[發明專利]一種組合式凸輪軸組裝相位角調整裝置及方法

有效

• 申請號: 201910496982.0
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110091165B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張少華;楊濤;劉磊;宋云鵬;任佳才;于寶仲;叢明
• 申請（專利權）人: 中車大連機車車輛有限公司
• 主分類號: B23P19/10
• 分類號: B23P19/10
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

本發明公開了一種組合式凸輪軸組裝相位角調整裝置及方法，裝置包括接觸頭，接觸頭前端具有與凸輪隨動機構的滾輪外壁相同的弧形結構；傳遞桿的前端連接接觸頭的后端；用于支撐傳遞桿的導向支架；位移測量工具，用于測量傳遞桿的位移距離。方法包括設置前端具有與凸輪隨動機構的滾輪外壁相同的弧形結構的接觸頭，接觸頭后端連接傳遞桿，使接觸頭抵接待調整的凸輪基圓，轉動凸輪軸，將凸輪的轉動角度轉化為傳遞桿的位移，通過測量傳遞桿的位移，實現凸輪軸相位角的調整。本發明測量標準統一，測量準確，無需在總裝時再次調整。且本發明結構簡單，使用方便，能夠大大減輕工人的勞動強度。

技術領域

本發明涉及柴油機生產技術領域，并且更具體地，特別是指一種組合式凸輪軸組裝相位角調整裝置及方法。

背景技術

凸輪軸是柴油機中的重要組成部件，用于實現柴油機的供氣、噴油定時，每缸對應有進氣、排氣、供油3個凸輪，通過挺桿和推桿等控制進、排氣閥及噴油泵，以控制進、排氣門開啟和關閉同時控制燃油的噴射和供油周期。在柴油機生產中，進氣、排氣、供油凸輪有嚴格的相位角要求，即各凸輪軸之間相對的角度。相位角是否準確對發動機的動力性、經濟性、環保性有很大的影響，因此組合式凸輪軸在組裝時必須嚴格保證各缸凸輪軸之間的相位角。

目前凸輪軸相位角調整方式主要有兩種：第一種為直接在柴油機上調整，此種方式因占用其他工序時間，影響節拍，較少使用；第二種方式為在凸輪軸組裝平臺上組裝調整完成后再安裝到柴油機上。在平臺上組裝調整，當凸輪軸較長，長度范圍在2000mm至4000mm時，要想使各缸凸輪軸之間的相位角準確，調整難度很高。

如圖1所述，現有技術公開了一種相位角檢測方法，在裝配及檢測平臺上完成凸輪軸相位檢測。被檢測的凸輪軸一組有8個凸輪，所以制作邊長為S的正八面體檢具。然后任選被檢測凸輪組中的一個凸輪作為基準凸輪，調整基準凸輪腹面至其兩個最高點的百分表示值相同，見(a)。正八面體檢具安裝到凸輪軸端部，調整至百分表在定邊兩端讀數相同，即檢具頂邊與基準凸輪軸腹面平行，然后將檢具把緊固定，見(b)。從選定的基準凸輪開始，按照凸輪軸發火次序檢測各個凸輪，即將凸輪軸順時針旋轉(360/N)°×n(N＝8，n為被測凸輪相對于基準凸輪的發火序號，n＝1,2，…，N-1)被調整凸輪軸腹面至兩個最高點的百分表的示值相同，見(c)。再用百分表檢測檢具頂邊兩端高度的差值δ。求出α＝ARCSIN(δ/S),即為被檢測凸輪相對基準凸輪的相位角差值。

這種檢測方式整個裝置含有四塊表分表，調整過程需要多次讀數，影響效率。同時，相位角差值非直接測量量，需要用公式計算，存在測量誤差、計算誤差。測量標準不統一，柴油機裝配技術條件中凸輪軸相位調整要求通常為噴油泵下體柱塞行程，技術要求不同常常造成需要在柴油機上再次進行調整。

如圖2所示，現有技術還公開了一種組合式凸輪相位角調整裝置，其中，凸輪軸固定在前端轉動盤、后端第二頂尖之間，且第一缸凸輪軸與連接盤連接，中間采用凸輪始點定位架和凸輪軸支撐架分別對凸輪和凸輪軸做支撐。組合式凸輪軸，每一缸為一段，每段配置進氣凸輪、排氣凸輪、噴油凸輪。各缸凸輪采用螺栓聯接。使用時，頂尖頂在第一缸凸輪軸側的中心孔，同時找好第一缸的基準點與刻度盤的零刻度對準，即第一缸的上死點，并用凸輪始點定位架和凸輪軸支撐架做好支撐。其他各缸的相位角都是相對于第一缸的基準設計的，每一缸的凸輪始點位置由專用的凸輪始點定位架進行找正。旋轉刻度盤，由于凸輪軸隨著刻度盤旋轉，因此旋轉轉動盤，刻度盤對應的刻度就是此缸的相位角，依序安裝各缸凸輪軸，安裝時首先用非鉸制孔螺栓固定。各缸聯接完工后，移動后端的底座，使第二頂尖頂在凸輪軸最后一缸凸輪軸的中心孔，并旋轉第二頂尖使之固定牢固。此時檢測各缸凸輪軸的軸徑，調整徑向跳動在圖紙要求。在工作臺上，旋轉刻度盤，按照圖紙要求調整各缸相位角及各缸的中心距使之達到圖紙的要求。

該方法所采用的裝置組件較多，前、后端頂尖固定裝置復雜；每一段凸輪都需要專有的凸輪始點定位架，缸數越多需要的定位架越多，且不同缸數的起始點不一樣，導致凸輪始點定位架無法通用，同時操作較復雜，使用時效率較低。