一種發動機冷卻斜孔檢測工具及基於該工具的檢測方法
2023-05-14 06:35:01 1
專利名稱：一種發動機冷卻斜孔檢測工具及基於該工具的檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機檢測工具及相關檢測方法，更具體的說，它涉及一種發動機冷卻斜孔檢測工具，以及使用該工具對發動機冷卻斜孔進行的檢測方法。
背景技術：
為增加缸內直噴發動機冷卻效果，現在有些汽車發動機生產單位採用雙冷卻斜孔方式來實施缸體水套缸間的冷卻，即在發動機缸體上設置兩個底部相交的小直徑斜孔，內通冷卻液，兩個斜孔通常直徑相同，但分別有各自的深度及傾角要求。由於斜孔的直徑、深度及角度這三項參數對斜孔冷卻的效果有直接影響，因此在進行斜孔加工時需要進行嚴格檢測以同時控制斜孔的直徑、深度及角度，目前通常採用三坐標+通止規+剖切的檢測方式，該檢測方式測量需要使用多種檢測設備及工具，且需要對樣件進行剖切破壞，不僅檢測成本高而且效率低下。公開號為CN201517915U的發明於2010年6月30日公開了一種發動機氣缸體頂面斜水孔檢測工具，設有一 T型檢具體，所述T型檢具體是由橫杆和垂直於所述橫杆的豎杆所構成，所述T型檢具體的豎杆上，接近橫杆位置設有一垂直於所述豎杆和橫杆的圓柱形插銷，遠離橫杆位置設有一與所述插銷平行的圓柱形測銷，所述插銷的端面與所述插銷的軸線垂直，所述測銷的端面為一斜平面，並且所述插銷的端面中心與所述測銷的端面中心之間的連線垂直於所述測銷的端面。該實用新型簡單小巧、易操作，但只能對一種傾角、一種深度的斜水孔進行檢測，且不具可調節功能，因此對於採用雙冷卻斜孔冷卻方式的發動機，無法進行全面的斜孔檢測。
發明內容
為了克服現有採用雙冷卻斜孔冷卻方式的發動機缸體上的斜孔檢測需要多種檢測設備和檢測工具，檢測成本高而且效率低下缺陷，本發明提供了一種功能集成度高、用法簡單、方便高效的發動機冷卻斜孔檢測工具，以及基於該檢測工具，檢測斜孔加工是否合格的檢測方法。本發明的技術方案是:一種發動機冷卻斜孔檢測工具，包括測量棒和角度塊，測量棒與角度塊間為可拆卸式活動連接，測量棒包括斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段，斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段的直徑分別與發動機冷卻斜孔孔徑的加工上限制和加工下限值相等，角度塊上設有第一斜面和第二斜面，測量棒與角度塊連接後第一斜面及第二斜面與測量棒的夾角分別與發動機的兩個冷卻斜孔在缸體上的傾角相等。在製作本工具時，斜孔通端檢測段的長度製成與斜孔長度接近，可作測量斜孔深度之用。測量棒與角度塊間可拆卸且相對位置可調，因此測量棒可以整體進退以適應不同深度的斜孔。用斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段又分別可以檢測斜孔直徑的上、下限，因此本工具又具有通止規的功能，斜孔可容斜孔通端檢測段插入，同時又不容斜孔止端檢測段插入，說明斜孔孔徑加工合格，出現其它情況則說明斜孔孔徑加工不合格。測量棒跟角度塊連接後與第一斜面和第二斜面形成固定夾角，將測量棒插入斜孔，用對應的斜面貼在發動機缸體平面上，通過測量棒與角度塊的配合，又可檢測出斜孔的傾角是否合格，如果測量棒能順利地插入斜孔，同時斜面又能與發動機缸體平面貼合，說明該斜孔加工合格；反之，測量棒和斜面二者中僅能確保一個能實現與發動機缸體的配合，或者二者同時均不能與發動機缸體配合，則說明斜孔傾角加工不合格。本工具集成了多種檢測功能，僅用本工具就能完成對發動機冷卻斜孔的主要參數的檢測，無需使用其它複雜檢測設備，更無需破壞樣件，因此使用十分方便，且檢測效率很高。作為優選，斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段之間設有直徑膨大的凸起段，凸起段與斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段分別固連，角度塊上設有互相平行的首端面和尾端面，測量棒與角度塊連接後，首端面和尾端面分別鄰近斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段，角度塊上還設有貫通首端面和尾端面的測量棒穿連孔，測量棒穿連孔在尾端面上的孔口處設有內徑擴大的螺紋孔，凸起段靠斜孔通端檢測段的一端設有與所述螺紋孔適配的螺紋，測量棒與角度塊連接時斜孔通端檢測段貫穿測量棒穿連孔，凸起段與角度塊螺紋連接。通過斜孔通端檢測與測量棒穿連孔的滑動配合，以及凸起段端部螺紋與螺紋孔的螺紋連接，測量棒與角度塊連接為一體，使測量棒與角度塊上的斜面構成固定的位置關係，同時又使得測量棒與角度塊間可作一定程度的調節，凸起段的直徑較測量棒其它部位的直徑大，便於手指捏住並用力旋轉測量棒以使測量棒軸向進退，改變斜孔通端檢測段的伸出長度，用以測量不同斜孔的深度。作為優選，角度塊設有六個側面，角度塊上與尾端面相鄰的兩個面也互相平行，與角度塊厚度方向垂直的角度塊剖面呈六邊形。角度塊必須有兩個作為工作面的斜面，另外需要與測量棒有一定的連接縱深以確保測量棒與角度塊有足夠的連接穩定性以保證測量的準確性，除此以外還應考慮製作便利性以及收存便利性，綜合這幾點，將角度塊製成所述的形狀較為合適，即確保了角度塊的功能性，又不至於使角度塊結構、形狀過於複雜，體積過大。作為優選，凸起段上設有周向均布的微調刻度線，以及軸向均布且平行的的粗調刻度環線，角度塊中央設有微調讀數基準線。設置這些刻度線及讀數基準線便於直觀快速地得出斜孔的測量深度值。通過設置微調刻度線可將測量棒的旋轉角度與軸向移動距離做轉換對應，通過粗調刻度環線可以讀出測量棒整體軸向平移的距離，粗調刻度和微調刻度讀數的加和即是測量棒平移及旋轉反映到軸向上的最終移動距離。一種基於上述發動機冷卻斜孔檢測工具的檢測方法，其特徵是包括以下步驟:
A.將測量棒及角度塊組裝連接成一整體；
B.將被測發動機缸體水平放置，測量棒的斜孔通端檢測段輕輕伸入發動機缸體的任一斜孔內，同時將角度塊上與該斜孔對應的斜面轉向發動機缸體，在測量棒伸入斜孔的過程中檢測斜孔孔徑下限並檢測斜孔內壁粗糙度，測量棒觸底後觀察該斜面是否與發動機缸體平面貼合，同時測量斜孔的深度；
C.將測量棒伸入發動機缸體的另一斜孔內，同時翻轉角度塊使另一斜面貼向發動機缸體，在測量棒伸入斜孔的過程中檢測斜孔孔徑下限並檢測斜孔內壁粗糙度，測量棒觸底後觀察該斜面是與缸體平面貼合，同時測量斜孔的深度；
D.倒轉測量棒，將斜孔止端檢測段分別插入各斜孔檢測斜孔孔徑上限；
E.檢測完畢後，拆解本發動機冷卻斜孔檢測工具並收存。本工具的結構根據採用雙冷卻斜孔冷卻方式的發動機缸體結構特點而設置，因而具有很強的專業針對性，通過上述步驟，僅用本工具就可以完成斜孔孔徑、斜孔傾角、斜孔深度，甚至斜孔內壁粗糙度的檢測，與現行的三坐標+通止規+剖切的檢測方式相比，優點明顯。作為優選，步驟B及步驟C中，測量斜孔深度的方法為:調節凸起段與角度塊的旋合長度，使得角度塊的斜面與發動機缸體平面保持抵緊的同時測量棒觸底，觀察此時凸起段上哪條粗調刻度線與尾端面上的螺紋孔的邊緣對齊，以及哪條微調刻度線與角度塊中央的微調讀數基準線刻度對齊，讀出刻度數值。本工具上標有刻度，可以直接讀數，直觀、方便且準確。作為優選，步驟B及步驟C中，檢測斜孔內壁粗糙度的方法為:觀察本冷卻斜孔檢測工具是否可沿斜孔自由滑下直至觸底。此為一種較粗略的方法，由於現採用雙冷卻斜孔冷卻方式的發動機缸體上的斜孔傾角一般在35°至40°，且測量棒加上角度塊具有一定重量，如果斜孔內壁光滑度合格，本工具在自重作用下是足以克服斜孔內壁摩擦力從而可以自由滑下的。本發明的有益效果是:
工具的功能集成度高。本工具將多項功能集於一身，能夠檢測兩冷卻斜孔的直徑、深度、角度及粗糙度，用單件工具即可完成多項參數的檢測，無論是檢測過程還是器材準備及保存方面都可得到簡化。檢測效率高。使用本發動機冷卻斜孔檢測工具及相應的檢測方法，操作簡單方便，檢測周期縮短95%以上。檢測成本低。使用本發動機冷卻斜孔檢測工具及相應的檢測方法，使用檢測設備及檢測工具少，且無需破壞樣件，因此檢測成本更低。
圖1為本發明中發動機冷卻斜孔檢測工具的一種結構示意 圖2為本發明中發動機冷卻斜孔檢測工具的一種部件結構示意 圖3為本發明的一種使用狀態示意圖。圖中，1-測量棒，2-角度塊，3-斜孔通端檢測段，4-斜孔止端檢測段，5-第一斜面，6-第二斜面，7-凸起段，8-首端面，9-尾端面，10-測量棒穿連孔，11-螺紋孔，12-發動機缸體。
具體實施例方式下面結合附圖具體實施例對本發明作進一步說明。實施例:
如圖1、圖2及圖3所示，一種發動機冷卻斜孔檢測工具，專用於一種採用雙冷卻斜孔冷卻方式的發動機缸體的斜孔檢測。在此種發動機缸體12上，設有兩條底部互通的冷卻斜孔用作冷卻液的流動通道，設計要求斜孔的直徑介於2.9mm與3.0mm之間，兩斜孔的傾角分別為36°和38°，36°斜孔的深度為36mm至37mm，38°斜孔的深度為37mm至38mm。本發動機冷卻斜孔檢測工具包括測量棒I和角度塊2，測量棒I與角度塊2間為可拆卸式活動連接，在本實施例中具體為滑動套接加螺紋連接的複合連接方式。測量棒I包括斜孔通端檢測段3和斜孔止端檢測段4，斜孔通端檢測段3和斜孔止端檢測段4的直徑分別為2.9mm和3.0mm。角度塊2共有八個面，其中有六個側面為平面，平面中包括第一斜面5、第二斜面
6、互相平行的首端面8和尾端面9，與尾端面9相鄰的兩個平面也互相平行且與尾端面9垂直，第一斜面5及第二斜面6則分別與首端面8的兩端相連，同時，第一斜面5及第二斜面6又分別與尾端面9的兩個相鄰平面連接，其餘兩個面相對且均為曲面，與角度塊2厚度方向垂直的角度塊剖面呈六邊形。測量棒I與角度塊2連接後第一斜面5及第二斜面6與測量棒I的夾角分別為36°和38°。斜孔通端檢測段3和斜孔止端檢測段4之間設有直徑膨大的凸起段7，凸起段7與斜孔通端檢測段3和斜孔止端檢測段4 一體成型。測量棒I與角度塊2連接後，首端面8和尾端面9分別鄰近斜孔通端檢測段3和斜孔止端檢測段4，角度塊2上還設有貫通首端面8和尾端面9、與斜孔通端檢測段3適配的測量棒穿連孔10，測量棒穿連孔10在尾端面9上的孔口處設有內徑擴大的螺紋孔11，凸起段7靠斜孔通端檢測段的一端設有與螺紋孔11適配的螺紋，螺紋的牙距為1_，測量棒I與角度塊2連接時斜孔通端檢測段3貫穿測量棒穿連孔10，凸起段7則與角度塊2螺紋連接。凸起段7上設有周向均布的微調刻度線，將凸起段7的周長分為50個等分格，每旋過一格測量棒I則軸向移動0.05 mm。凸起段7上還設有軸向均布且平行的的粗調刻度環線，粗調刻度環線是環繞在凸起段7上的一系列環線，相鄰環線間隔為0.5mm，每道環線上，每隔90°就標有該環線所代表的刻度值，這樣無論凸起段7旋到什麼位置，都仍然有視角能看到刻度值，首、末道環線的刻度值分別為35mm和40mm。角度塊2中央設有一條與測量棒軸向平行的微調讀數基準線，用作微調刻度線的對照基準。一種基於上述發動機冷卻斜孔檢測工具的檢測方法，包括以下步驟:
A.將測量棒I及角度塊2組裝連接成一整體；
B.將被測發動機缸體水平放置，測量棒I的斜孔通端檢測段3輕輕伸入發動機缸體的36°斜孔內，同時將角度塊2上的第一斜面5轉向發動機缸體，在測量棒I伸入斜孔的過程中檢測斜孔孔徑下限並檢測斜孔內壁粗糙度，測量棒I觸底後觀察該斜面是否與發動機缸體平面貼合，如果貼合，說明斜孔傾角符合36°的加工要求；如果不能貼合則說明斜孔傾角不是36°，不合乎要求。檢測斜孔的傾角時可以同時測量斜孔的深度；
C.將測量棒I伸入發動機缸體的38°斜孔內，同時翻轉角度塊2使第二斜面6貼向發動機缸體，在測量棒I伸入斜孔的過程中檢測斜孔孔徑下限並檢測斜孔內壁粗糙度，測量棒I觸底後觀察該斜面是與缸體平面貼合，如果貼合，說明斜孔傾角符合38°的加工要求；如果不能貼合則說明斜孔傾角不是38°，不合乎要求。檢測斜孔的傾角時可以同時測量斜孔的深度；
D.倒轉測量棒1，將斜孔止端檢測段4分別插入各斜孔檢測斜孔孔徑上限；
E.檢測完畢後，拆解本發動機冷卻斜孔檢測工具並收存。如果斜孔通端檢測段3能順利插入斜孔，同時斜孔止端檢測段4插不進，說明斜孔孔徑加工合格；如果斜孔通端檢測段3都無法插入，說明斜孔孔徑太小；如果斜孔止端檢測段4能插入斜孔，則說明斜孔孔徑太大。在步驟B及步驟C中，測量斜孔深度的方法為:調節凸起段7與角度塊2的旋合長度，使得角度塊2的斜面與發動機缸體平面保持抵緊的同時測量棒I觸底，觀察此時凸起段7上哪條粗調刻度線與尾端面9上的螺紋孔的邊緣對齊，以及哪條微調刻度線與角度塊2中央的微調讀數基準線刻度對齊，粗調刻度線的讀數與微調刻度線的讀數相加即可得出斜孔深度值，進而可與各斜孔的設計深度值作比較以判定斜孔深度是否符合要求。在步驟B及步驟C中，檢測斜孔內壁粗糙度的方法為:將本冷卻斜孔檢測工具伸入斜孔，用玻璃棒或光滑的金屬棒等光滑物體挑起斜孔止端檢測段4，使測量棒I與斜孔保持方向一致，但不對測量棒I軸向施加任何力，觀察本冷卻斜孔檢測工具是否可在自重作用下沿斜孔自由滑下直至觸底，如果可以，說明斜孔內壁光潔，毛刺少，粗糙度符合要求；反之則說明斜孔內壁阻力大，較粗糙。使用本冷卻斜孔檢測工具及本檢測方法可以在發動機生產過程或產品驗收時進行質量檢測，便於實施有效的質量控制。
權利要求
1.一種發動機冷卻斜孔檢測工具，其特徵是包括測量棒(I)和角度塊(2)，測量棒(I)與角度塊(2 )間為可拆卸式活動連接，測量棒(I)包括斜孔通端檢測段(3 )和斜孔止端檢測段(4)，斜孔通端檢測段(3)和斜孔止端檢測段(4)的直徑分別與發動機冷卻斜孔孔徑的加工上限制和加工下限值相等，角度塊(2)上設有第一斜面(5)和第二斜面(6)，測量棒(I)與角度塊(2)連接後第一斜面(5)及第二斜面(6)與測量棒(I)的夾角分別與發動機的兩個冷卻斜孔在缸體上的傾角相等。
2.根據權利要求1所述的發動機冷卻斜孔檢測工具，其特徵是斜孔通端檢測段(3)和斜孔止端檢測段(4)之間設有直徑膨大的凸起段(7)，凸起段(7)與斜孔通端檢測段(3)和斜孔止端檢測段(4)分別固連，角度塊(2)上設有互相平行的首端面(8)和尾端面(9)，測量棒(I)與角度塊(2 )連接後，首端面(8 )和尾端面(9 )分別鄰近斜孔通端檢測段(3 )和斜孔止端檢測段(4)，角度塊(2)上還設有貫通首端面(8)和尾端面(9)的測量棒穿連孔(10)，測量棒穿連孔(10)在尾端面(9)上的孔口處設有內徑擴大的螺紋孔，凸起段(7)靠斜孔通端檢測段的一端設有與所述螺紋孔適配的螺紋，測量棒(I)與角度塊(2)連接時斜孔通端檢測段(3)貫穿測量棒穿連孔(10)，凸起段(7)與角度塊(2)螺紋連接。
3.根據權利要求2所述的發動機冷卻斜孔檢測工具，其特徵是角度塊(2)設有六個側面，角度塊(2)上與尾端面(9)相鄰的兩個面也互相平行，與角度塊(2)厚度方向垂直的角度塊剖面呈六邊形。
4.根據權利要求2或3所述的發動機冷卻斜孔檢測工具，其特徵是凸起段(7)上設有周向均布的微調刻度線，以及軸向均布且平行的的粗調刻度環線，角度塊(2)中央設有微調讀數基準線。
5.一種基於上述發動機冷卻斜孔檢測工具的檢測方法，其特徵是包括以下步驟: A.將測量棒(I)及角度塊(2)組裝連接成一整體； B.將被測發動機缸體水平放置，測量棒(I)的斜孔通端檢測段(3)輕輕伸入發動機缸體的任一斜孔內，同時將角度塊(2)上與該斜孔對應的斜面轉向發動機缸體，在測量棒(I)伸入斜孔的過程中檢測斜孔孔徑下限並檢測斜孔內壁粗糙度，測量棒(I)觸底後觀察該斜面是否與發動機缸體平面貼合，同時測量斜孔的深度； C.將測量棒(I)伸入發動機缸體的另一斜孔內，同時翻轉角度塊(2)使另一斜面貼向發動機缸體，在測量棒(I)伸入斜孔的過程中檢測斜孔孔徑下限並檢測斜孔內壁粗糙度，測量棒(I)觸底後觀察該斜面是與缸體平面貼合，同時測量斜孔的深度； D.倒轉測量棒(1)，將斜孔止端檢測段(4)分別插入各斜孔檢測斜孔孔徑上限； E.檢測完畢後，拆解本發動機冷卻斜孔檢測工具並收存。
6.根據權利要求5所述的檢測方法，其特徵是步驟B及步驟C中，測量斜孔深度的方法為:調節凸起段(7)與角度塊(2)的旋合長度，使得角度塊(2)的斜面與發動機缸體平面保持抵緊的同時測量棒(I)觸底，觀察此時凸起段(7)上哪條粗調刻度線與尾端面(9)上的螺紋孔的邊緣對齊，以及哪條微調刻度線與角度塊(2)中央的微調讀數基準線刻度對齊，讀出刻度數值。
7.根據權利要求5所述的檢測方法，其特徵是在步驟B及步驟C中，檢測斜孔內壁粗糙度的方法為:觀察本發動機冷卻斜孔檢測工具是否可沿斜孔自由滑下直至觸底。
全文摘要
本發明提供了一種發動機冷卻斜孔檢測工具，包括測量棒和角度塊，測量棒與角度塊間為可拆卸式活動連接，測量棒包括斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段，斜孔通端檢測段和斜孔止端檢測段的直徑分別與發動機冷卻斜孔孔徑的加工上限制和加工下限值相等，角度塊上設有第一斜面和第二斜面，測量棒與角度塊連接後第一斜面及第二斜面與測量棒的夾角分別與發動機的兩個冷卻斜孔在缸體上的傾角相等。本發明同時還提供了基於此種發動機冷卻斜孔檢測工具的檢測方法。本發明工具功能集成度高，檢測效率高，檢測成本低。
文檔編號G01B5/18GK103115546SQ20121039832
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者徐斌, 王宋軍, 李慧軍, 由毅, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司