激光器001使其发出的光线在主轴承孔003正中心，调整好后激光器001不动。

步骤2.2、第一反光镜100底座500放在从前到后数的第一个主轴承孔003中，调整第一反光镜100的高度在第一个主轴承孔003中心；

步骤2.3、激光器001发出光束，激光器001发出的光线与经反射镜折射返回的光线被激光器001接收，计算发射光线和接收光线的中心差值，就可确定第一道主轴承孔003的中心点位置；

步骤2.4、参照步骤2.3依次测量由前到后的第二主轴承孔003、第三主轴承孔003、第四主轴承孔003……第七主轴承孔003，激光器001会记录各主轴承孔003中心点位置；

步骤2.5、根据这些中心点最终确定主轴承孔003中心线，计算机体主轴承孔003的同轴度，以及相邻主轴承孔003间偏差是否在限值范围内。

步骤3、在主轴承孔003内的中心线处放置支架400和安装在支架400上的角度镜300，激光器001发出光束照射角度镜300，反射光束被激光器001接收后，与机体主轴承孔003中心线进行比对，如果重合认为角度镜300的高度满足要求，不满足需要进行调整；

步骤4、将角度镜300通过支架400的转轴上的凸台421和套筒440上的限位部转90度，可保证旋转后就是90度。再转动角度镜300的球形关节430(球形旋转关节内有限位装置，能保证转角准确)，使转到需要的角度如60°或是90°等；

步骤5、将激光器001从校准工位移至测量工位，激光器001放置在需要测量气缸孔005夹角的机体观察孔处，调整激光器001的高度使其与机体主轴承孔003在同一水平面；

步骤6、安装第二反光镜200在气缸孔005处，固定第二反光镜200的支架400安装在气缸套安装面处，并保证与气缸孔005中心线垂直；

步骤7、激光器001发出的激光，经角度镜300折射后改变角度射向第二反光镜200，经第二反光镜200折射返回的光线，再经角度镜300折射后被激光器001接收，激光器001经过计算后给出发动机气缸孔005角度的实际值；

步骤8、按照此方法依测量各缸孔的角度值。

采用上述测量气缸夹角的方法是利用激光的不发散性和光学的折射原理，并利用一些可调整的第一反光镜，可快速测量各主轴承孔的中心点，进而计算出机体主轴承孔的同轴度。用激光器、角度镜以及第二反光镜找到主轴承孔中心线和缸孔中心线，解决传统方法无法准确找到空间的名义气缸孔夹角，该方法用激光器进行校准，测量精度很高。

本实用新型实施例提供的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置的结构简单，操作方便，工作效率高。并且对测量环境要求低，用上述方法对铸造完的机体毛坯和机加工过程中就可以测量，提前对零件质量进行控制，避免加工完成才发现问题，造成巨大的浪费。

上述方法不仅可用于发动机机体的测量，发动机配套相关设备进行对中和测量同轴度也可以使用，设备简单、便于携带，在用户现场进行调试和服务支持方便。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，包括：

用于安装激光器的机架；

所述机架具有校准工位和测量工位；

当所述激光器处于校准工位时，所述测量装置还包括：与激光器沿所述发动机机体的主轴承孔长度方向并排设置的第一反光镜、且所述第一反光镜可沿所述发动机机体的主轴承孔长度方向移动；

当所述激光器处于测量工位时，所述测量装置还包括：设置在所述发动机机体气缸孔且与所述气缸孔轴线垂直的第二反光镜和位于所述主轴承孔长度方向的角度镜、且相对于所述主轴承孔长度方向可调。

2.根据权利要求1所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括：用于安装所述角度镜的支架。

3.根据权利要求2所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述支架包括：支撑板，所述角度镜通过连接轴可转动的安装在所述支撑板上；

所述角度镜与所述连接轴之间通过球形关节连接，以使所述角度镜相对于所述连接轴位置固定。

4.根据权利要求3所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述连接轴通过套筒与所述支撑板连接；

所述连接轴朝向所述套筒的一侧设有凸台，所述套筒设有与所述凸台配合的卡接部，用于限制所述连接轴的转动。

5.根据权利要求3所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述支架还包括：位于所述支撑板背离所述角度镜一侧的支撑腿，用于调节所述支撑板的位置。

6.根据权利要求1所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括：用于固定所述第一反光镜的底座。

7.根据权利要求6所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述底座包括安装所述第一反光镜的固定板；

安装在所述固定板背离所述第一反光镜一侧的滚子。

8.根据权利要求1所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括：用于固定所述第二反光镜的支架。

9.根据权利要求8所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述支架包括：支撑板，所述第二反光镜通过连接轴安装在所述支撑板上。

10.根据权利要求9所述的V型发动机机体气缸孔夹角测量装置，其特征在于，所述支架还包括：位于所述支撑板背离所述第二反光镜一侧的支撑腿，用于调节所述支撑板的位置。

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