浮動機構和活塞外徑測量裝置的製作方法

2023-12-11 22:15:47 4

本實用新型涉及活塞檢測技術領域，尤其涉及一種用於測量活塞外徑的測量裝置以及其上安裝的浮動機構。

背景技術：

隨著世界經濟的高速發展，汽車工業已成為我國機械工業發展的重中之重，活塞作為汽車發動機的「心臟」部件，在氣缸內做上下往復運動，承受交變的機械負荷和熱負荷，其質量直接影響到汽車的性能、排放和使用壽命。

活塞是發動機中重要的零件，一般都是鋁質材料製成，質量輕，耐摩性好。但是由於金屬都有熱脹冷縮的特性，而活塞的工作環境惡劣，受力複雜，不僅承受交變的衝擊應力，還承受高的熱應力(活塞工作時的溫度達2500K的高溫)。同時活塞還要高速運動，在這樣的工作環境下，對活塞的精度要求是可想而知的，其配合精度在微米級度量。

為了提高活塞工作的穩定性和可靠性，本領域技術人員在活塞的製造和安裝的過程中都進行了優化。例如：活塞做成非正圓形，而是橢圓形，雖然在常溫下活塞的橫截面是長短徑之比很小的橢圓，但在工作時接近正圓形。在裝配的過程中，活塞和缸套要進行分組裝配，這些方法都可以較好的改善活塞的工作環境。

同時，隨著各個國家對汽車排放、噪音及油耗等指標提出了更加苛刻的要求，因此，發動機廠家對活塞幾何尺寸及公差的要求也越來越高，這就要求活塞生產企業應用高精度、高效率、高可靠性的檢測設備來滿足這種需求。

例如，專利文獻CN203595504U公開了一種活塞的外徑檢測裝置，包括檢測底板和固定在檢測底板兩側的限位機構和測量機構，在測量活塞的外徑時，使活塞穿過限位機構和測量機構之間的間隙，活塞同時接觸限位機構和測量機構，從而測得活塞的外徑。

但是，在使用這種外徑檢測裝置檢測活塞外徑時，當操作活塞穿過限位機構和測量機構之間的間隙的過程中，如果活塞偏向測量機構，則容易將測量機構的測頭撞壞。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種浮動機構，安裝在活塞外徑測量裝置上，能夠避免其上的測頭被撞壞。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種浮動機構，所述浮動機構包括具有兩個安裝板的固定座、兩端分別固定在所述安裝板上的銷軸、設置在兩個所述安裝板之間並且可滑動地套裝在所述銷軸上的浮動座和提供作用力以使得所述浮動座保持在兩個所述安裝板的中間位置的保持件，當所述浮動座在所述銷軸上滑動並接近所述安裝板時，所述保持件提供的作用力使得浮動座具有向兩個所述安裝板的中間位置移動的趨勢。

優選地，所述保持件包括設置在每個所述安裝板和所述浮動座之間的彈簧。

優選地，所述保持件還包括設置在每個安裝板上的彈簧緊定螺栓，所述彈簧緊定螺栓安裝在所述安裝板上開設的螺紋孔上，並且所述彈簧緊定螺栓的另一端可滑動地插入所述浮動座上的安裝孔內，所述彈簧套裝在所述彈簧緊定螺栓上，所述彈簧緊定螺栓上具有軸肩，所述彈簧的兩端分別壓在所述浮動座和所述軸肩上。

優選地，所述浮動座的兩側設置的安裝孔均為階梯孔，每根所述彈簧均位於所述階梯孔的大孔內。

本實用新型與現有技術的不同之處在於，本實用新型提供的浮動機構通過在固定座上設置銷軸，並且浮動座可滑動地安裝在銷軸上，從而使得浮動座可以在固定座的兩個安裝板之間滑動，同時通過保持件可以使得浮動座保持在兩個安裝板之間的中間位置，當安裝在浮動座上的測量裝置用於測量活塞外徑時，如果活塞偏向測量機構的測頭，由於浮動座可以在銷軸上滑動，因此活塞可以推動測頭向一側移動，從而能夠避免其上的測頭被撞壞。當測量完成、活塞從安裝在浮動座上的測量裝置之間移出時，保持件提供的作用力能夠使得浮動座回到原位，為下一次測量做準備。

本實用新型的另一個目的是提供一種活塞外徑測量裝置，能夠避免在測量活塞外徑時其上的測頭被撞壞。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種活塞外徑測量裝置，所述活塞外徑測量裝置包括支架、設置在所述支架上的上述的浮動機構和固定在所述浮動座上的測量機構。

優選地，所述測量機構包括固定在所述浮動座上的調節板、安裝在所述調節板兩側的固定塊和設置在所述固定塊上的測量裝置，所述測量裝置為電感測頭。

優選地，所述調節板的橫截面形狀為梯形，所述固定塊上開設有矩形的通孔，所述調節板可滑動地穿過所述固定塊上開設的通孔，在所述通孔內還設置有頂緊件，所述固定塊上設置有頂緊螺釘，所述頂緊螺釘能夠頂緊所述頂緊件，以使所述頂緊件壓緊所述調節板，從而使得固定塊與所述調節板相對固定。

優選地，所述頂緊件呈圓柱狀，所述頂緊件的兩端直徑大於中部直徑，所述頂緊件直徑較大的兩端與所述調節板接觸，所述頂緊件直徑較小的中部與所述頂緊螺釘接觸。

優選地，所述浮動機構和測量機構有多組。

優選地，所述固定座固定在導軌滑塊上，所述導軌滑塊安裝在固定於所述支架上的豎直設置的導軌上，所述固定座上還固定有絲槓螺母，所述支架上安裝有與所述絲槓螺母配合的絲槓，所述絲槓可轉動地安裝在支架上，所述絲槓通過驅動件驅動。

所述活塞外徑測量裝置與上述的浮動機構對於現有技術所具有的技術優勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種實施方式的浮動機構的結構示意圖；

圖2是圖1所示的浮動機構的主視剖視圖，其中示出了彈簧緊定螺栓；

圖3是圖1所示的浮動機構的主視剖視圖，其中示出了銷軸；

圖4是本實用新型提供的一種實施方式的活塞外徑測量裝置的結構示意圖；

圖5是圖4中所示的活塞外徑測量裝置的絲槓安裝位置的剖視圖；

圖6是圖4中所示的活塞外徑測量裝置(未示出測量機構)的結構示意圖；

圖7是圖4中所示的活塞外徑測量裝置的調節板和固定塊的組裝結構示意圖；

附圖標記說明：

1-固定座；11-安裝板；2-銷軸；3-浮動座；41-彈簧；42-彈簧緊定螺栓；421-軸肩；5-支架；61-調節板；62-固定塊；63-頂緊螺釘；64-頂緊件；65-電感測頭；71-導軌滑塊；72-導軌；73-絲槓螺母；74-絲槓；75-驅動件。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本實用新型，並非對本實用新型的實際保護範圍構成任何形式的任何限定，更非將本實用新型的保護範圍局限於此。

在本實用新型中限定了一些方位詞，在未作出相反說明的情況下，所使用的方位詞如「上、下、左、右」是指本實用新型提供的活塞外徑測量裝置在正常使用情況下定義的，並與附圖4中所示的上下左右方向一致。「內、外」是指相對於各零部件本身輪廓的內外。這些方位詞是為了便於理解而採用的，因而不構成對本實用新型保護範圍的限制。

在本實用新型中，當零部件被稱為「固定」在另一個零部件上，它可以直接在另一個零部件上，或者也可以存在居中的零部件。當一個零部件被認為是「連接」在另一個零部件上，它可以是直接連接到另一個零部件或者可能同時存在居中零部件。當一個零部件被認為是「設置」在另一個零部件上，它可以是直接設置在另一個零部件上或者可能同時存在居中零部件。

一方面，適當參考圖1、圖2所示，本實用新型提供的基本實施方式的浮動機構可以包括具有兩個安裝板11的固定座1、兩端分別固定在所述安裝板11上的銷軸2、設置在兩個所述安裝板11之間並且可滑動地套裝在所述銷軸2上的浮動座3和提供作用力以使得所述浮動座3保持在兩個所述安裝板11的中間位置的保持件，當所述浮動座3在所述銷軸2上滑動並接近所述安裝板11時，所述保持件提供的作用力使得浮動座3具有向兩個所述安裝板11的中間位置移動的趨勢。

在上述基本實施方式中，所述固定座1隻要具有兩個安裝板11即可，其形狀和結構可以根據具體使用環境確定。在本實用新型的一個實施例中，如圖1所示，所述固定座1的形狀大致呈U形，U形的兩個側壁構成固定座1的兩個所述安裝板11。

上述基本實施方式的浮動機構在使用時，所述浮動座3上安裝測量機構，可以使得安裝在浮動座3上的測量機構可以在固定座1的兩個安裝板11之間滑動，當測量機構在測量活塞外徑時，如果活塞向左側或者右側稍微偏斜，由於浮動座3可以在銷軸2上滑動，因此活塞可以推動測量機構向左側或右側移動，從而能夠避免其上的測頭被撞壞。

在本實用新型中，所述保持件可以使用任何能夠提供作用力使得浮動座3保持在兩個安裝板11的中間位置，並且當浮動座3離開中間位置時具有使得浮動座3向兩個所述安裝板11的中間位置移動的趨勢的結構。

例如，所述保持件可以為分別設置在安裝板11和浮動座3上的磁鐵，通過磁鐵同性相斥的特點，使得浮動座3能夠保持在兩個安裝板11的中部。

或者，所述保持件也可以採用彈性件，通過彈性件提供的彈力使得浮動座3能夠保持在兩個安裝板11的中部。

在本實用新型的一個優選實施方式中，所述保持件包括設置在每個所述安裝板11和所述浮動座3之間的彈簧41。

所述彈簧41優選採用壓簧，以簡化浮動機構的結構。所述彈簧41的兩端分別固定在安裝板11和浮動座3上(由於具有兩塊安裝板，因此需要在每塊安裝板與浮動座之間均設置彈簧)。或者，所述彈簧41可以套裝在銷軸2上。

在本實用新型的一個優選實施例中，參考圖2所示，所述保持件包括彈簧41和設置在每個安裝板11上的彈簧緊定螺栓42，所述彈簧緊定螺栓42安裝在所述安裝板11上開設的螺紋孔上，並且所述彈簧緊定螺栓42的另一端可滑動地插入所述浮動座3上的安裝孔內，所述彈簧41套裝在所述彈簧緊定螺栓42上，所述彈簧緊定螺栓42上具有軸肩421，所述彈簧41的兩端分別壓在所述浮動座3和所述軸肩421上。

通過設置彈簧緊定螺栓42，不僅能夠起到支撐彈簧41的作用，而且通過在其上設置軸肩421，可以起到調節彈簧41對浮動座3的彈力的大小的作用。具體地，通過轉動彈簧緊定螺栓42，使得彈簧緊定螺栓42向著浮動座3移動，可以進一步壓縮套在彈簧緊定螺栓42上的彈簧41，從而使得彈簧41對浮動座3產生更大的彈力，從而使得浮動座3在銷軸2上的移動需要更大的推力；當需要使得浮動座3在銷軸上能容易移動時，可以轉動彈簧緊定螺栓42，減小彈簧41的壓縮量，從而減小彈簧41對浮動座3的彈力。

在本實用新型的進一步優選的實施方式中，如圖2所示，所述浮動座3的兩側設置的安裝孔均為階梯孔，每根所述彈簧41均位於所述階梯孔的大孔內。通過使得彈簧41位於安裝孔內，可以使得彈簧41可以更加穩定地工作。

如圖3所示，所述銷軸2的兩端分別固定在一個安裝板11上，具體地，銷軸2的一端通過過盈配合之間安裝在一個安裝板11上，另一端通過銅套與另一個安裝板11過盈連接。

為了使得浮動座3可以在銷軸2上更加平順地來回滑動，所述浮動座3通過滾珠襯套套裝在銷軸2上。

所述銷軸2的數量可以根據需要設定，例如可以為兩根、三根或者更多根，本實用新型對此不作限定。

上述各個實施方式提供的浮動機構，能夠有效避免安裝在其浮動座3上的測量機構損壞。

另一方面，本實用新型還提供了一種活塞外徑測量裝置，參考圖4所示，所述活塞外徑測量裝置包括支架5、設置在所述支架5上的上述的浮動機構和固定在所述浮動座3上的測量機構。

由於該活塞外徑測量裝置設置有浮動機構，從而可以避免活塞由於位置不準確而損壞測頭的情況。

其中所述支架5是用來安裝浮動機構的結構，可以採用任何適當的形狀結構。

優選地，如圖6所示，所述支架5包括底板、固定在底板上的兩塊立板和固定在兩塊立板上端的軸承安裝板。

所述浮動機構的固定座1可以直接安裝在支架5上，也可以通過其他結構安裝在支架5上。

在本實用新型中，所述測量機構是用於測量活塞外徑的裝置，可以採用現有的各種適當結構。例如，採用專利文獻CN203595504U中公開的測量結構。

在本實用新型的一個優選實施方式中，所述測量機構包括固定在所述浮動座3上的調節板61、安裝在所述調節板61兩側的固定塊62和設置在所述固定塊62上的測量裝置，所述測量裝置為電感測頭65。

在該實施方式中，通過設置調節板61和固定塊62，可以方便地使兩個電感測頭65相對布置，從而可以方便地測量活塞的外徑。

在上述實施方式的基礎上，本實用新型提供了另一個優選的實施方式，如圖7所示，所述調節板61的橫截面形狀為梯形，所述固定塊62上開設有矩形的通孔，所述調節板61可滑動地穿過所述固定塊62上開設的通孔，在所述通孔內還設置有頂緊件64，所述固定塊62上設置有頂緊螺釘63，所述頂緊螺釘63能夠頂緊所述頂緊件64，以使所述頂緊件64壓緊所述調節板61，從而使得固定塊62與所述調節板61相對固定。

在該實施方式中，通過使得固定塊62可以在調節板61上的位置可調，從而可以改變兩個固定塊62的相對位置，從而能夠適合不同尺寸的活塞的外徑的測量。

具體地，當需要調整固定塊62的位置時，首先轉動頂緊螺釘63，使得頂緊螺釘63鬆開所述頂緊件64，從而頂緊件64鬆開調節板61，因此固定塊62可以自由的在調節板61上滑動，當固定塊62調整到適當位置時，反向轉動頂緊螺釘63，使得頂緊螺釘63頂住頂緊件64，在頂緊螺釘63的推動下，所述頂緊件64頂緊調節板61，從而將固定塊62固定在調節板61上。

進一步優選地，所述頂緊件64呈圓柱狀，所述頂緊件64的兩端直徑大於中部直徑，所述頂緊件64直徑較大的兩端與所述調節板61接觸，所述頂緊件64直徑較小的中部與所述頂緊螺釘63接觸。由於頂緊件64為中間細、兩端粗的圓柱體，頂緊螺釘63頂的是中間的細的部分，這樣可以有效避免頂緊件64在多次使用後，被頂出高點，從而不能很好的滑動，出現影響調節效率的情況。

參考圖4所示，根據實際工作需要，所述浮動機構和測量機構可以設置多組，可以用於活塞大批量檢測的場合。

為了便於調節測量裝置的上下位置，在本實用新型的一個優選的實施方式中，如圖6所示，所述固定座1固定在導軌滑塊71上，或者，所述測量裝置的固定座1通過安裝支架5固定在所述固定塊62上。所述導軌滑塊71安裝在固定於所述支架5上的導軌72上，所述固定座1上還固定有絲槓螺母73，所述支架5上安裝有與所述絲槓螺母73配合的絲槓74，所述絲槓74可轉動地安裝在支架5上，所述絲槓74通過驅動件75驅動。

通過驅動件75驅動所述絲槓74轉動，即可使得安裝在絲槓74的絲槓螺母73上下移動，從而調節固定座1的位置，因此可以方便地調整測量裝置的位置。通過設置導軌72和導軌滑塊71，可以保證測量裝置在上下移動時的平穩性。

參考圖5所示，所述絲槓74的上下兩端均通過角接觸軸承、內隔套、外隔套和軸承壓蓋安裝在支架5上，所述驅動件75可以選用任何適當結構，如電機等，也可以為手柄，通過人力驅動絲槓74轉動。本實用新型中優選採用步進電機驅動絲槓74轉動，具體地，步進電機通過電機安裝架安裝在支架5上，聯軸節連接在步進電機的輸出軸和絲槓74的一端。

在本實用新型中，通過設置絲槓螺母機構，可以方便地調節測量機構的上下位置，從而可以更好地適應具有多組浮動機構和測量機構的情況。

本實用新型提供的活塞外徑測量裝置可以較經濟檢測活塞外圓，彌補常用檢測機構的不足，並且保證活塞檢測時不被劃傷。

以上實施方式的先後順序僅為便於描述，不代表實施方式的優劣。

最後應說明的是：以上實施方式僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施方式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方式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方式技術方案的精神和範圍。