活塞外圓形線檢測設備的製作方法

2023-08-08 22:03:31 4

專利名稱：活塞外圓形線檢測設備的製作方法
技術領域：
本實用新型實施例涉及機車活塞外圓形線檢測技術領域，尤其涉及一種機車的活
塞外圓形線檢測設備。
背景技術：
活塞是機車發動機的心臟，在發動機工作中承受交變的機械負荷和熱負荷，是發 動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。隨著機車整車對發動機的動力性、經濟性、環保 性及可靠性的要求越來越嚴格，為減少發動機的摩擦功損失，降低油耗、噪聲和排放，活塞 需要具有耐熱性、耐磨性、平穩的導向性和良好的密封功能。為滿足以上的功能要求，目前 活塞大多採用輕質高強度新材料，且其在切削加工方面也具有很強的工藝特點，通常將活 塞的外圓設計成異型外圓，即垂直於活塞軸線的橫剖面為橢圓或修正橢圓，橢圓度沿軸線 方向按一定的規律變化。上述活塞的外圓形線具有較高的檢測要求，目前，國內活塞製造行 業通常採用的檢驗方法是用圓度儀來進行活塞外圓形線的檢測。該方法一般為用形線檢測 儀或三座標掃描活塞的整個外圓形線輪廓，然後利用分析軟體對該外圓形線進行自動處理 分析，得出是否合格的檢測結果。 在實現本實用新型過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題採用上述 形線檢測儀或三座標檢測時，掃描活塞外圓形線和後續的分析處理，通常會耗費較長的時 間，速度慢；而且當不同的生產廠家有不同的檢測要求時，可能還需要對檢測軟體進行修 改，成本較高；上述特點使得用圓度儀檢測時的抽樣數不可能很多，這使得企業現場大批量 入庫驗收活塞零件時，接收的風險性較高，產品質量不易控制。

實用新型內容本實用新型實施例的目的是提供一種活塞外圓形線檢測設備，能夠快速方便的對 活塞的外圓形線進行檢測，達到提高活塞檢測效率和質量控制的目的。 為實現上述目的，本實用新型實施例提供一種活塞外圓形線檢測設備，包括 工作檯，用於承載固定待檢測的活塞； 第一導軌和第二導軌，分別設置於所述工作檯的兩側，並與所述工作檯滑動連 接； 第一高度尺和第二高度尺，所述第一高度尺與所述第一導軌連接，沿高度方向從 上到下安裝有多個測量頂柱，所述第二高度尺與所述第二導軌連接，沿高度方向從上到下 安裝有多個用於測量活塞外圓形線的測量表。 在此基礎上，進一步的，所述測量頂柱可以為球頭測量柱。所述測量表可以為槓桿 千分表。 所述第一高度尺和第二高度尺可以為可調高度尺，所述可調高度尺上設置有滑槽 及與所述滑槽滑動連接的多個滑塊，所述測量頂柱和測量表可拆卸的固設在所述滑塊上。 所述測量頂柱和測量表通過擰緊螺釘固設在所述滑塊上。所述第一高度尺和第二高度尺的數量可以為多個。 所述第一導軌和第二導軌可以為燕尾導軌，所述燕尾導軌的外側導槽內設置有內
裝滑塊。所述工作檯上可以設置有用於夾緊活塞的內撐式包容扇面軟三爪。所述內撐式包
容扇面軟三爪的活塞卡口尺寸調整範圍可以為210 250mm。所述工作檯內還可以設置有
旋轉分度裝置，所述旋轉分度裝置設置在所述內撐式包容扇面軟三爪的下方。 本實用新型實施例活塞外圓形線檢測設備結構簡單，通過採用測量表對活塞的外
圓形線進行多點檢測，操作方便，解決了目前的活塞檢測成本高、效率低的缺陷，實現了檢
測成本低、速度快，效率高，可以使得抽樣數大大增加，企業現場大批量入庫驗收活塞零件
時接收的風險性較低，產品質量容易保證。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提 下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型活塞外圓形線檢測設備實施例的結構示意圖； 圖2為本實用新型活塞外圓形線檢測設備實施例的立體示意圖； 圖3為活塞外圓形線縱向簡圖； 圖4為活塞外圓形線橫向簡圖。 附圖標記說明
12-第一導軌； 13-第二導軌； 15-第二高度尺； 16-測量頂柱； 18-內撐式包容扇面軟三 19-旋轉分度裝 爪； 置； 20-活塞； 21-滑塊； 22-擰緊螺釘。
11-工作檯； 14-^一高度尺
具體實施方式為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施 例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於 本實用新型保護的範圍。 圖1為本實用新型活塞外圓形線檢測設備實施例的結構示意圖，圖2為本實用新 型活塞外圓形線檢測設備實施例的立體示意圖，結合圖1和圖2所示，本實施例的活塞外圓 形線檢測設備主要包括工作檯11、第一導軌12、第二導軌13、第一高度尺14、第二高度尺 15、測量頂柱16和測量表17。 其中，工作檯11用於在檢測活塞時，對待檢測的活塞進行承載固定；具體實施中， 該工作檯11上可以設置內撐式包容扇面軟三爪18，在檢測時對活塞進行夾緊固定，且該 內撐式包容扇面軟三爪18可以針對不同尺寸齒口的活塞，對其活塞卡口尺寸進行210 250mm的調整，可以適應不同類型的活塞產品的檢測，使得該檢測設備可以適用多規格活塞 的測量。進一步的，為使得檢測時更精準，消除檢測時的測量盲點，該工作檯11內部，位於 內撐式包容扇面軟三爪18的下方，還可以設置旋轉分度裝置19，該旋轉分度裝置19可以在 檢測過程中對活塞進行方便地旋轉，從而可以多角度的對活塞的外圓形線進行多點測量， 提高測量的精確度。 第一導軌12和第二導軌13分別設置在工作檯11的兩側，且工作檯11的兩側邊 緣卡在與之對應的上述兩個導軌的導槽內，使得工作檯11與上述兩個導軌形成滑動連接， 工作檯11可以沿導軌移動；該導軌主要是用於在檢測時將工作檯11移入或移出檢測工作 區，使得活塞的檢測更換移動較為方便。具體實施中，上述導軌可以採用燕尾導軌，且該燕 尾導軌的外側導槽內可以設置有滑塊21，位於導軌兩側的高度尺可以通過該滑塊21與導 軌連接，並通過擰緊螺釘固定，高度尺可以方便地通過該滑塊21進行移動。 在第一導軌12的外側固接有垂直放置的第一高度尺14，第二導軌13的外側固接 有垂直放置的第二高度尺15，檢測活塞的工作區即為由這兩個高度尺所組成的區域，待檢 測的活塞放置在第一高度尺14和第二高度尺15之間，即可對活塞的外圓形線的尺寸進行 測量。具體的，第一高度尺14沿高度方向從上到下安裝有多個測量頂柱16，該測量頂柱16 用於在活塞檢測時頂緊活塞，使之固定，且其主要作用是在測量過程中與槓桿千分表對準， 兩者確定一直線，並使得該確定的直線經過測量點；具體實施中，其可以採用球頭測量柱。 第二高度尺15沿高度方向從上到下安裝有多個測量表17，該測量表17用於在活塞檢測時 對活塞外圓形線的尺寸進行測量；具體實施中，其可以採用槓桿千分表。 其中，測量頂柱16和測量表17在檢測時是需要橫向方向對準的，即在活塞橫截面 的平面方向對準。且高度尺上的多個測量頂柱16和測量表17可以用於測量對應活塞外圓 形線上不同橫截面上的多個測量點，其數量可以根據不同的測量需要進行適當的改變，例 如，如果需要測量多個測量點時，可以增加測量頂柱16和測量表17的數量。為了方便地對 測量頂柱16和測量表17的高度進行調整，第一高度尺14和第二高度尺15可以採用可調高 度尺，該可調高度尺上設置有滑槽及與滑槽滑動連接的多個滑塊，測量頂柱16和測量表17 可拆卸的固設在滑塊上例如通過擰緊螺釘固設，這樣測量頂柱16和測量表17就可以通過 移動滑塊方便地在可調高度尺上進行上下高度的調整，從而實現方便地對活塞外圓形線上 的對應不同橫截面上的多個測量點的測量。 一般可調高度尺上的滑塊數量如果有限制，例 如通常只有四個滑塊時，在想進一步增加可調高度尺上安裝的測量部件即測量頂柱16和 測量表17的數量時，可以採用增加可調高度尺的方法，並將新增加的可調高度尺上的測量 部件的設置高度與其他可調高度尺上的測量部件的設置高度錯開，即使得不同可調高度尺 上測量部件位於不同的高度，這樣就可以實現增加測量點的目的，較為方便。 下面再對本實施例的活塞外圓形線檢測設備對活塞進行檢測的具體過程進行說 明如下 本實施例的測量頂柱16以球頭測量柱為例，測量表17以槓桿千分表為例進行說 明。此外，為使得描述更方便和清楚，以下結合圖3和圖4進行說明，圖3為活塞外圓形線 縱向簡圖，圖4為活塞外圓形線橫向簡圖。假設本實施例中需要測量的活塞外圓形線，從縱 向上分別選取對應水平面1、水平面2和水平面3上的活塞橫截面橢圓進行測量，該橢圓的 形狀可參考圖4，每一個水平截面橢圓上需要測量多個分別對應不同角度的測量點，例如，本實施例中選取測量上述三個水平面上的點A、點B和點C所對應的測量點，即共9個測量 點。則可以針對該測量要求設置活塞外圓形線檢測設備，具體的，可以分別設置3個第一高 度尺14，每一個第一高度尺14上從上到下安裝3個球頭測量柱；設置3個第二高度尺15， 每一個第二高度尺15上從上到下安裝3個槓桿千分表。其中，3個第一高度尺14和第二 高度尺15是用於分別對應每一水平面上的3個測量點的，每一個高度尺的3個球頭測量柱 和槓桿千分表是用於分別對應3個水平面的。需要測量的參數為對於特定高度水平橢圓截 面，其上的某個被測點相對於正圓邊緣點的偏移量，例如，對於水平面1上的點A，需要測量 點A相對於點D的偏移量X。以下為具體測量過程 首先，在檢測前，需要先利用一個標準件對該檢測設備的槓桿千分表進行調零。在 調零之前，需要先調整對應各個測量點的槓桿千分表和球頭測量柱在同一水平面，且在垂 直於導軌的同一直線上。例如，對應水平面1上的測量點A點，需調整3個第一高度尺14 中的中間位置的第一高度尺14，和3個第二高度尺15中的中間位置的第二高度尺15，使得 位於上述高度尺上的最上方的球頭測量柱和最上方的槓桿千分表位於水平面1所在的高 度，且在垂直於導軌的同一直線上。具體實施中，可以參照導軌上的刻度，調整兩者在位於 導軌的同一刻度位置處，再參照高度尺上的刻度，調整兩者在水平面1所在的高度處即可。 同理，可以按照上述方法，相應調整其他測量點所對應的槓桿千分表和球頭測量柱。其中， 對於各水平面上的B點和C點所對應的千分表和球頭測量柱的位置調整，由於B點和C點 相對於A點的X方向(即沿導軌運動方向)偏移量是一定值，所以A點所對應的高度尺和 B點、C點所對應的高度尺之間的位置也可以很容易的設定為上述偏移量值。 然後，先將一個正圓柱形狀的標準件固定在工作檯11上，利用內撐式包容扇面軟 三爪18將其撐緊。將該工作檯11沿導軌緩慢移入工作區，使得工作檯11上的標準件的兩 個側壁分別接觸左側的球頭測量柱和右側的槓桿千分表。球頭測量柱和槓桿千分表將沿標 準件的外表面滑過，當槓桿千分表的刻度偏移量最大時，表示槓桿千分表和球頭測量柱兩 點確定的直線經過標準件的圓心。在此位置對與點A對應的槓桿千分表進行調零，並記下 導軌上所在的刻度位置。同理，當A點所對應的千分表確定調零位置時，B點和C點所對應 的千分表即確定了其調零位置。在上述過程中，三個水平面上的各測量點即可以同時完成 調零工作。調零結束後，將工作檯ll沿導軌移出工作區，取下標準件。 接著，進行被測活塞的檢測。將被測活塞20固定在工作檯11上，利用內撐式包容 扇面軟三爪18將其撐緊。調整工作檯11兩側的第一導軌12和第二導軌13內的滑塊至合 適位置後，用擰緊螺釘鎖緊工作檯ll在導軌的位置。然後，將該工作檯ll沿導軌緩慢移入 工作區。此時，利用工作區內的球頭測量柱和槓桿千分表對被測活塞20的外圓形線進行檢 測。當工作檯11運動到之前確定的導軌刻度位置時，即使得工作檯11上被測活塞的圓心 位於A點所對應的導軌刻度位置，此時，可以根據千分表的偏移量測出被測活塞上的A點的 偏移參數，即圖4中A點相對於D點的偏移量X。同時，即可根據B點和C點所對應的千分 表的偏移量測出被測活塞上的B點和C點的偏移參數，例如，B點的偏移參數為B點相對於 F點的偏移量。在上述過程中，三個水平面上的各測量點的偏移參數同理也可測量得出，不 再贅述。 由圖4可知，在檢測時可能會出現檢測盲點，例如，對於位於0度和180度的點可 能檢測不到。此時，可以先將測完其他點的活塞20慢慢移出工作區，旋轉工作檯ll上的旋轉分度裝置，使其旋轉90度，再移入工作區進行檢測。經過上述旋轉再測量，就可以使得對 活塞外圓形線的檢測較為精確，真實的還原了活塞有效的形線和橢圓度的形狀，符合活塞 檢測和在發動機使用要求的和諧統一。 本實施例通過採用測量表對活塞的外圓形線進行多點檢測，操作方便，成本低廉， 解決了目前的活塞檢測成本高、效率低的缺陷，實現了檢測成本低、速度快，效率高，可以使 得抽樣數大大增加，企業現場大批量入庫驗收活塞零件時接收的風險性較低，產品質量容 易保證；且本實施例的活塞外圓形線檢測設備結構簡單，工作可靠，為實現活塞外圓形線檢 測工藝技術的應用推廣提供了條件，顯著提高了機車發動機活塞外圓形線檢測效率和活塞 加工的可靠性，具備較高的實用價值。 最後應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制； 儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解 其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等 同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術 方案的精神和範圍。
權利要求一種活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，包括工作檯，用於承載固定待檢測的活塞；第一導軌和第二導軌，分別設置於所述工作檯的兩側，並與所述工作檯滑動連接；第一高度尺和第二高度尺，所述第一高度尺與所述第一導軌連接，沿高度方向從上到下安裝有多個測量頂柱，所述第二高度尺與所述第二導軌連接，沿高度方向從上到下安裝有多個用於測量活塞外圓形線的測量表。
2. 根據權利要求1所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述測量頂柱為球頭
3. 根據權利要求1所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述測量表為槓桿千 分表。
4. 根據權利要求1所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述第一高度尺和第 二高度尺為可調高度尺，所述可調高度尺上設置有滑槽及與所述滑槽滑動連接的多個滑 塊，所述測量頂柱和測量表可拆卸的固設在所述滑塊上。
5. 根據權利要求4所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述測量頂柱和測量 表通過擰緊螺釘固設在所述滑塊上。
6. 根據權利要求1所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述第一高度尺和第 二高度尺的數量為多個。
7. 根據權利要求1所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述第一導軌和第二 導軌為燕尾導軌，所述燕尾導軌的外側導槽內設置有內裝滑塊。
8. 根據權利要求1所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述工作檯上設置有 用於夾緊活塞的內撐式包容扇面軟三爪。
9. 根據權利要求8所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述內撐式包容扇面 軟三爪的活塞卡口尺寸調整範圍為210 250mm。
10. 根據權利要求9所述的活塞外圓形線檢測設備，其特徵在於，所述工作檯內還設置 有旋轉分度裝置，所述旋轉分度裝置設置在所述內撐式包容扇面軟三爪的下方。
專利摘要本實用新型提供一種活塞外圓形線檢測設備，包括工作檯，用於承載固定待檢測的活塞；第一導軌和第二導軌，分別設置於所述工作檯的兩側，並與所述工作檯滑動連接；第一高度尺和第二高度尺，所述第一高度尺與所述第一導軌連接，沿高度方向從上到下安裝有多個測量頂柱，所述第二高度尺與所述第二導軌連接，沿高度方向從上到下安裝多個用於測量活塞外圓形線的測量表。本實用新型結構簡單，工作可靠，成本低廉，為實現活塞外圓形線檢測工藝技術的應用推廣提供了條件，顯著提高機車活塞外圓形線檢測效率和活塞加工的可靠性，具備實用價值。
文檔編號G01B5/20GK201548176SQ20092027180
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月18日 優先權日2009年11月18日
發明者於惠洋, 楊磊 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司