CN104457524A - 曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置，包括检测仪支架(6)和长度测量仪，所述检测装置还包括用于与所述曲轴连杆总成的连杆(2)小端孔相对固定的芯轴(7)和用于支撑所述连杆(2)使所述连杆(2)的两孔连线保持水平的支撑体(8)，所述检测仪支架(6)具有两个用于支撑所述芯轴(7)两端且使所述曲轴连杆总成自然下垂的支撑臂。本发明提供的检测装置通过检测左曲柄(1)和右曲柄(5)在自然状态下高度差的方式，检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，从而达到检验其整体精度的目的，使曲轴连杆总成整体满足工作要求。本发明还公开了一种与上述检测装置相适应的检测方法。

Description

曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是涉及一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置。此外，本发明还涉及一种使用上述检测装置检测曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的方法。

背景技术

在发动机的工作过程中，连杆连接着曲轴与活塞，活塞在气缸内往复运动，并通过曲轴连杆总成将直线运动转化圆周运动。但是，当曲轴连杆总成中的连杆发生弯曲和/或扭曲时，活塞往复运动的轴心将发生偏离，进而影响活塞的正常运动并加剧气缸的磨损，导致发动机产生故障。

为了避免上述情况的发生，在现有技术中，通常采用在组装前校正连杆的弯曲和扭曲的方式，保证曲轴连杆总成和与其连接的活塞能够正常工作。但是上述方式只是对连杆进行弯曲度和扭曲度的检测，由于检测方式较复杂，且没有有效的检测手段，因此对于曲轴连杆总成整体的检测无法实现。在将未通过整体检测过的曲轴连杆总成安装到发动机后，并不能保证其正常工作，仍然会出现活塞往复运动轴心偏离的问题，进而导致发动机产生故障。

因此，如何检测曲轴连杆总成的弯曲度和扭曲度，使其整体符合工作要求，保证发动机的正常运行是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置，能够检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，使其整体符合工作要求，保证发动机的正常运行。本发明的另一目的是提供一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测方法，能够检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，使其整体符合工作要求，保证发动机的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明提供一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置，包括检测仪支架和固定于所述检测仪支架并用于测量高度差的长度测量仪，所述检测装置还包括用于与所述曲轴连杆总成的连杆小端孔相对固定的芯轴和用于支撑所述连杆并使所述连杆的两孔连线保持水平的支撑体，所述检测仪支架具有两个用于支撑所述芯轴两端并使所述芯轴水平放置且使所述曲轴连杆总成自然下垂的支撑臂。

优选地，两个所述支撑臂的相同高度处同时设置有顶针，两个所述顶针同轴设置且两个所述顶针的锥形头相对，所述芯轴的两端设置有同轴的孔，所述孔与同侧的所述锥形头连接。

优选地，所述芯轴具体为具有锥度的圆轴，所述圆轴包括用于允许所述连杆小端孔通过的两端和用于阻碍所述连杆小端孔通过的中部。

优选地，所述检测装置还包括用于检测所述连杆与曲柄连接处两侧间隙的塞尺和用于套装于曲柄上的当量环。

本发明还提供一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测方法，包括步骤：

提升所述曲轴连杆总成的连杆小端孔，使所述曲轴连杆总成自然下垂，并保持所述连杆的两孔连线垂直于水平面；

在左曲柄上取第一测量点，在右曲柄上取第二测量点，所述第一测量点与所述连杆两孔连线的距离和所述第二测量点与所述连杆两孔连线的距离相同，所述第一测量点位于所述左曲柄取点处的圆截面的最高点，所述第二测量点位于所述右曲柄取点处的圆截面的最高点；

使用长度测量仪检测所述第一测量点和所述第二测量点的高度差，作为所述曲轴连杆总成的弯曲度；

提升所述连杆，使所述连杆两孔连线保持水平，并使所述曲轴连杆总成的所述左曲柄和所述右曲柄自然下垂；

在所述左曲柄上取第三测量点，在所述右曲柄上取第四测量点，所述第三测量点与所述连杆两孔连线的距离和所述第四测量点与所述连杆两孔连线的距离相同，所述第三测量点位于所述左曲柄取点处的圆截面的最高点，所述第四测量点位于所述右曲柄取点处的圆截面的最高点；

使用所述长度测量仪检测所述第三测量点和所述第四测量点的高度差，作为所述曲轴连杆总成的扭曲度。

优选地，所述提升所述曲轴连杆总成的连杆小端孔具体为将芯轴穿入所述曲轴连杆总成的连杆小端孔并使所述连杆小端孔与所述芯轴相对固定；

将连接有所述曲轴连杆总成的芯轴水平安装于检测仪支架的支撑臂上，使所述曲轴连杆总成能够自然下垂。

优选地，所述提升所述连杆具体为使用支撑体支撑所述连杆，使所述连杆两孔连线保持水平，并使所述曲轴连杆总成的所述左曲柄和所述右曲柄自然下垂。

优选地，所述使用长度测量仪检测所述第一测量点和所述第二测量点的高度差具体包括：

将百分表压在所述第一测量点处，得到第一测量值，保持所述百分表水平高度不变，将所述百分表压在所述第二测量点处，得到第二测量值，所述第一测量值和所述第二测量值的差值的绝对值即为所述曲轴连杆总成的弯曲度；

所述使用所述长度测量仪检测所述第三测量点和所述第四测量点的高度差具体包括：

将所述百分表压在所述第三测量点处，得到第三测量值，保持所述百分表水平高度不变，将所述百分表压在所述第四测量点处，得到第四测量值，所述第三测量值和所述第四测量值的差值的绝对值即为所述曲轴连杆总成的扭曲度。

优选地，所述提升所述曲轴连杆总成的连杆小端孔，使所述曲轴连杆总成自然下垂，并保持所述连杆的两孔连线垂直于水平面之后还包括用塞尺分别检测所述连杆与曲柄连接处两侧间隙，使两侧所述间隙均等；

所述提升所述连杆，使所述连杆两孔连线保持水平，并使所述曲轴连杆总成的所述左曲柄和所述右曲柄自然下垂之后还包括用所述塞尺分别检测所述连杆与所述曲柄连接处两侧间隙，使两侧所述间隙均等。

优选地，所述使用所述长度测量仪检测所述第一测量点和所述第二测量点的高度差具体包括测量前在将测的测量点所在的曲柄上套装当量环，测量后取下所述当量环，在另一侧的曲柄上套装所述当量环，再进行另一侧的测量；

所述使用所述长度测量仪检测所述第三测量点和所述第四测量点的高度差具体包括测量前在将测的测量点所在的曲柄上套装当量环，测量后取下所述当量环，在另一侧的曲柄上套装所述当量环，再进行另一侧的测量。

本发明提供的检测装置通过检测左曲柄和右曲柄在自然状态下高度差的方式，检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，从而达到检验其整体精度的目的，使曲轴连杆总成整体满足工作要求，防止与其连接的活塞在气缸内往复运动时轴心偏离，进而保证发动机正常运行。

本发明提供的检测方法，与上述检测装置相对应，是通过本发明提供的检测装置实现的检测方法，由于上述检测装置具有上述技术效果，上述检测方法也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置弯曲度检测的一种具体实施方式的主视示意图；

图2为本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置扭曲度检测的一种具体实施方式的主视示意图；

图3为本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置扭曲度检测的一种具体实施方式的侧视示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置，能够检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，使其整体符合工作要求，保证发动机的正常运行。本发明的另一核心是提供一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测方法，能够检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，使其整体符合工作要求，保证发动机的正常运行。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置弯曲度检测的一种具体实施方式的主视示意图；图2为本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置扭曲度检测的一种具体实施方式的主视示意图；图3为本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置扭曲度检测的一种具体实施方式的侧视示意图。

本发明具体实施方式所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度检测装置所检测的曲轴连杆总成包括左曲柄1、右曲柄5和连杆2。连杆2通过滚针轴承3与曲柄销4连接，左曲柄1和右曲柄5对称压合并与曲柄销4连接，实现了连杆2和曲柄的连接。本发明具体实施方式提供的检测装置包括检测仪支架6、芯轴7和支撑体8。其中检测仪支架6具有两个支撑臂，两个支撑臂用于支撑芯轴7并使芯轴7水平放置。检测时将连杆2小端孔套装于芯轴7并固定，由两个支撑臂支撑水平放置的芯轴7，此时连杆2两孔连线垂直于水平面且曲轴连杆总成自然下垂。通过使用长度测量仪测量出左曲柄1和右曲柄5上与连杆2两孔连线距离相同且位置对称的第一测量点A和第二测量点B的高度差的绝对值作为曲轴连杆总成的弯曲度。测量扭曲度时使用支撑体8支撑连杆2。使连杆2两孔连线水平，并使两曲柄自然下垂。通过使用长度测量仪测量出左曲柄1和右曲柄5上与连杆2两孔连线距离相同且位置对称的第三测量点C和第四测量点D的高度差的绝对值作为曲轴连杆总成的扭曲度。测量点的位置根据不同的曲轴连杆总成计算得出，其中第一测量点A和第三测量点C可以为相同的点也可以为不同的点，同样地，第二测量点B和第四测量点D可以为相同的点也可以为不同的点。

本发明具体实施方式提供的检测装置通过检测左曲柄1和右曲柄5在自然状态下高度差的方式，检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，从而达到检验其整体精度的目的，使曲轴连杆总成整体满足工作要求，防止与其连接的活塞在气缸内往复运动时轴心偏离，进而保证发动机正常运行。

使用本发明具体实施方式提供的检测装置，根据被检测的曲轴连杆总成的不同情况，可设定不同的弯曲度和扭曲度要求范围，具体地，可以要求整体弯曲度不大于0.08，扭曲度不大于0.18。也可根据实际情况设定不同的要求范围，只要能够保证发动机正常运行，均在本发明的保护范围之内。

本发明具体实施方式提供的检测装置中，支撑体8的作用为使连杆2两孔连线保持水平，因此支撑体8的高度根据所检测的曲轴连杆总成的不同而改变，只要保证支撑后连杆2两孔连线保持水平，均在本发明的保护范围之内。

在上述具体实施方式中，可使用百分表作为长度测量仪，也可根据对精度的要求选用千分表，只要能够准确测量高度差，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式所提供的检测装置中，芯轴7由两个支撑臂支撑，可以有多种支撑方式。由此可以得到，在支撑臂的相同高度处设置顶针，两个支撑臂设置顶针的位置相同，两顶针同轴且锥形头相对。并在芯轴7的两端设置同轴的孔，安装时将顶针的锥形头放置入芯轴7的孔内夹紧即可保证高度固定，且芯轴7可相对顶针转动，保证了与芯轴7连接的曲轴连杆总成能够自然下垂。

通过上述方式支撑芯轴7，方便易行，既保证芯轴7位置固定，又能保证曲轴连杆总成自然下垂。也可采用其他方式支撑芯轴7，如在支撑臂上设置放置芯轴7的接触面，只要能够正确放置芯轴7，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的检测装置中，芯轴7需要与连杆2小端孔固定。由此，芯轴7可以具体为中部直径大于两端直径的具有锥度的圆轴，安装时，连杆2小端孔从芯轴7的一端套入，直至两者不再产生位移。通过这种方式，保证连杆2小端孔与芯轴7相对固定，也可采用其他方式，如在芯轴7上设置螺纹，套装连杆2小端孔后，使用螺母使两者相对固定，也在本发明的保护范围之内。

为了使本发明具体实施方式提供的检测装置的检测结果更加准确，检测装置还包括塞尺和当量环。将曲轴连杆总成设置于正确的位置后，需要通过塞尺检测连杆2与曲柄的连接处两侧的间隙，并通过调整使两处间隙均等。并在测量每个测量点时，在测量点所在的曲柄上套装当量环，且一侧测量完成后取下当量环再进行另一侧的测量。通过当量环的重量消除滚针轴承的间隙。当量环的重量根据两曲柄重量差值计算而得。通过使用塞尺和当量环使测量结果更加精确。也可不设置塞尺和当量环，或只设置其中一种，只要能够保证测量结果在允许的误差范围内，均在本发明的保护范围之内。

本发明的具体实施方式还提供了与上述检测装置相适应的检测方法，包括步骤：

提升曲轴连杆总成的连杆2小端孔，使曲轴连杆总成自然下垂，并保持连杆2的两孔连线垂直于水平面；

在左曲柄1上取第一测量点A，在右曲柄5上取第二测量点B，第一测量点A与连杆2两孔连线的距离和第二测量点B与连杆2两孔连线的距离相同，第一测量点A位于左曲柄1取点处的圆截面的最高点，第二测量点B位于右曲柄5取点处的圆截面的最高点；

使用长度测量仪检测第一测量点A和第二测量点B的高度差，作为曲轴连杆总成的弯曲度；

提升连杆2，使连杆2两孔连线保持水平，并使曲轴连杆总成的左曲柄1和右曲柄5自然下垂；

在左曲柄1上取第三测量点C，在右曲柄5上取第四测量点D，第三测量点C与连杆2两孔连线的距离和第四测量点D与连杆2两孔连线的距离相同，第三测量点C位于左曲柄1取点处的圆截面的最高点，第四测量点D位于右曲柄5取点处的圆截面的最高点；

使用长度测量仪检测第三测量点C和第四测量点D的高度差，作为曲轴连杆总成的扭曲度。

测量点的位置根据不同的曲轴连杆总成计算得出，其中第一测量点A和第三测量点C可以为相同的点也可以为不同的点，同样地，第二测量点B和第四测量点D可以为相同的点也可以为不同的点。

本发明具体实施方式提供的检测方法通过检测左曲柄1和右曲柄5在自然状态下高度差的方式，检测曲轴连杆总成整体的弯曲度和扭曲度，从而达到检验其整体精度的目的，使曲轴连杆总成整体满足工作要求，防止与其连接的活塞在气缸内往复运动时轴心偏离，进而保证发动机正常运行。

上述检测方法中，检测弯曲度和检测扭曲度的顺序并不固定，首先检测弯曲度或首先检测扭曲度均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的检测方法中，检测弯曲度前需提升连杆2小端孔，因此，该步骤可以具体包括：

将芯轴7穿入连杆2小端孔并使连杆2小端孔与芯轴7相对固定；

将连接曲轴连杆总成的芯轴7水平安装于检测仪支架6的支撑臂上，使曲轴连杆总成能够自然下垂。

通过上述方式，方便易行，既保证整体稳定，又能保证曲轴连杆总成自然下垂。也可采用其他方式提升连杆2小端孔，如使用线缆提升，均在本发明的保护范围之内。

同样地，检测扭曲度前需要提升连杆2，因此，该步骤可以具体包括：

使用支撑体8支撑连杆2，使连杆2两孔连线保持水平，并使左曲柄1和右曲柄5自然下垂。其中支撑体8的高度根据实际情况确定，需要保证支撑后连杆2两孔连线保持水平。

通过上述方式，方便易行，既保证整体稳定，又能保证曲轴连杆总成自然下垂。也可采用其他方式提升连杆2，如使用线缆提升，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式所提供的检测法中，是通过检测高度差的方式测量出弯曲度和扭曲度的，由此可以得到，具体的检测方法包括：

将百分表压在第一测量点A处，得到第一测量值，保持百分表水平高度不变，将百分表压在第二测量点B处，得到第二测量值，第一测量值和第二测量值的差值的绝对值即为曲轴连杆总成的弯曲度；

将百分表压在第三测量点C处，得到第三测量值，保持百分表水平高度不变，将百分表压在第四测量点D处，得到第四测量值，第三测量值和第四测量值的差值的绝对值即为曲轴连杆总成的扭曲度。

通过使用百分表分别测量两点的测量值，再求差值的绝对值的方式，能得到相对精确的数据，也可采用其他方式，如测量两点高度，再求差的方式，均在本发明的保护范围之内。

为了使检测的结果更加精确，可在定点前进行误差消除操作，具体为用塞尺分别检测所杆2与曲柄连接处两侧间隙，使两侧间隙均等。使两侧的距离尽量相同，保证定点准确，进而使测量结果更精确。也可不执行此操作，只要使测量结果的误差在允许范围内，均在本发明的保护范围之内。

同样地，为了消除误差，测量前在将测的测量点所在的曲柄上套装当量环，测量后取下当量环，在另一侧的曲柄上套装当量环，再进行另一侧的测量。通过当量环的重量消除滚针轴承的间隙，当量环的重量根据两曲柄重量差值计算而得。也可不执行此操作，只要使测量结果的误差在允许范围内，均在本发明的保护范围之内。

以上对本发明所提供的曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测装置，包括检测仪支架(6)和固定于所述检测仪支架(6)并用于测量高度差的长度测量仪，其特征在于，所述检测装置还包括用于与所述曲轴连杆总成的连杆(2)小端孔相对固定的芯轴(7)和用于支撑所述连杆(2)并使所述连杆(2)的两孔连线保持水平的支撑体(8)，所述检测仪支架(6)具有两个用于支撑所述芯轴(7)两端并使所述芯轴(7)水平放置且使所述曲轴连杆总成自然下垂的支撑臂。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，两个所述支撑臂的相同高度处同时设置有顶针，两个所述顶针同轴设置且两个所述顶针的锥形头相对，所述芯轴(7)的两端设置有同轴的孔，所述孔与同侧的所述锥形头连接。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述芯轴(7)具体为具有锥度的圆轴，所述圆轴包括用于允许所述连杆(2)小端孔通过的两端和用于阻碍所述连杆(2)小端孔通过的中部。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括用于检测所述连杆(2)与曲柄连接处两侧间隙的塞尺和用于套装于曲柄上的当量环。

5.一种曲轴连杆总成弯曲度和扭曲度的检测方法，其特征在于，包括步骤：

提升所述曲轴连杆总成的连杆(2)小端孔，使所述曲轴连杆总成自然下垂，并保持所述连杆(2)的两孔连线垂直于水平面；

在左曲柄(1)上取第一测量点(A)，在右曲柄(5)上取第二测量点(B)，所述第一测量点(A)与所述连杆(2)两孔连线的距离和所述第二测量点(B)与所述连杆(2)两孔连线的距离相同，所述第一测量点(A)位于所述左曲柄(1)取点处的圆截面的最高点，所述第二测量点(B)位于所述右曲柄(5)取点处的圆截面的最高点；

使用长度测量仪检测所述第一测量点(A)和所述第二测量点(B)的高度差，作为所述曲轴连杆总成的弯曲度；

提升所述连杆(2)，使所述连杆(2)两孔连线保持水平，并使所述曲轴连杆总成的所述左曲柄(1)和所述右曲柄(5)自然下垂；

在所述左曲柄(1)上取第三测量点(C)，在所述右曲柄(5)上取第四测量点(D)，所述第三测量点(C)与所述连杆(2)两孔连线的距离和所述第四测量点(D)与所述连杆(2)两孔连线的距离相同，所述第三测量点(C)位于所述左曲柄(1)取点处的圆截面的最高点，所述第四测量点(D)位于所述右曲柄(5)取点处的圆截面的最高点；

使用所述长度测量仪检测所述第三测量点(C)和所述第四测量点(D)的高度差，作为所述曲轴连杆总成的扭曲度。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述提升所述曲轴连杆总成的连杆(2)小端孔具体为将芯轴(7)穿入所述曲轴连杆总成的连杆(2)小端孔并使所述连杆(2)小端孔与所述芯轴(7)相对固定；

将连接有所述曲轴连杆总成的芯轴(7)水平安装于检测仪支架(6)的支撑臂上，使所述曲轴连杆总成能够自然下垂。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述提升所述连杆(2)具体为使用支撑体(8)支撑所述连杆(2)，使所述连杆(2)两孔连线保持水平，并使所述曲轴连杆总成的所述左曲柄(1)和所述右曲柄(5)自然下垂。

8.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述使用长度测量仪检测所述第一测量点(A)和所述第二测量点(B)的高度差具体包括：

将百分表压在所述第一测量点(A)处，得到第一测量值，保持所述百分表水平高度不变，将所述百分表压在所述第二测量点(B)处，得到第二测量值，所述第一测量值和所述第二测量值的差值的绝对值即为所述曲轴连杆总成的弯曲度；

所述使用所述长度测量仪检测所述第三测量点(C)和所述第四测量点(D)的高度差具体包括：

将所述百分表压在所述第三测量点(C)处，得到第三测量值，保持所述百分表水平高度不变，将所述百分表压在所述第四测量点(D)处，得到第四测量值，所述第三测量值和所述第四测量值的差值的绝对值即为所述曲轴连杆总成的扭曲度。

9.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述提升所述曲轴连杆总成的连杆(2)小端孔，使所述曲轴连杆总成自然下垂，并保持所述连杆(2)的两孔连线垂直于水平面之后还包括用塞尺分别检测所述连杆(2)与曲柄连接处两侧间隙，使两侧所述间隙均等；

所述提升所述连杆(2)，使所述连杆(2)两孔连线保持水平，并使所述曲轴连杆总成的所述左曲柄(1)和所述右曲柄(5)自然下垂之后还包括用所述塞尺分别检测所述连杆(2)与所述曲柄连接处两侧间隙，使两侧所述间隙均等。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述使用所述长度测量仪检测所述第一测量点(A)和所述第二测量点(B)的高度差具体包括测量前在将测的测量点所在的曲柄上套装当量环，测量后取下所述当量环，在另一侧的曲柄上套装所述当量环，再进行另一侧的测量；

所述使用所述长度测量仪检测所述第三测量点(C)和所述第四测量点(D)的高度差具体包括测量前在将测的测量点所在的曲柄上套装当量环，测量后取下所述当量环，在另一侧的曲柄上套装所述当量环，再进行另一侧的测量。