CN109060275A - 一种汽车减速器壳体气密检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车减速器壳体气密检测装置包括压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***、主控***，包括接杆和压头，所述接杆与气缸的活塞杆连接，接杆中心钻轴向盲孔，接杆杆部钻压缩空气进气孔和低压泄漏仪接孔两个与盲孔贯通的径向孔，压头通过螺栓固定在接杆下端法兰盘上，压头中心开通过压缩空气的通孔，压头下端环槽套密封环，在气缸压力作用下，与减速器壳体上端油封孔端面密封。下密封装置安装在设备平台中央开孔处，为桶状密封缸，缸体上端开口，与减速器壳体下端法兰面密封，包括O形圈密封缸和窄圆环微凸起线密封缸。本发明提供的一种汽车减速器壳体气密检测装置，密封性能稳定可靠，检测装置适用率高，检验不同的减速器壳体仅需要更换压头和密封缸，节省了生产使用成本。

Description

一种汽车减速器壳体气密检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件质量检测领域，尤其涉及一种汽车减速器壳体气密检测装置及其检测方法。

背景技术

图1、图2是现有汽车减速器壳体结构示意图。由于铸造的工艺、环境不同，加工完成后的汽车减速器壳体有可能存在贯穿性空洞、微裂纹，一旦这种带有贯穿性空洞或者微裂纹的汽车减速器壳体装车后，由于它的内部密封性较差，导致驱动桥内的润滑油容易通过贯穿性空洞或者微裂纹渗漏出来，影响减速器的功能，使车辆使用困难，增加用车成本，造成经济损失，并且后桥如果漏油严重，会对车辆安全运行构成威胁，导致事故的发生。因此在装车前均需要对减速器壳体进行气密性检测。

现有检测设备，采用油缸或气缸压紧，减壳上端油封孔和减壳下端法兰面处均采用厚橡胶板实现密封，但一般不能实现可靠密封，原因是：减壳上端油封孔（2）轴线与减壳下端法兰面（4）中心轴线存在偏心, 通过减壳上端传递到法兰面的压紧力，不能均匀分布在法兰面上，压紧力小的位置易产生泄露。并且减速器壳体法兰面上钻有若干螺栓过孔，在进行气密试验时，压缩空气可能会透过螺栓过孔泄露，造成密封泄漏而无法检测。为此，需要采用在壳体上刷水或水下的方式检测壳体是否存在漏气缺陷。而上述检测方法的缺陷有：减壳大面积接触水，局部易存水引起生锈；无法实现全过程的自动化操作，操作过程对工人责任心要求高，误检风险大；劳动强度大，特别是在冬季工作环境很差；无法读取泄漏量的具体数值，不便于分析壳体泄露原因。

发明内容

针对上述存在的问题或缺陷，本发明设计了一种自动操作的气密检测装置及其检测方法，用于对汽车减速器壳体的密封性进行检测。

本发明采用的技术方案是：

一种汽车减速器壳体气密检测装置，包括压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***、主控***，其特征在于：

上述压机装置包括压机框架和气缸，所述压机框架用螺栓固定在平台上，所述气缸用螺栓固定在压机框架上部；

上述上密封装置，包括接杆和压头，所述接杆与气缸的活塞杆连接，接杆中心钻轴向盲孔，接杆杆部钻压缩空气进气孔和低压泄漏仪接孔两个与盲孔贯通的径向孔，径向孔前端攻丝，所述压头采用尼龙材料，压头下端直径比减速器壳体油封孔直径小1-2mm，压头前端倒角，压头通过螺栓固定在接杆下端法兰盘上，接杆下端法兰盘和压头之间使用O形密封圈密封，压头中心开通过压缩空气的通孔，压头下端环槽套密封环；

上述下密封装置安装在设备平台中央开孔处，下密封装置为桶状密封缸，缸体上端开口，与减速器壳体下端法兰面密封，包括O形圈密封缸和窄圆环微凸起线密封缸；所述O形圈密封缸在密封缸体法兰端面上布置橡胶O形圈；所述窄圆环微凸起线密封缸在密封缸体法兰端面上加工窄圆环，窄圆环上铺橡胶密封垫；

所述供气***包括气源，气缸供气管路和低压供气管路，所述气缸供气管路与气缸连接，所述低压供气管路与接杆上压缩空气进气孔连接，低压供气管路上设置减压阀；

所述低压泄漏检测***包括低压泄漏检测管路和低压泄漏检测仪，接杆上的低压泄漏仪接口前端攻丝，安装气动接头，连接低压泄漏检测管路并接入低压泄漏检测仪；

所述主控***安装在设备平台下方电气柜内，与压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***信号连接，通过接收操作按钮输出的信号，驱动被控制设备接收信号，所述操作按钮安装在压头外侧框架上。

一种汽车减速器壳体气密检测装置的检测方法，操作步骤如下 ：

1、减速器壳体置于密封缸端面，按下操作按钮启动键启动程序，设备通电，主控***开始初始化检测，主控***与压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***信号连接，主控***输出信号，压机装置气缸下压，压头和减速器壳体上端油封孔端面贴合，减速器壳体下端法兰面与密封缸上端开口贴合，减速器壳体被密封，形成检测空腔；

2、打开减压阀，通入压缩空气，持续充气并保压，充气时间结束，主控***启动低压泄漏检测仪工作，检测压力泄漏值，合格，泄漏仪绿灯亮，不合格红灯亮；

3、整个检测过程完毕后，各单元复位。

一种汽车减速器壳体气密检测装置的检测***可执行自动和手动两种模式：

1、自动模式：扳动X ₂开关至关闭状态则进入自动模式。动作顺序Y₀ 电磁阀首先得电，压头下移，到位密封后Y₁得电开始充气，同时继电器得电，3秒后停止充气，同时启动侧漏仪，侧漏仪检测是否漏气，检测时间为5秒钟，5秒后启动Y₃泄气电磁阀进行排气，3秒后让Y₀失电气缸上抬完成自动循环。

2、手动模式：扳动X₂至接通状态，侧进入手动模式，动作顺序与自动模式一致，当按X₃时，则手动开始检测，在任意时刻只要松开X₃侧动作自动复位。

本发明提供的一种汽车减速器壳体气密检测装置，密封性能稳定可靠，整个过程电脑控制，避免了人为失误，自动化程度高，且易于计算机通讯，实现网络监控。提高工作效率和产品的合格率；检测装置适用率高，检验不同的减速器壳体仅需要更换压头和密封缸，节省了生产使用成本。

附图说明 图1是汽车减速器壳体结构示意图。

图2是汽车减速器壳体法兰面螺栓孔与止口间隙示意图。

图3是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置结构示意图。

图4是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置立体结构示意图。

图5是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置上密封装置结构剖视示意图。

图6是减速器壳体下端法兰面止口较大时O型圈密封方式示意图。

图7是减速器壳体下端法兰面止口较小时微凸起线密封方式示意图。

图8是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置下密封装置O形圈密封缸密封方案俯视结构示意图。

图9是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置下密封装置O形圈密封缸密封方案立体结构示意图。

图10是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置下密封装置O形圈密封缸密封方案立体结构剖视示意图。

图11是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置下密封装置微凸起线密封缸密封方案俯视结构示意图。

图12是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置下密封装置微凸起线密封缸密封方案立体结构示意图。

图13是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置下密封装置微凸起线密封缸密封方案立体结构剖视示意图。

图14是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置PLC接线图。

图15是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置电路***工作原理图。

图16是本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置工作流程图。

图中，1、减速器壳体；2、减速器壳体上端油封孔；3、减速器壳体上端油封孔端面；4、减速器壳体下端法兰面；5、减速器壳体下端法兰面螺栓孔；6、减速器壳体下端法兰面止口；8、设备平台；9、密封缸；10、橡胶板；11、电气柜；12、压机框架；13、气缸；14、气源；15、气缸供气管路；16、接杆；17、盲孔；18、压缩空气进气口；19、低压泄漏仪接口； 20、低压供气管路；21、减压阀；22、低压泄漏检测管路；23、低压泄漏检测仪；24、低压泄露仪支座；25、压头；26、密封环；27、压头外侧框架；28、操作按钮；29、气缸活塞杆；30、O形密封圈；31、窄圆环；32、螺栓；33、压环、34、密封垫。A、需要检测铸造密封性的区域；L、减速器壳体下端法兰面螺栓孔和止口间隙；a、压头下端；b、压头前端;X₀、开关（自动）；X₁、急停；X₂、开关（手动）；X₃、手动启动；X₄、手动排气；X₅、照明灯启动；Y₀、电磁阀；Y₁、充电电磁阀；Y₂、测漏仪启动；Y₃泄气电磁阀。

具体实施方式 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

本发明提供了一种汽车减速器壳体气密检测装置,将减速器壳体（1）上端油封孔端面（3）和下端法兰面（4）密封，减速器壳体（1）铸造缺陷的检测等一系列过程由PLC控制***自动控制完成。

如图3、图4所示，本发明包括压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***、主控***，压机装置包括压机框架（12）和气缸（13），压机框架（12）用螺栓固定在设备平台（8）上，气缸（13）用螺栓固定在压机框架（12）上部，检测时，气缸活塞杆根据需要上下往复运动。

如图3、图5所示，上密封装置用于与减速器壳体上端油封孔端面（3）密封，装置包括接杆（16）和压头（25），接杆（16）上端螺纹孔与气缸活塞杆（29）外螺纹连接，在本实施例中，接杆（16）中心钻轴向φ10盲孔（17），接杆（16）杆部钻压缩空气进气孔（18）和低压泄漏仪接口（19）两个与盲孔（17）贯通的径向孔；为防止误操作压伤被测减速器壳体，压头（25）采用尼龙材料，压头（25）上端与接杆（16）下端法兰盘连接，连接处采用密封圈密封，防止压缩空气泄漏；测试时，不同的减速器壳体匹配不同的压头，在实施例中，被测减速器壳体油封孔直径分别为φ62和φ65，压头（25）前端直径需要比减壳油封孔（2）直径小1-2mm，则本实施例中的压头（25）包括直径φ60压头和直径φ63压头两种，压头（25）前端倒角，起导向作用，进行压紧操作时，压头（25）前端***减速器壳体油封孔（2），防止压偏，压头（25）中心开φ10通孔通过压缩空气，压头（25）环槽套密封环，在气缸（13）压力作用下，与减速器壳体上端油封孔端面（3）密封。

如图2、图3、图4所示，下密封装置安装在设备平台（8）中央开孔处，下密封装置为桶状密封缸（9），缸体上端开口，与减速器壳体下端法兰面（4）密封配合。减速器壳体法兰面上钻有若干螺栓过孔，气密试验时，为了避免压缩空气可能会透过螺栓过孔泄露，我们必须在图示L的范围内实现密封，因此密封缸（9）包括O形圈密封缸和微凸起线密封缸两种。

O形圈密封缸，如图6、图8、图9、图10所示，在法兰面处分布的若干螺栓过孔边缘与减壳止口位置尺寸L＞5mm时，在密封缸（9）缸体法兰面上平面上布置O形密封圈（30），压头（25）将减速器壳体（1）压到密封缸体（9）上端法兰面，O形密封圈（30）密封减速器壳体（1）和密封缸（9）两者间的缝隙。在实施例中，被测减速器壳体止口尺寸φ190（0 -0.1）的减壳，L为7mm，采用190（内径）×3.55 O形密封圈。

微凸起线密封缸，如图7、图11、图12、图13所示，当法兰面处分布的螺栓孔边缘与减速器壳体止口间隙尺寸（7）≤5mm时，因为太靠近减速器壳体法兰面上的螺栓孔，密封缸体法兰端面没有布置密封圈槽的空间，因此，采用了一种窄圆环微凸起线密封的方法。在密封缸体（9）法兰面上，加工一凸起1.0mm的，截面半径R1的窄圆环（31），在上面铺一层4mm厚的橡胶材料的密封垫（34）。气缸（13）下压后，壳体法兰面隔着橡胶板与密封缸体（9）法兰端面上的凸起接触，由于凸起较窄，单位压力较大，橡胶板被可靠压实，实现密封。

在密封缸（9）法兰面上钻若干螺丝孔，用螺栓（32）紧固压环（33），将平铺在密封缸（9）法兰面上的橡胶板压紧，其主要作用是使橡胶板处于固定位置。压环内圈以内的橡胶板没有被压紧，橡胶板覆盖住缸体（9）法兰端面上的凸起。在实施例中，止口尺寸φ179（0 -0.1）的减壳，其尺寸L为4mm，需要采用线密封方式，凸起的圆环半径φ181，截面半径R1，高度1mm，截面成半圆形，防止锐边剪切密封垫。

供气***如图3、图4所示，包括气源（14）、气缸供气管路（15）、低压供气管路（20）和减压阀（21），气缸供气管路（15）与气缸（13）连接，通气后，气缸活塞杆（29）可上下运动；减压阀（21）设置在低压供气管路（20）上，低压供气管路（20）连接接杆（16）上的压缩空气进气口（18），经减压阀（21）过滤和减压的压缩空气通过低压供气管路（20）从压缩空气进气口（18）通入，向减速器壳体内部充气。

如图3、图4所示，低压泄漏检测***包括低压泄漏检测管路（22）和低压泄漏检测仪（23），接杆（16）上的低压泄漏仪接口（19）前端攻丝，安装气动接头，连接低压泄漏检测管路（22）并接入低压泄漏检测仪（23）。

主控***安装在设备平台下方电气柜内，与压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***信号连接，通过接收操作按钮（28）输出的信号，驱动被控制设备接收信号，以完成整个检测过程，所述操作按钮（28）安装在压头外侧框架（27）上。

本发明一种汽车减速器壳体气密检测装置的检测方法，具体操作步骤如下 ：

1、设备通电，主控***开始初始化检测，主控***与压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***信号连接，将减速器壳体（1）置于密封缸（9）端面，按下操作按钮（28）启动键启动程序，主控***输出信号，压机装置气缸（13）下压，压头（18）和减速器壳体（1）上端油封孔端面（3）紧密贴合，减速器壳体下端法兰面（4）与密封缸（9）上端开口紧密贴合，减速器壳体（1）被密封，形成检测空腔。

2、打开减压阀（21），通入压力值0.2-0.25Mpa压缩空气，持续充气3秒，保压5秒，这时，其它操作按钮均不起作用，以免误操作，影响检测效果。充气时间结束，主控***启动低压泄漏检测仪（23）工作，检测8秒内的压力泄漏值，泄漏值控制在250ba为合格。合格，泄漏仪绿灯亮，不合格红灯亮。

3、整个检测过程自动完成，检测完毕后，各单元复位。

这种汽车减速器壳体气密检测装置的检测***可执行自动和手动两种模式：

1、自动模式：扳动X ₂开关至关闭状态则进入自动模式。动作顺序Y₀ F压电磁阀首先得电，压头下移，到位密封后Y₁得电开始充气，同时继电器得电，3秒后停止充气，同时启动侧漏仪，侧漏仪检测是否漏气，检测时间为5秒钟，5秒后启动Y₃电磁阀进行排气，3秒后让Y₀失电气缸上抬完成自动循环。

2、手动模式：扳动X₂至接通状态，侧进入手动模式，动作顺序与自动模式一致，当按X₃时，则手动开始检测，在任意时刻只要松开X₃侧动作自动复位。

经试验证明，本发明具有以下优点：

（1）整个过程电脑控制，自动化程度高，出现泄露自动报警，避免人为因素引起的误差，提高了检测的准确性和检测的速度，进而提高了整个检测的效率。

（2）密封稳定可靠，保证3万次检测无需更换密封器件。

（3）无需水下或刷水检测，改善了作业环境，减少了零件锈蚀风险。

（4）微凸起线密封方式解决了狭小空间内法兰面的密封可靠性问题，使用寿命长。

（5）提高检测装置整机适用率，检验不同的减速器壳体仅需更换压头和密封缸，节省了生产使用成本。

（6）整个过程电脑控制，易于计算机通讯，实现网络监控。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种汽车减速器壳体气密检测装置，包括压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***、主控***，其特征在于：

上述压机装置包括压机框架和气缸，所述压机框架用螺栓固定在平台上，所述气缸用螺栓固定在压机框架上部；

上述上密封装置，包括接杆和压头，所述接杆与气缸的活塞杆连接，接杆中心钻轴向盲孔，接杆杆部钻压缩空气进气孔和低压泄漏仪接孔两个与盲孔贯通的径向孔，径向孔前端攻丝，所述压头采用尼龙材料，压头下端直径比减速器壳体油封孔直径小1-2mm，压头前端倒角，压头通过螺栓固定在接杆下端法兰盘上，接杆下端法兰盘和压头之间使用O形密封圈密封，压头中心开通过压缩空气的通孔，压头下端环槽套密封环；

上述下密封装置安装在设备平台中央开孔处，下密封装置为桶状密封缸，缸体上端开口，与减速器壳体下端法兰面密封，包括O形圈密封缸和窄圆环微凸起线密封缸；所述O形圈密封缸在密封缸体法兰端面上布置橡胶O形圈；所述窄圆环微凸起线密封缸在密封缸体法兰端面上加工窄圆环，窄圆环上铺橡胶密封垫；

上述供气***包括气源，气缸供气管路和低压供气管路，所述气缸供气管路与气缸连接，所述低压供气管路与接杆上压缩空气进气孔连接，低压供气管路上设置减压阀；

上述低压泄漏检测***包括低压泄漏检测管路和低压泄漏检测仪，接杆上的低压泄漏仪接口前端攻丝，安装气动接头，连接低压泄漏检测管路并接入低压泄漏检测仪；

上述主控***安装在设备平台下方电气柜内，与压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***信号连接，通过接收操作按钮输出的信号，驱动被控制设备接收信号，所述操作按钮安装在压头外侧框架上。

2.一种汽车减速器壳体气密检测装置,其特征在于其检测方法：

(1)、减速器壳体置于密封缸端面，按下操作按钮启动键启动程序，设备通电，主控***开始初始化检测，主控***与压机装置、上密封装置、下密封装置、供气***、低压泄漏检测***信号连接，主控***输出信号，压机装置气缸下压，压头和减速器壳体上端油封孔端面贴合，减速器壳体下端法兰面与密封缸上端开口贴合，减速器壳体被密封，形成检测空腔；

(2)、打开减压阀，通入压缩空气，持续充气并保压，充气时间结束，主控***启动低压泄漏检测仪工作，检测压力泄漏值，合格，泄漏仪绿灯亮，不合格红灯亮；

(3)、整个检测过程完毕后，各单元复位。

3.一种汽车减速器壳体气密检测装置,其特征在于检测***可执行自动和手动两种模式：

(1)、自动模式：扳动X ₂开关至关闭状态则进入自动模式，动作顺序Y₀ 电磁阀首先得电，压头下移，到位密封后Y₁得电开始充气，同时继电器得电，3秒后停止充气，同时启动侧漏仪，侧漏仪检测是否漏气，检测时间为5秒钟，5秒后启动Y₃泄气电磁阀进行排气，3秒后让Y₀失电气缸上抬完成自动循环；

(2)、手动模式：扳动X₂至接通状态，侧进入手动模式，动作顺序与自动模式一致，当按X₃时，则手动开始检测，在任意时刻只要松开X₃侧动作自动复位。