CN214373347U - 一种正时系统测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测装置技术领域，具体公开了一种正时系统测量装置，其包括：测量支架，设置于正时系统的上侧，测量支架开设有上通孔；电子千分表，连接于测量支架，电子千分表包括千分表本体和与千分表本体连接的测量针，千分表本体位于测量支架的上侧，测量针滑动穿设于上通孔，测量针在自身重力作用下保持于抵接凸轮的周面，以测量凸轮的升程；角度仪，用于测量凸轮轴的角度；测试电脑，电子千分表和角度仪均与测试电脑通讯连接。本实用新型提供的正时系统测量装置将凸轮的升程与曲轴转角在时间域上同步，并进行凸轮全升程测量和曲轴全角度测量，提高了准确性和测量效率，同时，凸轮的升程和曲轴的角度同时测量，进一步提高了效率。

Description

一种正时系统测量装置

技术领域

本实用新型涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种正时系统测量装置。

背景技术

发动机的机械相位是以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间。合理的配气机械相位应根据发动机性能要求，通过反复试验确定。发动机的正时系统决定机械相位，因此正时系统不仅影响发动机的性能指标，并且正时系统一旦出现问题，会使发动机出现各种严重的质量问题，如增加高温零件的热负荷、启动困难、导致活塞与气门相互碰撞，发动机报废等等，因此确认好发动机的机械相位是保证发动机性能和可靠性的重要前提和保证。

正时系统包括曲轴、凸轮组件和传动组件，凸轮组件包括凸轮轴和连接于凸轮轴上的凸轮，传动组件为链轮传动机构，曲轴和凸轮组件通过传动组件传动连接，由于正时系统内部零部件数量多，尺寸链长，这就会造成曲轴位置与凸轮轴位置不可避免的存在一定偏差，即造成机械相位出现偏差。

现有的发动机机械正时测量方法，一般在气门开启阶段选取凸轮的几个升程测量点，找到其理论对应的曲轴角度，再利用转角仪测量出该升程实际对应的曲轴角度，通过理论与实际的对比，确认装配状态下的机械正时情况，判断是否满足技术要求。

传统发动机机械正时测量存在着测量升程选取个数有限、升程读数与曲轴转角读数不同步等缺点，导致测量结果精度较低，而且容易出现二次测量，造成人力物力的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种正时系统测量装置，以提高检测准确度和检测效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种正时系统测量装置，所述正时系统包括曲轴、凸轮组件和传动组件，凸轮组件包括凸轮轴和连接于所述凸轮轴上的凸轮，所述曲轴和所述凸轮轴通过所述传动组件传动连接，所述正时系统测量装置包括：

测量支架，设置于所述正时系统的上侧，所述测量支架开设有上通孔；

电子千分表，连接于所述测量支架，所述电子千分表包括千分表本体和与所述千分表本体连接的测量针，所述千分表本体位于所述测量支架的上侧，所述测量针滑动穿设于所述上通孔，以使所述测量针的下端位于所述测量支架的下侧，所述测量针在自身重力作用下保持于抵接所述凸轮的周面，以使所述电子千分表测量所述凸轮的升程；

角度仪，连接于所述凸轮轴，以测量所述凸轮轴的角度；

测试电脑，所述电子千分表和所述角度仪均与所述测试电脑通讯连接。

作为优选，所述测量针的中心轴线垂直于所述凸轮的中心轴线。

作为优选，所述测量针的初始位置为与所述凸轮的基圆抵接的位置。

作为优选，所述传动组件包括与所述曲轴同轴连接的皮带轮，所述角度仪连接于所述皮带轮的端面。

作为优选，所述角度仪通过磁力吸附于所述皮带轮的端面。

作为优选，所述测量支架上间隔设置有两组所述电子千分表。

作为优选，所述上通孔为长条孔，所述电子千分表沿所述长条孔的长度方向位置可调。

作为优选，所述正时系统测量装置还包括安装导套，所述安装导套连接于所述测量支架的上端，所述安装导套开设有导向孔，所述测量针滑动穿设于所述导向孔。

作为优选，所述正时系统还包括气缸盖罩盖，所述气缸盖罩盖开设有允许所述测量针穿过的下通孔，所述测量支架与所述气缸盖罩盖连接。

作为优选，所述测量支架和所述气缸盖罩盖通过螺栓连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的正时系统测量装置，其包括测量支架、电子千分表和角度仪。测量支架设置于正时系统的上侧，电子千分表连接于测量支架，电子千分表的测量针在自身重力作用下保持于抵接凸轮的周面，随着凸轮的转动，电子千分表便可以不间断地测量凸轮的升程。角度仪连接于凸轮轴，以测量凸轮轴的角度。电子千分表和角度仪可以均与测试电脑通讯连接，电子千分表和角度仪的检测信号传回测试电脑进行时域的统一，进而通过测试电脑绘制以曲轴的角度为横坐标，以凸轮的升程为纵坐标的实际正时曲线，通过将实际正时曲线与理论正时曲线进行对比便可以得出机械相位偏差。

本实用新型提供的正时系统测量装置采用数字化手段，将凸轮的升程与曲轴转角在时间域上同步，并进行凸轮全升程测量和曲轴全角度测量，提高了准确性和测量效率，同时，凸轮的升程和曲轴的角度同时测量，进一步提高了效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的正时系统测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的测量支架和安装导套的结构示意图。

图中：

1、测量支架；11、上通孔；

2、电子千分表；21、测量针；22、千分表本体；

3、角度仪；

4、安装导套；41、导向孔；

5、螺栓；

10、曲轴；

20、凸轮组件；201、凸轮；201、凸轮轴；

30、传动组件；301、皮带轮；

40、气缸盖罩盖。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

汽车包括发动机，发动机包括正时系统，正时系统包括曲轴10、凸轮组件20和传动组件30，凸轮组件20包括凸轮轴202和连接于凸轮轴202上的凸轮201，曲轴10和凸轮组件20通过传动组件30传动连接，理论上，传动组件30需要使凸轮轴202和曲轴10同步转动，此时机械相位为0，但是，由于正时系统内部零部件数量多，尺寸链长，这就会造成曲轴10与凸轮轴202的转动不同步，曲轴10位置与凸轮轴202位置存在一定偏差，造成每台发动机出现机械相位偏差，即以曲轴10的角度为基准，凸轮轴202会出现滞后或提前的现象，上述曲轴10的角度是指在曲轴10转动至某一位置时角度为0°，以此位置为基准，曲轴10绕其中心轴线转动的角度。本实施例提供了一种正时系统测量装置，用于检测正时系统的凸轮轴202与曲轴10的机械相位偏差，以确认机械相位偏差是否满足要求，并提高检测准确度和检测效率。

如图1和图2所示，本实施例提供的正时系统测量装置，其包括测量支架1、电子千分表2和角度仪3。测量支架1设置于正时系统的上侧，电子千分表2连接于测量支架1，电子千分表2包括千分表本体22和与千分表本体22连接的测量针21，千分表本体22位于测量支架1的上侧，测量支架1开设有上通孔11，测量针21滑动穿设于上通孔11，以使测量针21的下端位于测量支架1的下侧，测量针21在自身重力作用下保持于抵接凸轮201的周面，随着凸轮201的转动，电子千分表2便可以不间断地测量凸轮201的升程。角度仪3连接于凸轮轴202，以测量凸轮轴202的角度。

电子千分表2和角度仪3可以均与测试电脑通讯连接，电子千分表2和角度仪3的检测信号传回测试电脑进行时域的统一，进而通过测试电脑绘制以曲轴10的角度为横坐标，以凸轮201的升程为纵坐标的实际正时曲线，通过将实际正时曲线与理论正时曲线进行对比便可以得出机械相位偏差。优选地，电子千分表2尺通过其配套的SPC(统计过程控制：Statistical Process Control，简称SPC)数据输入装置与测试电脑通讯连接。

通过将实际正时曲线与理论正时曲线进行对比便可以得出机械相位偏差的具体方法为，画出实际测量的正时曲线，并将理论正时曲线画到同一坐标轴内。在某一凸轮201的升程处，划一条与横坐标平行的直线，该直线与两条曲线的交点即为这一升程下所对应的理论的曲轴10转角和实际的曲轴10转角，两者的角度差Δ1就是机械相位偏差。从理论正时曲线与实际正时曲线在坐标轴内的位置关系即可以直观的得出正时系统是提前或者滞后。同样的从测量出的实际曲线的形状也可以看出凸轮201加工质量。

本实施例提供的正时系统测量装置采用数字化手段，将凸轮201的升程与曲轴10转角在时间域上同步，并进行凸轮201全升程测量和曲轴10全角度测量，提高了准确性和测量效率，同时，凸轮201的升程和曲轴10的角度同时测量，进一步提高了效率。

如图1所示，正时系统还包括气缸盖罩盖40，测量支架1与气缸盖罩盖40连接，从而提高正时系统测量装置的稳定性。气缸盖罩盖40开设有允许测量针21穿过的下通孔，即测量针21首先穿过上通孔11再穿过下通孔进入气缸盖罩盖40内部，以使测量针21与凸轮201的周面抵接。

更进一步地，测量支架1和气缸盖罩盖40通过螺栓5连接。气缸盖罩盖40上开设有螺纹孔，测量支架1开设有连接孔，螺栓5通过螺纹孔和连接孔将测量支架1和气缸盖罩盖连接。优选地，上述螺纹孔为气缸盖罩盖与缸盖连接时的螺纹孔，故需要在气缸盖罩盖40上专门开设与测量支架1连接的螺纹孔，从而降低加工成本。

优选地，测量针21的中心轴线垂直于凸轮201的中心轴线，以保证测量针21始终与凸轮201的端面接触。优选地，测量针21的初始位置为与凸轮201的基圆抵接的位置。

传动组件30包括与曲轴10同轴连接的皮带轮301，角度仪3连接于皮带轮301的端面，以便于角度仪3的安装。

优选地，角度仪3通过磁力吸附于皮带轮301的端面，以提高角度仪3的装卸效率。具体地，角度仪3上开设有凹槽，凹槽内设置有磁铁，磁铁与皮带轮301吸附。

凸轮轴202的数量为两个，两个凸轮轴202分别为进气凸轮轴和出气凸轮轴，为了分别检测两个凸轮轴202上的凸轮201升程，测量支架1上间隔设置有两组电子千分表2，两组电子千分表2分别测量两个凸轮201的升程。

如图2所示，上通孔11为长条孔，电子千分表2沿长条孔的长度方向位置可调，进而使得两个电子千分表2的间距可调，满足不同型号的发动机。

为使得测量针21平稳地上下滑动以及便于电子千分表2沿长条孔的长度方向位置可调，正时系统测量装置还包括安装导套4，安装导套4连接于测量支架1的上端，安装导套4开设有导向孔41，测量针21滑动穿设于导向孔41，即测量针21由上向下依次穿过导向孔41、上通孔11和下通孔。优选地，安装导套4可以通过磁性吸附于测量支架1。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种正时系统测量装置，所述正时系统包括曲轴(10)、凸轮组件(20)和传动组件(30)，凸轮组件(20)包括凸轮轴(202)和连接于所述凸轮轴(202)上的凸轮(201)，所述曲轴(10)和所述凸轮轴(202)通过所述传动组件(30)传动连接，其特征在于，所述正时系统测量装置包括：

测量支架(1)，设置于所述正时系统的上侧，所述测量支架(1)开设有上通孔(11)；

电子千分表(2)，连接于所述测量支架(1)，所述电子千分表(2)包括千分表本体(22)和与所述千分表本体(22)连接的测量针(21)，所述千分表本体(22)位于所述测量支架(1)的上侧，所述测量针(21)滑动穿设于所述上通孔(11)，以使所述测量针(21)的下端位于所述测量支架(1)的下侧，所述测量针(21)在自身重力作用下保持于抵接所述凸轮(201)的周面，以使所述电子千分表(2)测量所述凸轮(201)的升程；

角度仪(3)，连接于所述凸轮轴(202)，以测量所述凸轮轴(202)的角度；

测试电脑，所述电子千分表(2)和所述角度仪(3)均与所述测试电脑通讯连接。

2.根据权利要求1所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述测量针(21)的中心轴线垂直于所述凸轮(201)的中心轴线。

3.根据权利要求1所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述测量针(21)的初始位置为与所述凸轮(201)的基圆抵接的位置。

4.根据权利要求1所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述传动组件(30)包括与所述曲轴(10)同轴连接的皮带轮(301)，所述角度仪(3)连接于所述皮带轮(301)的端面。

5.根据权利要求4所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述角度仪(3)通过磁力吸附于所述皮带轮(301)的端面。

6.根据权利要求1所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述测量支架(1)上间隔设置有两组所述电子千分表(2)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述上通孔(11)为长条孔，所述电子千分表(2)沿所述长条孔的长度方向位置可调。

8.根据权利要求7所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述正时系统测量装置还包括安装导套(4)，所述安装导套(4)连接于所述测量支架(1)的上端，所述安装导套(4)开设有导向孔(41)，所述测量针(21)滑动穿设于所述导向孔(41)。

9.根据权利要求1所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述正时系统还包括气缸盖罩盖(40)，所述气缸盖罩盖(40)开设有允许所述测量针(21)穿过的下通孔，所述测量支架(1)与所述气缸盖罩盖(40)连接。

10.根据权利要求9所述的正时系统测量装置，其特征在于，所述测量支架(1)和所述气缸盖罩盖(40)通过螺栓(5)连接。

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