專利名稱：曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩自動檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩的檢測設(shè)備，特別是在內(nèi)燃機(jī)裝配生產(chǎn)線上自動檢測內(nèi)燃機(jī)曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的檢測設(shè)備。
內(nèi)燃機(jī)曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的傳統(tǒng)檢測方法，是由技術(shù)工人配以千分表和扭矩搬手等工具，憑經(jīng)驗進(jìn)行手動測試。這種傳統(tǒng)的測試技術(shù)，最大的缺點是檢測精度不高，不穩(wěn)定，難于滿足設(shè)計要求，并且效率低，操作不方便。
美國康明斯公司所使用的內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩檢測裝置，較之傳統(tǒng)的檢測技術(shù)大大前進(jìn)了一步。該裝置有一個傾斜式滑臺，滑臺上還有一層其導(dǎo)軌與滑臺導(dǎo)軌垂直的工作臺，工作臺上兩端分別安裝有頭架和尾座。工作時，滑臺和工作臺一起沿滑臺座的傾斜導(dǎo)軌下降，到位后，工作臺上頭架和尾座同時向內(nèi)燃機(jī)缸體趨近，將缸體前后夾緊，驅(qū)動頭帶動曲軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速的測試。測試結(jié)束時，頭架和尾座沿工作臺上的導(dǎo)軌離開內(nèi)燃機(jī)缸體，然后工作臺座沿機(jī)身的傾斜導(dǎo)軌上移，回到起始位置。整個檢測過程由計算機(jī)控制，自動化程度高。但該裝置在整體結(jié)構(gòu)上，存在著許多不足的地方。其一是滑動部件多，不僅頭架和尾座沿工作臺上導(dǎo)軌滑動，而且工作臺與滑臺一起還要沿機(jī)身傾斜導(dǎo)軌滑動，滑動部件負(fù)荷大；其二，由于在工作臺上滑動的頭架和尾座從內(nèi)燃機(jī)缸體的兩端夾持定位缸體，所以該裝置的體積大、笨重；其三，由于獨立運(yùn)動的部件多，因此驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
本實用新型的目的在于避免已有技術(shù)的不足之處，而提供一種只有工作臺在工作臺座導(dǎo)軌上滑動、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、僅從內(nèi)燃機(jī)曲軸的一端自動檢測曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的設(shè)備。
本實用新型的目的可以通過采取以下技術(shù)措施得到實現(xiàn)帶動被測內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動的聯(lián)接頭，聯(lián)接著被測內(nèi)燃機(jī)曲軸主軸頸的一端，聯(lián)接頭的另一端與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的另一端轉(zhuǎn)軸與動力裝置的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，該動力裝置為液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)的工作液進(jìn)出口與液壓站中的工作液出進(jìn)口對應(yīng)聯(lián)接，聯(lián)接器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和液壓馬達(dá)都安裝在滑臺上，并且三者的回轉(zhuǎn)軸線一致，滑臺與滑臺座通過它們之間的滑動導(dǎo)軌付配置在一起，滑臺在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用下，通過滑動導(dǎo)軌付，相對于滑臺座往復(fù)移動；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出口與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀聯(lián)接，而轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀的信號出口又與計算機(jī)聯(lián)接，計算機(jī)操縱檢測過程的控制信號出口，實現(xiàn)信號的傳輸、通訊和數(shù)據(jù)處理，并與液壓站的控制閥聯(lián)接。
本實用新型還可采取以下技術(shù)措施，進(jìn)一步實現(xiàn)發(fā)明目的檢測設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)為臥式布局，滑臺與滑臺座之間的滑動導(dǎo)軌付所形成的平面為水平面，液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和聯(lián)接頭的軸線為平行于滑動導(dǎo)軌付的同一水平軸線。
驅(qū)使滑臺相對于滑臺座滑動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)為油缸活塞機(jī)構(gòu)，油缸與滑臺座固定，活塞桿與滑臺聯(lián)接，油缸工作液進(jìn)出口與液壓站的工作液出進(jìn)口對應(yīng)聯(lián)接。顯然，將油缸與滑臺固定，活塞桿與滑臺座聯(lián)接，同樣能實現(xiàn)滑臺相對于滑臺座滑動的目的。
聯(lián)接頭為浮動液壓聯(lián)接頭，它由支承體、對接夾持機(jī)構(gòu)、浮動機(jī)構(gòu)、油缸活塞機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中對接機(jī)構(gòu)由夾頭體、彈性薄壁套構(gòu)成，在由薄壁套封閉的夾頭體內(nèi)的通道中，灌注有液性塑料；浮動機(jī)構(gòu)由前V形槽盤、十字V形槽盤、十字V形槽盤套、后V形槽盤和鋼球構(gòu)成，前后V形槽盤的V形槽分別與位于中間的十字V形槽盤的V形槽對應(yīng)配置，鋼球設(shè)置在兩個相互垂直的對應(yīng)V形槽之間，前V形槽盤與夾頭體固聯(lián)，后V形槽盤與油缸端蓋固聯(lián)；油缸活塞機(jī)構(gòu)由后V形槽盤尾端的油缸體、活塞、活塞接長桿、滑柱構(gòu)成，位于浮動機(jī)構(gòu)機(jī)體的中部，油缸與后V形槽盤設(shè)計成整體結(jié)構(gòu)，與油缸端蓋一起構(gòu)成油缸，活塞接長桿與滑柱的一端接觸，滑柱的另一端面作用于夾持機(jī)構(gòu)中的液性塑料。浮動機(jī)構(gòu)安裝在支承體中，并在其內(nèi)轉(zhuǎn)動。
以下結(jié)合
，給出本實用新型一個實施例，并對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是浮動液壓聯(lián)接頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是浮動液壓聯(lián)接頭的撥銷機(jī)構(gòu)圖。
圖1是本實用新型的一個實施例。浮動液壓聯(lián)接頭(3)聯(lián)接被測內(nèi)燃機(jī)(1)的曲軸(2)一端主軸頸，聯(lián)接頭的另一端通過聯(lián)軸器(5)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的另一端轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與液壓馬達(dá)(9)聯(lián)接，(6)是轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)的輔助電機(jī)，(8)是液壓馬達(dá)箱。浮動液壓聯(lián)接頭、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和液壓馬達(dá)固定在滑臺(10)上，三者的回轉(zhuǎn)軸線相一致，并為一水平軸線?；_(10)與滑臺座(11)通過它們之間的兩個平行的導(dǎo)軌付安裝在一起，導(dǎo)軌付所形成的平面為一水平面。上述的回轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌付平行。設(shè)置在滑臺與滑臺座之間的油缸活塞機(jī)構(gòu)，油缸(12)與滑臺座固定，活塞桿(13)與滑臺聯(lián)接，滑臺在油缸活塞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下，相對于滑臺座移動。油缸與活塞相互改變安裝方式，能夠獲得相同的效果。采用其它的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，也能使滑臺相對滑臺座移動，如絲桿螺母機(jī)構(gòu)。浮動液壓聯(lián)接頭、液壓馬達(dá)和油缸活塞機(jī)構(gòu)的工作油，均由液壓站提供，三個動力裝置的工作油進(jìn)出口分別與液壓站出進(jìn)口聯(lián)接。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的信號出口與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀的信號出口又與計算機(jī)聯(lián)接。計算機(jī)包括IBM微機(jī)和PC機(jī)。計算機(jī)操縱檢測過程的控制信號出口，實現(xiàn)檢測信號的傳輸、通訊和數(shù)據(jù)處理，并與液壓站的控制閥聯(lián)接。整個檢測過程可自動進(jìn)行，并打印顯示檢測結(jié)果，對不合格產(chǎn)品，還能發(fā)出聲光報警。
微機(jī)在PC給出的脈沖控制下進(jìn)行整周期采樣，而數(shù)據(jù)處理又是在剔除粗差后進(jìn)行的，從而保證了轉(zhuǎn)矩測量的穩(wěn)定性，提高了檢測精度。
微機(jī)在PC控制下可分別在開動與不開動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的輔助電機(jī)情況下，對轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行采樣，從而滿足了20rpm的低頻下進(jìn)行高精度測量的要求。
設(shè)備具有應(yīng)急停止，并從斷點開始自動恢復(fù)循環(huán)而不會打亂步序的功能。
為便于用戶定期評定裝置的檢測精度，本設(shè)備具有帶負(fù)載與不帶負(fù)載時評定檢測精度的功能。
圖2及圖3是浮動液壓聯(lián)接頭的一種實施例。它包括支承體(15)、對接夾持機(jī)構(gòu)、輔助支承機(jī)構(gòu)、浮動機(jī)構(gòu)、油缸活塞機(jī)構(gòu)幾部分，其中對接夾持機(jī)構(gòu)又包括定心夾持機(jī)構(gòu)和對接撥銷機(jī)構(gòu)兩部分。定心夾持機(jī)構(gòu)系由接頭體(28)和彈性薄壁套(30)、以及在夾頭體與彈性薄壁套構(gòu)成的通道內(nèi)灌注的液性塑料(29)組成，而對接撥銷機(jī)構(gòu)則由彈性薄壁套(30)、圓柱銷(31)、限程螺釘(32)、撥銷彈簧(33)和頭部鉚有鋼球的撥銷(34)組成。薄壁套(30)的內(nèi)圓柱面是聯(lián)接被測曲軸主軸頸的夾持面。夾頭體與其相固聯(lián)的前V形槽盤支承在輔助支承體(23)內(nèi)。輔助支承機(jī)構(gòu)主要由輔助支承體及其上的兩排12套球頭滑柱、彈簧、調(diào)節(jié)螺釘、兩只徑向滾珠軸承和法蘭蓋構(gòu)成，輔助支承體用其上的螺紋安裝在聯(lián)接頭支承體(15)前端，前V形槽盤(22)的前端支承在輔助支承的徑向滾珠軸承孔內(nèi)。浮動機(jī)構(gòu)由前V形槽盤(22)、十字V形槽盤(20)、后V形槽盤(18)和鋼球(19)構(gòu)成，十字V形槽盤的兩端面各開有一條V形槽，它們在空間相互垂直，前后V形槽盤的V形槽分別與十字V形槽盤的V形槽對應(yīng)配置，鋼球設(shè)置在兩個V形槽之間，且兩列鋼球的連心線垂直相交，為了防止鋼球在浮動機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時，從兩個V形槽外端跑出，在槽盤的周邊設(shè)置有鋼球限制套(21)。前V形槽盤與夾頭體固聯(lián)，同時在前V形槽盤體上設(shè)置有一個球面臺階，其球心位于十字V形槽盤中垂直相交的球心連心線交點上，該球面臺階上裝有球軸承。后V形槽盤與油缸端蓋(14)固聯(lián)。油缸活塞機(jī)構(gòu)由后V形槽盤中的油缸體、活塞(16)、活塞接長桿(26)、滑柱(27)構(gòu)成，位于浮動機(jī)構(gòu)的中心孔內(nèi)，其中活塞接長桿與滑柱保持接觸。滑柱的另一端作用于夾持機(jī)構(gòu)中的液性塑料。浮動機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝在支承體(15)中。油缸內(nèi)的工作油通過油管接頭(25)和油道進(jìn)出油缸，其中轉(zhuǎn)動件與靜止件之間的油道由Y形密封圈(24)密封。當(dāng)液壓站的壓力油進(jìn)入油缸時，活塞前移，通過活塞接長桿、滑柱壓迫液性塑料，薄壁套在液性塑料的作用下變形，從而把被測曲軸主軸頸夾緊。當(dāng)油管接頭(25)通過液壓站回油時，作用在活塞上的油壓消失，活塞在薄壁套的彈性恢復(fù)力和復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位，使薄壁套與被測曲軸主軸頸脫離。本裝置獨特設(shè)計的V形槽盤浮動機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)任何方向的擺動和平移，大大降低了對被測內(nèi)燃機(jī)定位精度，對檢測裝置的安裝精度，以及對工作臺導(dǎo)軌運(yùn)動精度的要求，而且這些誤差在檢測中都不會影響檢測精度。
本實用新型不限于上述實施例所述的形式。
本實用新型與已有技術(shù)相比，具有以下比較突出的優(yōu)點和效果1.滑動付少。整個設(shè)備只有滑臺與滑臺座之間的一個滑動付，因此滑動部件和使之滑動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)少，結(jié)構(gòu)簡單。
2.體積小重量輕。被測內(nèi)燃機(jī)缸體的固定定位和曲軸轉(zhuǎn)矩的測量，都是從被測內(nèi)燃機(jī)缸體的一端進(jìn)行的，因此檢測裝置的體積小，重量輕。
3.曲軸的轉(zhuǎn)動、滑臺的滑動、聯(lián)接頭的夾持都為液壓驅(qū)動，因此，運(yùn)動特別平穩(wěn)，實現(xiàn)無級調(diào)速方便，并且由同一個液壓站提供動力油，減少了動力裝置。
4.聯(lián)接頭采用了浮動結(jié)構(gòu)，其中，聯(lián)接頭可同時在任意方向平移和擺動，因而大大降低了對裝置安裝精度、裝置直線運(yùn)動付的制造精度、以及對被測試件的定位精度的要求，并可排除裝置安裝誤差、被測件定位誤差、直線運(yùn)動付的運(yùn)動誤差對檢測精度的影響。
5.通過調(diào)節(jié)輔助支承體上的兩排調(diào)節(jié)螺釘，可抵消夾頭及浮動機(jī)構(gòu)的自重，并能大大減小因自重而施加在曲軸上的附加轉(zhuǎn)矩，減小了轉(zhuǎn)矩的檢測誤差。
同時通過轉(zhuǎn)動輔助支承體，還可消除聯(lián)接頭的傳動間隙。
6.本設(shè)備具有手動、單周期循環(huán)、自動三種工作方式；對接傳動方式也有三種可供方便選用，撥動式適用于高精度小轉(zhuǎn)矩檢測，定心夾緊式適用于大轉(zhuǎn)矩檢測(取下?lián)茕N機(jī)構(gòu))，精度稍低；撥動定心夾緊復(fù)合式適用于大轉(zhuǎn)矩檢測，檢測精度介于前面兩種之間，因而本設(shè)備適用性強(qiáng)。
7.浮動液壓聯(lián)接頭在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩，可通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀扣除，因而檢測中不會影響檢測精度。
本實用新型除具有上述一些優(yōu)點外，還具有價格低的優(yōu)點，設(shè)備的價格僅為從美國康明斯發(fā)動機(jī)公司引進(jìn)同種用途設(shè)備價格的五分之一，當(dāng)然還具有其它方面的一些優(yōu)點。
采用本實用新型檢測內(nèi)燃機(jī)曲軸的摩擦轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速誤差＜0.5轉(zhuǎn)／分，轉(zhuǎn)矩誤差＜±1％(F·S)。
權(quán)利要求1.一種在內(nèi)燃機(jī)裝配生產(chǎn)線上自動檢測曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的檢測設(shè)備，包括聯(lián)接被測內(nèi)燃機(jī)(1)曲軸主軸頸的聯(lián)接頭(3)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)、驅(qū)動曲軸轉(zhuǎn)動的動力裝置、滑臺(10)、滑臺座(11)，其特征在于聯(lián)接頭聯(lián)接著被測內(nèi)燃機(jī)曲軸主軸頸的一端，聯(lián)接頭的另一端與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器另一端轉(zhuǎn)軸與動力裝置的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，該動力裝置為液壓馬達(dá)(9)，液壓馬達(dá)的工作液進(jìn)出口與液壓站中的工作液出進(jìn)口對應(yīng)聯(lián)接，聯(lián)接頭(3)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(7)、液壓馬達(dá)(9)回轉(zhuǎn)軸線一致地安裝在工作滑臺(10)上，滑臺與滑臺座(11)通過它們之間的滑動導(dǎo)軌付配置在一起，滑臺在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用下相對滑臺座往復(fù)移動，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出口與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀的信號出口又與計算機(jī)聯(lián)接，計算機(jī)操縱檢測過程的控制信號出口，實現(xiàn)檢測信號的傳輸、通訊和數(shù)據(jù)信號處理，并與液壓站的控制閥聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的檢測設(shè)備，其特征在于檢測設(shè)備整體結(jié)構(gòu)為臥式布局，滑臺與滑臺座之間滑動導(dǎo)軌付所形成的平面為水平面，液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和聯(lián)接頭的軸線為平行于滑動導(dǎo)軌付的同一水平軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的檢測設(shè)備，其特征在于所說的驅(qū)動滑臺(10)相對滑臺座(11)滑動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)為油缸活塞機(jī)構(gòu)，油缸(12)與滑臺座固定，活塞桿(13)與滑臺聯(lián)接，油缸工作液進(jìn)出口與液壓站的工作液出進(jìn)口對應(yīng)聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩檢測設(shè)備，其特征在于聯(lián)接頭為浮動液壓聯(lián)接頭(3)，由支承體(15)、對接夾持機(jī)構(gòu)、浮動機(jī)構(gòu)、油缸活塞機(jī)構(gòu)組成，對接夾持機(jī)構(gòu)由接頭體(28)和彈性薄壁套(30)構(gòu)成，由薄壁套封閉的接頭體內(nèi)的通道中灌注有液性塑料(29)，浮動機(jī)構(gòu)由前V形槽盤(22)、十字V形槽盤(20)、后V形槽盤(18)、十字V形槽盤套(21)和鋼球(19)構(gòu)成，前后V形槽盤的V形槽分別與位于中間的十字V形槽盤的V形槽對應(yīng)配置，在兩個V形槽之間安置有鋼球(19)，前V形槽盤與夾頭體固聯(lián)，后V形槽盤尾端設(shè)計有油缸，它與油缸端蓋(14)固聯(lián)，油缸活塞機(jī)構(gòu)由油缸(17)、油缸端蓋(14)、活塞(16)、活塞接長桿(26)、滑柱(27)構(gòu)成，位于浮動機(jī)構(gòu)的中心孔內(nèi)，活塞接長桿與滑柱的一端接觸，滑柱的另一端面作用于夾持機(jī)構(gòu)中的液性塑料，浮動機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝在支承體(15)中。
專利摘要本實用新型是一種在內(nèi)燃機(jī)裝配生產(chǎn)線上自動檢測曲軸摩擦轉(zhuǎn)矩的設(shè)備，其主要結(jié)構(gòu)特點是，聯(lián)接曲軸主軸頸的聯(lián)接頭為浮動液壓式，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器一端轉(zhuǎn)軸與聯(lián)接頭相聯(lián)接，另一端轉(zhuǎn)軸與液壓馬達(dá)相聯(lián)接，均安裝在滑臺上?；_與滑臺座通過它們之間的導(dǎo)軌副裝配在一起，滑臺在油缸活塞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下沿滑臺座往復(fù)移動。驅(qū)動裝置的壓力油由液壓站集中提供。由計算機(jī)控制檢測過程。檢測精度和效率高，安裝精度要求低。
文檔編號G01L3/00GK2089168SQ9121440
公開日1991年11月20日 申請日期1991年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月22日
發(fā)明者石章林, 袁中凡, 李正, 龔曉嘉, 王喆 申請人:成都科技大學(xué)