CN102564272B - 一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具 - Google Patents

Abstract

一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，用于完成发动机缸盖气门座圈底孔深度尺寸的检测，其构成中包括测量执行机构、位移传递机构、支撑及控制机构和测量数据显示机构，所述测量执行机构包括导向测杆、法兰座和法兰盖，所述导向测杆位于检具下端，由测头和连接座两部分组成，所述连接座底面为测试基准面，顶端与支撑及控制机构对应元件固定连接，所述法兰座为倒置圆盘结构，在其顶面设有大圆孔，底面为测量面，在法兰座的顶面固定安装法兰盖，所述法兰盖中心部位设置盘状凹槽，所述盘状凹槽通过三条辐筋与周边框架连接。本发明结构紧凑、操作简单，能保证被测工件的检测精度，延长检具的使用寿命。

Description

一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具

技术领域

本发明涉及一种测量检具，尤其适用于发动机缸盖气门座圈底孔深度的检测，属于测试技术领域。

背景技术

发动机缸盖是发动机机体的重要组成部分，其主要功能是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室，同时还承载着配气机构及冷却***的部分零部件，因此发动机的缸盖结构直接影响着发动机的动力和经济性能。发动机缸盖气门座圈底孔深度作为缸盖结构设计的重要尺寸之一，在缸盖加工过程中需要严格控制。目前对发动机缸盖气门座圈底孔深度的检测由带球头测杆和带表检具规体配合完成，由于测杆与带表检具规体为分离形式，检测时先将测杆***缸盖气门座圈底孔，然后用带表检具规体对测杆进行测量。此测量方法的弊端表现在两个方面，一是分体式测量检具使用不方便，测量误差较大；二是测量时需用手直接拿取测杆，会导致汗液、污物对测杆腐蚀，不仅难以保证测量的精度，而且检具易损坏，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构紧凑、操作简单，能保证被测工件检测精度，提高产品质量的测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，其构成中包括测量执行机构、位移传递机构、支撑及控制机构和测量数据显示机构，所述测量执行机构包括导向测杆、法兰座和法兰盖，所述导向测杆位于检具下端，由测头和连接座两部分组成，其中连接座底面为测试基准面，顶端与支撑及控制机构对应元件固定连接，所述法兰座为倒置圆盘结构，其顶面上设有大圆孔，底面为测量面，在法兰座的顶面上固定安装法兰盖，所述法兰盖中心部位设置盘状凹槽，所述盘状凹槽通过三条辐筋与周边框架连接。

上述测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，所述位移传递机构包括芯轴和关节座，所述芯轴由球头、滑动杆、轴肩和轴头四部分组成，所述球头与关节座配装，所述滑动杆位于球头与轴肩之间，在其侧表面上设有限位长槽，所述轴肩顶面周边区域与支撑及控制机构元件配装，中心部位与轴头连接，所述轴头顶端与测量数据显示机构元件接触，所述关节座由上、下碗形内锥体组成，其中上碗型内锥体为左右分体式结构，关节座与芯轴球头配装，固定在测量执行机构对应元件上。

上述测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，所述支撑及控制机构包括由连接件依次固定在一起的弹簧座、芯轴套筒、测杆座和套装在弹簧座内部的压缩弹簧，所述芯轴套筒内部空腔与位移传递机构对应元件间隙配合装配，在其侧面安装限位螺钉，所述限位螺钉尾端与位移传递机构对应元件配装，所述测杆座为筒状结构，在其侧壁均匀开设三个避让槽，所述避让槽与测量执行机构对应元件匹配，以实现不同角度孔深度尺寸的测量。

上述测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，所述测量数据显示机构包括指示表、表头夹和防护罩，所述指示表通过表头夹与支撑及控制机构对应元件固定连接，其测头与位移传递机构元件接触，所述防护罩套装在指示表外面，通过螺钉固定在支撑及控制机构对应元件外侧壁上。

上述测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，构成中还包括校准件，所述校准件上设有与标准发动机缸盖气门座圈底孔尺寸一致的校准孔及与检具匹配的校准基准面和校准测量面，其校准基准面和校准测量面的距离H为标定数值。

本发明由校准件对检具进行校准，确定指示表的零位，被检发动机缸盖的气门座圈底孔端面与检具测量基准面M1贴合作为测量基准，将检具法兰座底面与缸盖安装面贴合做为测量面M2，在位移传递机构和测量数据显示机构配合下完成对工件的检测；本发明在进行测量作业时，关节座推动芯轴球头上下移动，在压缩弹簧弹力缓冲作用下，芯轴的运动平稳柔和，保证了芯轴轴头与指示表测头柔性接触，使测量数据准确可靠；本发明通过关节座和芯轴球头的配合将测杆与芯轴集成在一起，实现了一体式检具测量，关节座和芯轴球头的配合形式保证了对不同角度孔深度尺寸的检测，使检具的通用性加强；本发明支撑及控制机构中限位螺钉限定了芯轴滑动杆的移动范围，确保测量在指示表的量程范围内进行，同时避免了操作者直接用手接触测杆，延长了检具使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中X向局部视图；

图3是导向测杆结构图；

图4是法兰座及法兰盖剖面结构图；

图5是图4的B向视图；

图6是测杆座剖面结构图；

图7是图6的A向视图；

图8是芯轴结构图；

图9是图1中C处结构放大图；

图10是校准件示意图；

图11是检具测量部位及尺寸示意图。

图中各标号为：1、弹簧座，2、压缩弹簧，3、芯轴，3-1、球头，3-2、滑动杆，3-3、轴肩，3-4、轴头，3-5、限位长槽，4、芯轴套筒， 5、测杆座，5-1、避让槽，6、法兰盖，6-1、辐筋、6-2、盘状凹槽，7、法兰座，8、导向测杆，8-1、侧头，8-2、连接座，9、关节座，9-1、下碗型内锥体，9-2、上碗型内锥体，10、表头夹，11、指示表，12、校准件，12-1、校准孔，12-2、校准基准面，12-3、校准测量面，13、限位螺钉，14、防护罩，M1、测量基准面，M2、测量面。

具体实施方式

参看图 1、图3、图5，本发明构成中包括测量执行机构、位移传递机构、支撑及控制机构和测量数据显示机构，所述测量执行机构包括导向测杆8、法兰座7和法兰盖6，所述导向测杆8位于检具下端，由测头8-1和连接座8-2两部分组成，所述连接座8-2底面为测试基准面M1，顶端与测杆座5底部固定连接，所述法兰座7为倒置圆盘结构，其顶面设置大圆孔，底面为测量面M2，在法兰座7的顶面固定安装法兰盖6，所述法兰盖6中心部位设置盘状凹槽6-2，所述盘状凹槽6-2通过三条辐筋6-1与周边框架连接。  

参看图1、图8、图9，本发明构成中的位移传递机构包括芯轴3和关节座9，所述芯轴由球头3-1、滑动杆3-2、轴肩3-3和轴头3-4四部分组成，所述球头3-1与关节座9配装，所述滑动杆3-2位于球头3-1与轴肩3-3之间，其侧表面上设有限位长槽3-5，所述轴肩3-3顶面周边区域与压缩弹簧2配装，中心部位与轴头3-4连接，所述轴头3-4顶端与指示表测头接触，所述关节座9由上、下碗形内锥体9-1、9-2组成，其中上碗型内锥体9-2为左右分体式结构，关节座9与芯轴球头3-1配装，固定在测量执行机构的法兰盖盘状凹槽6-2中。

参看图1、图6、图7，本发明构成中的支撑及控制机构包括由连接件依次固定在一起的弹簧座1、芯轴套筒4、测杆座5和套装在弹簧座内部的压缩弹簧2，所述芯轴套筒4内部空腔与位移传递机构的芯轴滑动杆3-2间隙配合装配，在其侧面安装限位螺钉13，所述限位螺钉13尾端与滑动杆侧面的限位长槽3-5配装，所述测杆座5为筒状结构，在其侧壁均匀开设三个避让槽5-1，所述避让槽5-1与测量执行机构的法兰座7及法兰盖6匹配，以实现对不同角度孔深度尺寸的测量。

参看图1、图2，本发明构成中的测量数据显示机构包括指示表11、表头夹10和防护罩14，所述指示表11通过表头夹10与支撑及控制机构的弹簧座1固定连接，其测头与位移传递机构的芯轴轴头3-4接触，所述防护罩14套装在指示表外面，通过螺钉固定在支撑及控制机构弹簧座1的外侧壁上。

参看图1、图10，本发明构成中还包括校准件12，所述校准件12上设有与标准发动机缸盖气门座圈底孔尺寸一致的校准孔12-1及与检具匹配的校准基准面12-2和校准测量面12-3，其校准基准面12-2和校准测量面12-3的距离H为标定数值。

参看图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11，本发明的工作原理是：

本发明构成中导向测杆8与测杆座5用螺钉连接，弹簧座1、芯轴套筒4与测杆座5用长螺钉连接在一起，芯轴3与芯轴套筒4间隙配合装配，芯轴3可在芯轴套筒4的空腔内上下滑动，以此保证导向测杆8与芯轴的同轴度；限位螺钉13装在芯轴套筒4上，对芯轴的滑动进行限位；上、下碗形内锥体9-1、9-2对称布置，组成了关节座9，紧紧扣住芯轴3的球头3-1，关节座9用螺钉固定在法兰盖6上，使芯轴球头3-1与关节座9、关节座9与法兰盖6之间无间隙，法兰盖6用螺钉固定在法兰座7上，因此保证了测量数据的准确性；压缩弹簧2装在芯轴的轴肩3-3与弹簧座1顶端之间，在压缩弹簧2弹力缓冲作用下，使芯轴的运动平稳柔和，保证了芯轴轴头与指示表测头柔性接触，使测量数据准确可靠；法兰盖6、法兰座7与测杆座5套装，在测杆座5侧壁上开设的三个避让槽5-1，由此给法兰座7底面与不同角度测量面的贴合提供了旋转空间；表头夹10的外螺纹与弹簧座1的内螺纹紧固连接，指示表11装在表头夹10上，防护罩14通过螺钉安装在弹簧座1上，对指示表11起到防护作用。

本发明的法兰盖6可通过安装在其盘状凹槽6-2中的关节座带动芯轴3上下移动，芯轴轴头3-4与指示表测头接触，将芯轴的移动量转化为指示表示数，读取指示表数值即为测量部位尺寸的偏差。 

斜尺寸测量原理：被测尺寸H为缸盖气门座圈底孔轴线与缸盖安装面的交点至缸盖座圈底孔端面的距离，缸盖座圈底孔端面与缸盖安装面的角度为a。法兰座7可围绕芯轴3的球关节自由转动，由于芯轴3的球头为标准球，球表面任意一点至球心的距离相等。法兰座7可通过围绕芯轴3的球关节转动来补偿缸盖气门座圈底孔端面与缸盖安装面的角度误差，保证了测量的准确性。

参看图1、图10、图11，本发明的工作过程是：

一、校准，测量前首先在校准件12上对检具进行校准，方法与以下测量工件的方法一致，完成后对表归零。

二、测量，将本发明的导向测杆8***缸盖的座圈底孔，检具导向测杆的外径与缸盖座圈底孔内径φD为间隙配合，导向测杆8的测量基准面M1与缸盖座圈底孔端面接触，法兰座7的测量面M2与缸盖安装面接触，关节座9、法兰盖6及法兰座7可围绕芯轴3的球头3-1自由转动，以适应缸盖座圈底孔端面与缸盖安装面的角度。测量时，弹簧座1、芯轴套筒4、测杆座5、导向测杆8固定不动，关节座9、法兰盖6及法兰座7带动芯轴3向上移动，芯轴3的滑动杆3-2在芯轴套筒4内滑动，压缩弹簧2，驱动指示表11的测头动作。最后读取指示表的数值，与“0”线的偏移就是被测部位真实误差，从而得出座圈底孔端面至缸盖安装面的距离H。测量完毕后芯轴的受力取消，压紧状态的压缩弹簧2弹开，芯轴3带动关节座9、法兰盖6及法兰座7向下移动，检具回归到原始状态。

Claims (3)

1.一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，其特征是，它包括测量执行机构、位移传递机构、支撑及控制机构和测量数据显示机构，所述测量执行机构包括导向测杆（8）、法兰座（7）和法兰盖（6），所述导向测杆（8）位于检具下端，由测头（8-1）和连接座（8-2）两部分组成，所述连接座（8-2）底面为测试基准面（M1），连接座（8-2）的顶端与测杆座（5）底部固定连接，所述法兰座（7）为倒置圆盘结构，其顶面设置大圆孔，底面为测量面（M2），在法兰座（7）的顶面固定安装法兰盖（6），所述法兰盖（6）中心部位设置盘状凹槽（6-2），所述盘状凹槽（6-2）通过三条辐筋（6-1）与周边框架连接；

所述位移传递机构包括芯轴（3）和关节座（9），所述芯轴由球头（3-1）、滑动杆（3-2）、轴肩（3-3）和轴头（3-4）四部分组成，所述球头（3-1）与关节座（9）配装，所述滑动杆（3-2）位于球头（3-1）与轴肩（3-3）之间，其侧表面上设有限位长槽（3-5），所述轴肩（3-3）中心部位与轴头（3-4）连接，所述轴头（3-4）顶端与测量数据显示机构元件接触，所述关节座（9）由上、下碗形内锥体（9-1、9-2）组成，其中上碗型内锥体（9-2）为左右分体式结构，关节座（9）与芯轴球头（3-1）配装；

所述支撑及控制机构包括由连接件依次固定在一起的弹簧座（1）、芯轴套筒（4）、测杆座（5）和套装在弹簧座内部的压缩弹簧（2），所述芯轴套筒（4）内部空腔与芯轴滑动杆（3-2）间隙配合装配，在其侧面安装限位螺钉（13），所述限位螺钉（13）尾端与滑动杆侧面的限位长槽（3-5）配装，所述测杆座（5）为筒状结构，在其侧壁均匀开设三个避让槽（5-1），所述避让槽（5-1）与法兰座（7）及法兰盖（6）匹配。

2.根据权利要求1所述的一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，其特征是，所述测量数据显示机构包括指示表（11）、表头夹（10）和防护罩（14），所述指示表（11）通过表头夹（10）与弹簧座（1）固定连接，其测头与芯轴轴头（3-4）接触，所述防护罩（14）套装在指示表外面，通过螺钉固定在弹簧座（1）的外侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种测量发动机缸盖气门座圈底孔深度的检具，其特征是，构成中还包括校准件（12），所述校准件（12）上设有与标准发动机缸盖气门座圈底孔尺寸一致的校准孔（12-1）及与检具匹配的校准基准面（12-2）和校准测量面（12-3），其校准基准面（12-2）和校准测量面（12-3）的距离H为标定数值。