[實用新型]一種曲軸各軸頸中心位置度測量裝置

有效

• 申請號: 201520971442.0
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205138427U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 王仲;王磊;付魯華;劉堯夫;吳振剛;李興強;吳翔宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本實用新型涉及一種曲軸各軸頸中心位置度測量。特別是涉及一種曲軸各軸頸中 心位置度測量裝置。

背景技術

曲軸是活塞式發動機中的一個重要零件，它用來支撐連桿、活塞等傳動部件，組成 曲柄連桿機構。發動機工作時，活塞向下的推力經連桿傳到曲軸，曲軸承受沖擊載荷將活塞 的往復運動變為曲軸繞其自身軸線的旋轉運動，以傳遞扭矩實現向外輸出功率。曲軸各部 分軸頸的位置精度將直接決定連桿、活塞的配合、旋轉精度，導致摩擦、振動和噪聲等現象， 影響發動機的壽命及能耗。

在曲軸軸頸的位置度測量上，主要是對各軸頸中心相對位置進行測量。如，一個四 缸發動機的曲軸，其主軸軸線上至少存在7個以上軸頸(5個支撐用主軸頸，2個對外連接用 軸頸)，其同軸度是重要檢驗參數。此外，與連桿連接有4個偏心軸頸，其偏心距、彼此間的相 位位置都是生產線中要求的檢測項目。位置度測量與單一尺寸測量不同，必須在有坐標依 據的裝置上完成。目前能夠對曲軸各軸頸中心位置度實施測量的最通用儀器是曲軸綜合測 量儀，該測量儀的核心部分包括一個精密軸系，一個精密角坐標測量裝置和一個垂軸徑向 尺寸測量裝置。垂軸徑向尺寸測量裝置亦可簡單稱之為測頭。一臺測量儀僅配置一個測頭。 一個四缸曲軸，超過11個軸頸，是要依次逐一測量，最后給出評定結果。此類測量儀精度高， 但單次測量耗時較長，價格昂貴難以大批量配置。在實際生產中，只能承擔很低頻次的零件 抽檢。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種符合生產線測量精度要求、非接觸 式、高效自動化的曲軸各軸頸中心位置度測量裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：一種曲軸各軸頸中心位置度測量裝置，包括測 量裝置底座，在所述的測量裝置底座上面沿長度方向的一端設置有一個用于支撐被測曲軸 的油封軸頸的前頸托，另一端與所述的前頸托相對稱的設置有一個用于支撐被測曲軸的齒 輪軸頸的后頸托，在所述的前頸托和后頸托之間設置有3個以上的與所述被測曲軸的主軸 頸相對應的主軸頸測量架，在每兩個主軸頸測量架之間設置有一個與所述被測曲軸的偏心 軸頸相對應的偏心軸頸測量架，每一個主軸頸測量架和每一個偏心軸頸測量架上分別設置 有兩個用于對所述主軸頸或偏心軸頸進行測量的激光位移傳感器。

所述的主軸頸測量架是由具有傾斜平面的第一支架和具有傾斜平面平面的第二 支架一體構成的V型結構，所述的用于對所述的主軸頸進行測量的兩個激光位移傳感器分 別設置在所述第一支架和第二支架上，并且，所述兩個激光位移傳感器的激光射線相交于 一點。

所述第一支架和第二支架上的兩個激光位移傳感器激光射線的相交點距被測曲 軸的偏心軸頸的軸心0－1mm處。

所述兩個激光位移傳感器的激光射線相交形成的平面與被測曲軸的軸向中心線 相垂直。

所述的偏心軸頸測量架是由具有水平平面的水平支架和具有垂直平面的垂直支 架一體構成的L型結構，所述的用于對所述的偏心軸頸進行測量的兩個激光位移傳感器分 別設置在所述水平支架和垂直支架上，并且，所述兩個激光位移傳感器的激光射線相交于 一點。

分別設置在所述水平支架和垂直支架上的兩個激光位移傳感器激光射線的相交 點距被測曲軸的偏心軸頸的軸心0－1mm處。

本實用新型的一種曲軸各軸頸中心位置度測量裝置，符合生產線測量精度要求， 為非接觸式、高效自動化的測量裝置，方便工業在線測量，滿足生產線中大批量產品100％ 的全檢測要求。本實用新型具有如下有益效果：

1、操作的快捷性：基于非接觸的特點、基于圖1示意的結構，本實用新型可為被測 曲軸留出充裕的進出空間。將被測曲軸放置在測量裝置上，無需移動或旋轉，一次即可完成 所有軸頸的軸心位置測量，操作便捷，為實現自動化測量奠定了基礎。

2、測量的精確性：采用高精度激光位移傳感器，快速、精確地測出被測軸表面一點 到傳感器的距離。目前機械加工水平下，曲軸軸頸外圓表面的圓度誤差遠小于其相對位置 誤差，在圓度誤差符合測量精度要求的前提下，代入本實用新型中的數學模型，從而獲取曲 軸各軸頸相對于測量坐標系的坐標，進而對曲軸各軸頸中心位置度作出評判。

3、測量的通用性：通過修改測量架高度及傳感器位置，本實用新型的測量裝置可 以適應不同缸數(如三缸、六缸等)、尺寸和形狀(如120°相位差)的曲軸，測量范圍大且通用 性強，只需針對不同的曲軸而重新定制測量架配置即可。