CN110207567B - 一种曲轴跳动检测装置及同轴度检测组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴跳动检测装置，包括用于将所述曲轴跳动检测装置安装在曲轴旁侧的安装座、设置在所述安装座上的第一测量表及用于将曲轴转动时被测位置的跳动传递至曲轴***的第一测量表的侧头上的传动机构，该曲轴跳动检测装置能够检测周围空间狭小的曲轴轴颈的跳动，有利于控制曲轴成品质量。本发明还公开了一种曲轴轴颈同轴度检测组件，通过曲轴跳动检测装置和端轴颈跳动检测装置分别检测中间轴颈和端轴颈的圆跳动，通过计算两圆跳动的实时差值，可以获得两被测轴颈的同轴度。

Description

一种曲轴跳动检测装置及同轴度检测组件

技术领域

本发明涉及零部件的位置度检测，尤其涉及一种曲轴跳动检测装置及同轴度检测组件。

背景技术

曲轴是发动机中最重要的部件，曲轴中各轴颈的加工精度直接影响发动机的运行，若精度偏低，轻则会造成发动机抖动，运行噪音大，重则会造成曲轴轴瓦抱瓦、拉瓦等严重质量问题，所以需要对曲轴进行跳动检测，预防不合格产品进入下一工序。

目前，曲轴跳动检测采用的检测装置就是百分表或千分表，先将曲轴两端的轴颈安装在支撑座上，使曲轴能够沿支撑座转动，然后直接将百分表或千分表的指针抵在两端轴颈的表面进行跳动值测量。但由于曲轴中轴颈不仅包含曲轴两端的轴颈，曲轴中间部位也设置有多个轴颈，而中间部位的轴颈常常因为其周围的空间狭小，其圆跳动和及其两侧端部的跳动均无法进行检测，导致曲轴成品质量不可控。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种曲轴跳动检测装置及同轴度检测组件，以检测周围空间狭小的曲轴轴颈的跳动和同轴度，控制曲轴的成品质量。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种曲轴跳动检测装置，所述曲轴可转动的安装在支撑座上，该曲轴跳动检测装置包括：

安装座，其用于将所述曲轴跳动检测装置安装在曲轴的旁侧，

第一测量表，所述第一测量表为百分表或千分表，所示第一测量表设置在所述安装座上；

及传动机构，所述传动机构上设置有跳动输入部和跳动输出部，所述跳动输入部在弹力作用下始终压在被测位置，所述第一测量表的测量头抵顶在所述跳动输出部，所述传动机构用于将所述跳动输入部在曲轴转动时产生的位移按设计比例传动至所述跳动输出部。

可选的，所述传动机构包括至少一级子传动机构，每级所述子传动机构均包括：

所述子传动机构包括：

转轴，其设置在所述安装座上；

转动件，其可转动的安装在所述转轴上，所述转动件上设置有用于输入转动力矩的第一着力部位和用于输出转动力矩的第二着力部位，

及弹簧，所述弹簧用于自动平衡所述第一着力部位和所述第二着力部位对所述转动件产生的合力矩，所述弹簧的一端设置在所述安装座上，所述弹簧的另一端设置在所述转动件上；

当包括一级子传动机构时，所述跳动输入部为所述子传动机构的所述第一着力部位，所述跳动输出部为所述子传动机构的所述第二着力部位；当包括两级以上子传动机构时，在相邻两所述子传动机构中，前一级所述子传动机构上的所述第二着力部位压在后一级所述子传动机构的所述第一着力部位上，所述跳动输入部为第一级所述子传动机构的所述第一着力部位，所述跳动输出部为最后一级所述子传动机构的所述第二着力部位。

可选的，所述传动机构包括第一级子传动机构和第二级子传动机构，所述第一级子传动机构用于将跳动输入部产生的位移向远离曲轴的方向传递，所述第二级子传动机构用于使跳动输出方向朝向所述第一测量表的测量头所在的方向，所述第一测量表的正面朝上。

可选的，在所述第一级子传动机构中，对应的所述转动件为平衡杠杆，所述平衡杠杆以对应的所述转轴为转动支点，所述平衡杠杆的一端位于被测轴颈或被测端面周围的测量空间中，且所述平衡杠杆的所述跳动输入部位于对应轴颈位置的下方，所述平衡杠杆的另一端与所述第二级子传动机构对应的所述第一着力部相互抵靠。

可选的，所述平衡杠杆的所述跳动输入部处设置有输入压头，所述平衡杠杆的第二着力部处设置有过渡压头，所述输入压头和过渡压头的材料为硬质合金。

可选的，在所述第一级子传动机构中，所述转动支点位于所述安装座上靠近所述支撑座的区域，所述弹簧为拉簧，所述平衡杠杆上设置有用于增加所述拉簧的力臂的拉力臂，所述拉力臂垂直于所述平衡杠杆，且所述拉力臂与所述转动支点共线，所述拉簧一端安装在所述拉力臂上，所述拉簧的另一端安装在所述安装座上。

可选的，在所述第二级子传动机构中，所述转动件包括中心转动部、设置在所述中心转动部上的输入板和设置在所述中心转动部上的输出板，所述输入板与所述输出板之间形成夹角，所述平衡杠杆上的对应的第二着力部抵靠在所述输入板的一侧，所述第一测量表的测量头抵在所述输出板上远离曲轴的一侧。

可选的，在所述第二级子传动机构中，所述弹簧为拉簧，所述拉簧的一端设置在安装座上，另一端与所述输入板连接，使所述输入板压在所述第一级子传动机构的对应的所述第二着力部位上。

可选的，所述安装座包括用于将所述曲轴跳动装置安装在所述支撑座的侧面的第一安装部、用于安装所述传动机构的第二安装部及用于安装所述第一测量表的第三安装部，所述第一安装部和第二安装部及第三安装部依次连接，且所述第一安装部、第二安装部、第三安装部中间形成有便于拆装所述安装座的避让空间。

本发明还提供一种曲轴轴颈同轴度检测组件，包括用于检测曲轴两端任一轴颈跳动的端轴颈跳动检测装置及上述任一种所述的曲轴跳动检测装置，所述曲轴跳动检测装置的所述输入部在测量时抵靠在被测轴颈上。

本发明的曲轴跳动检测装置利用传动机构将曲轴转动时被测位置的跳动传递至曲轴***的第一测量表的侧头上，能够检测周围空间狭小的曲轴轴颈的跳动，有利于控制曲轴成品质量。本发明的曲轴轴颈同轴度检测组件，通过曲轴跳动检测装置和端轴颈跳动检测装置分别检测中间轴颈和端轴颈的圆跳动，通过计算两圆跳动的实时差值，可以获得两被测轴颈的同轴度。

附图说明

图1显示为本发明的曲轴跳动检测装置的使用状态图；

图2显示为本发明的曲轴跳动检测装置中各子传动机构的第一着力部位和第二着力部位的分布示意图；

图3显示为本发明的曲轴轴颈同轴度检测组件的使用状态图；

图4显示为图3中端轴颈跳动检测装置的左视图。

实施例中附图标记说明：

曲轴A、支撑座B、支撑滚轮B1；

安装座1、第一测量表2、传动机构3；

第一安装部11、第二安装部12、第三安装部13、避让空间14；

测量头21；

跳动输入部301a、跳动输出部301b、第一着力部位301、第二着力部位302；

第一级子传动机构31、第二级子传动机构32、平衡杠杆311、第一转轴312、第一拉簧313、输入压头314、过渡压头315、拉力臂316、第二转动件321、第二转轴322、第二拉簧323、中心转动部321a、输入板321b、输出板321c；

端轴颈跳动检测装置400、支架410、第二测量表420、开口410a、第一夹紧臂411、第二夹紧臂412、限位孔410b。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，自始至终相同附图标记表示相同的组件。

本实施例公开了一种曲轴跳动检测装置，结合参见图1、图2，所述曲轴A可转动的安装在支撑座B上，所述曲轴跳动检测装置包括：

安装座1，其用于将所述曲轴跳动检测装置安装在曲轴A的旁侧，

第一测量表2，所述第一测量表2为百分表或千分表，所述第一测量表2设置在所述安装座1上；

及传动机构3，所述传动机构3上设置有跳动输入部301a和跳动输出部301b，所述跳动输入部301a在弹力作用下始终压在被测位置，所述第一测量表2的测量头21抵顶在所述跳动输出部301b，所述传动机构用于将所述跳动输入部301a在曲轴A转动时产生的位移按设计比例传动至所述跳动输出部301b。

检测时，将曲轴A安装在支撑座B上，使曲轴A可在支撑座B上回转，通过安装座1将整个所述曲轴跳动检测装置安装在曲轴A的旁侧，使传动机构的跳动输入部301a伸入被测位置周围的空间，跳动输入部301a压在被测位置，第一测量表2的测量头21抵在跳动输出部301b，转动曲轴A，读取第一测量表2的读数，被测位置的实际跳动等于第一测量表2的变化值除以设计比例。

其中，该设计比例根据传动机构的具体结构尺寸确定。

其中，支撑座B可以采用的方案有：支撑座B包括两个子支撑座，每个子支撑座包括支撑座主体和至少两个可转动的设置在支撑座主体上的支撑滚轮B1，支撑滚轮B1分布在曲轴端轴颈的两侧，使待测曲轴A每端的轴颈均通过对应两侧的滚轮支撑。这种方式，只需将被测曲轴A两端的轴颈直接放置在对应的支撑滚轮B1上，被测曲轴A就能在外力作用下回转，当然，在实际实施过程中，该支撑座B也可以采用类似于轴承座的形式，均能使曲轴A在支撑座B上回转。

另外，该被测位置即可以是曲轴A的轴颈，也可以是曲轴A轴颈两侧的端面。

在一些实施例中，结合参见图1、图2，所述传动机构3包括至少一级子传动机构，所述子传动机构包括：

转轴，其设置在所述安装座1上；

转动件，其可转动的安装在所述转轴上，所述转动件上设置有用于输入转动力矩的第一着力部位301和用于输出转动力矩的第二着力部位302，

及弹簧，所述弹簧用于自动平衡所述第一着力部位301和所述第二着力部位302对所述转动件产生的合力矩，所述弹簧的一端设置在所述安装座1上，所述弹簧的另一端设置在所述转动件上；

此处，该传动机构包括两级或两级以上子传动机构，在相邻两所述子传动机构中，前一级所述子传动机构上的所述第二着力部位302压在后一级所述子传动机构的所述第一着力部位301上，所述跳动输入部301a为第一级所述子传动机构的所述第一着力部位301，所述跳动输出部301b为最后一级所述子传动机构的所述第二着力部位302。

在实际实施过程中，该传动机构也可以只包括一级子传动机构，对应的，所述跳动输入部为所述子传动机构的所述第一着力部位，所述跳动输出部为所述子传动机构的所述第二着力部位。

其各级子传动机构的转动件的形状可以为圆柱状、板状、杆状或其他形状，而第一级子传动机构31的转动件也可以为圆盘装、板状、杆状或其他形状，只要其能够伸入被测位置周围的空间即可。

而设计比例i＝i₁i₂…i_n，其中，i₁表示第一级子传动机构31的传递比例，i_n表示最后一级子传动机构的传递比例，下标n表示对应的传递级数，也就是设计比例等于各级传递比例的乘积，而每一级传递比例i_n＝L_nsc/L_nsr，其中，L_nsc表示第n级子传动机构中第二着力部位302至对应转轴的力臂，L_nsr表示第n级子传动机构中第一着力部位301至对应转轴的力臂。

在一些实施例中，各级子传动机构的传递比例均等于1，则第一测量表2的变化值即为被侧位置的跳动值，无需换算。

在一些实施例中，结合参见图1、图2，所述传动机构3包括第一级子传动机构31和第二级子传动机构32，所述第一级子传动机构31用于将跳动输入部301a产生的位移向远离曲轴A的方向传递，所述第二级子传动机构32用于使跳动输出方向朝向所述第一测量表2的测量头21所在的方向，所述第一测量表2的正面朝上。为便于检测前安装曲轴A，支撑座B的高度通常都远低于人站立时的人眼高度，当第一测量表2的正面朝上时，检测人员只需低头即可读取第一测量表2的读数，一方面操作方便，另一方便操作者低头后眼睛可正对第一测量表2，有利于更准确的读值。

在下述实施例中，为便于理解，第一级子传动件中的转动件、转轴分别称为第一转动件和第一转轴312，第二级子传动机构32中的转动件和转轴中分别称为第二转动件321和第二转轴322。

在一些实施例中，结合参见图1、图2，在所述第一级子传动机构31中，第一转动件为平衡杠杆311，所述平衡杠杆311以对应的所述第一转轴312为转动支点，所述平衡杠杆311的一端位于被测轴颈或被测端面周围的测量空间中，且所述平衡杠杆311的所述跳动输入部301a位于对应轴颈位置的下方，所述平衡杠杆311的另一端与所述第二级子传动机构32对应的所述第一着力部位301相互抵靠。此处的平衡杠杆311不仅指代杆状的平衡杠杆311、也可以是板状或其他形状，第一级子传动机构31采用这种平衡杠杆311，其有利于顺利伸入被测位置周围的空间，进行检测，且跳动输入部301a位于对应轴颈位置下方，且检测过程中，平衡杠杆311不会挡住检测人员观察曲轴。

在一些实施例中，结合参见图1、图2，所述平衡杠杆311的所述跳动输入部301a处设置有输入压头314，所述平衡杠杆311的第二着力部处设置有过渡压头315，所述输入压头314和过渡压头315的材料为硬质合金。增强了接触部分的耐磨性，提高了整个检测装置的寿命。

在一些实施例中，参见图1、图2，输入压头314通过螺钉可拆卸的安装在平衡杠杆311上，磨损后可实现快速更换。

在一些实施中，参见图1，在所述第一级子传动机构31中，转动支点(第一转轴312的中心)位于所述安装座1上靠近所述支撑座B的区域，在实际检测过程中，各级子传递机构的传递比例越大，第一测量表2的读数变换就越大，检测人员就越容易读取第一测量表2的变化值，若各级子传动及机构的传递比例均小于一，第一测量表2的读数变换很可能无法通过肉眼快速辨认，而将第一级子传动机构31的转动支点设置在靠近支撑座B的区域，有利于缩短输入力臂，从而增大第一级子传动机构31的传递比例。

在一些实施例中，参见图1，所述弹簧为第一拉簧313，所述平衡杠杆311上设置有用于增加所述第一拉簧313的力臂的拉力臂316，所述拉力臂316垂直于所述平衡杠杆311，且所述拉力臂316与所述转动支点共线，所述第一拉簧313一端安装在所述拉力臂316上，所述第一拉簧313的另一端安装在所述安装座1上。当第一级子传动机构31的转动支点设置在靠近支撑座B的区域时，第一拉簧313只能安装在安装座1所在的一侧(否则第一拉簧313可能与曲轴A发生干涉)，若要平衡杠杆311，则需要向该平衡杠杆施加足够的平衡拉力，设置该拉力臂316，不仅可以将第一拉簧313安装在安装座1所在的一侧，还可以增加第一拉簧313的力臂，有利于缩小第一拉簧313尺寸。当然，在实际实施过程中，在第一级子传动机构31中，该弹簧也可以采用压簧，但相较压簧，采用拉簧时的安装结构更简单。

在一些实施例中，参见图1，第一级子传动机构31的所述第一拉簧313轴线与所述平衡杠杆311齐平，此时，第一拉簧313的拉力臂316几乎垂直，能够提供更大的弹性力矩，有利于确保整个平衡杠杆311的平衡。

在一些实施例中，结合图1、图2，在所述第二级子传动机构32中，所述第二转动件321包括中心转动部321a、设置在所述中心转动部321a上的输入板321b和设置在所述中心转动部321a上的输出板321c，所述输入板321b与所述输出板321c之间形成夹角β，所述平衡杠杆311上的对应的第二着力部位302抵靠在所述输入板321b的一侧，所述第一测量表2的测量头21抵在所述输出板321c上远离曲轴A的一侧。由于在检测过程中，第二转动件321会有一定的转动惯量，在第二级子传动机构32中采用这种结构的第二转动件321，第二转动件321的自重轻，转动惯量小，有利于更精确的检测被测位置的跳动值。

在一些实施例中，结合参见图1、图2，在所述第二级子传动机构32中，对应的所述弹簧也为第二拉簧323，所述第二拉簧323的一端设置在安装座1上，另一端与所述输入板321b连接，使所述输入板321b压在所述第一级子传动机构31的对应的所述第二着力部位302上。

在一些实施例中，参见图1，所述安装座1包括用于将所述曲轴跳动装置安装在所述支撑座B的侧面的第一安装部11、用于安装所述传动机构3的第二安装部12及用于安装所述第一测量表2的第三安装部13，所述第一安装部11和第二安装部12及第三安装部13依次连接，且所述第一安装部11、第二安装部12、第三安装部13中间形成有便于拆装所述安装座的避让空间14。

在一些实施例中，所述第一安装部11与所述支撑座B之间通过螺栓连接，该避让空间用于拆卸时避让该螺栓。

在一些实施例中，所述输入板321b水平为横向板，所述输出板321c为竖向板，该输入板321b位于第二转轴322的下方，使所述第三安装部13和第一安装部11分别位于避让空间14的两侧。

在一些实施例中，该第三安装部13上设置有表头限位孔410b，有利于更精确的测量被测位置的跳动。

本发明还提供一种曲轴轴颈同轴度检测组件，参见图3，包括用于检测曲轴A两端任一轴颈跳动的端轴颈跳动检测装置400及上述任一种所述的曲轴跳动检测装置，所述曲轴跳动检测装置的所述输入部在测量时抵靠在被测轴颈上。转动时，转动曲轴A，通过曲轴跳动检测装置和端轴颈跳动检测装置400分别检测中间轴颈和端轴颈的圆跳动，通过计算两圆跳动的实时差值，可以获得两被测轴颈的同轴度。

在一些实施例中，结合图3、图4，该端轴颈跳动检测装置400包括支架410和第二测量表420，该支架410上设置有用于装入第二测量表420的表头的开口410a，该开口410a两侧形成第一夹紧臂411和第二夹紧臂412，该第一夹紧臂411和第二夹紧臂412之间形成有用于定位所述第二测量表420的表头的所述第二测量表420的限位结构，第一夹紧臂411和第二夹紧臂412之间可拆卸的设置有用于闭合所述开口410a的闭合螺栓。该支架410上设置有用于安装端轴颈跳动检测装置400的紧固螺栓。检测时，该第二测量表420的测量头21抵靠在被测端轴颈处，该端轴颈跳动检测装置结构简单、安装牢靠、装卸方便，不易损坏。

在一些实施例中，结合图3、图4，该限位结构为由两个半圆弧面围成的限位孔410b，两所述半圆弧面分别设置在第一夹紧臂411上朝向开口410a的一侧和第二夹紧臂412上朝向开口410a的一侧。

在实际实施过程中，该端轴颈跳动检测装置也可以采用与上述曲轴跳动检测装置相同结构的检测装置。

在本发明描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

本发明的描述中，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或组的存在或添加。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种曲轴跳动检测装置，所述曲轴可转动地安装在支撑座上，其特征在于，包括：

安装座，其用于将所述曲轴跳动检测装置安装在曲轴的旁侧，

第一测量表，所述第一测量表为百分表或千分表，所述第一测量表设置在所述安装座上；

及传动机构，所述传动机构上设置有跳动输入部和跳动输出部，所述跳动输入部在弹力作用下始终压在被测位置，所述第一测量表的测量头抵顶在所述跳动输出部，所述传动机构用于将所述跳动输入部在曲轴转动时产生的位移按设计比例传动至所述跳动输出部；

所述传动机构包括至少一级子传动机构，所述子传动机构包括：

转轴，其设置在所述安装座上；

转动件，其可转动地安装在所述转轴上，所述转动件上设置有用于输入转动力矩的第一着力部位和用于输出转动力矩的第二着力部位，

及弹簧，所述弹簧用于自动平衡所述第一着力部位和所述第二着力部位对所述转动件产生的合力矩，所述弹簧的一端设置在所述安装座上，所述弹簧的另一端设置在所述转动件上；

当包括一级子传动机构时，所述跳动输入部为所述子传动机构的所述第一着力部位，所述跳动输出部为所述子传动机构的所述第二着力部位；当包括两级以上子传动机构时，在相邻两所述子传动机构中，前一级所述子传动机构上的所述第二着力部位压在后一级所述子传动机构的所述第一着力部位上，所述跳动输入部为第一级所述子传动机构的所述第一着力部位，所述跳动输出部为最后一级所述子传动机构的所述第二着力部位；

所述传动机构包括第一级子传动机构和第二级子传动机构，所述第一级子传动机构用于将跳动输入部产生的位移向远离曲轴的方向传递，所述第二级子传动机构用于使跳动输出方向朝向所述第一测量表的测量头所在的方向，所述第一测量表的正面朝上；

在所述第一级子传动机构中，对应的所述转动件为平衡杠杆，所述平衡杠杆以对应的所述转轴为转动支点，所述平衡杠杆的一端位于被测轴颈或被测端面周围的测量空间中，且所述平衡杠杆的所述跳动输入部位于对应轴颈位置的下方，所述平衡杠杆的另一端与所述第二级子传动机构对应的所述第一着力部位相互抵靠；

所述平衡杠杆的所述跳动输入部处设置有输入压头，所述平衡杠杆的第二着力部处设置有过渡压头，所述输入压头和过渡压头的材料为硬质合金；

在所述第一级子传动机构中，所述转动支点位于所述安装座上靠近所述支撑座的区域，所述弹簧为拉簧，所述平衡杠杆上设置有用于增加所述拉簧的力臂的拉力臂，所述拉力臂垂直于所述平衡杠杆，且所述拉力臂与所述转动支点共线，所述拉簧一端安装在所述拉力臂上，所述拉簧的另一端安装在所述安装座上。

2.根据权利要求1所述的曲轴跳动检测装置，其特征在于：在所述第二级子传动机构中，所述转动件包括中心转动部、设置在所述中心转动部上的输入板和设置在所述中心转动部上的输出板，所述输入板与所述输出板之间形成夹角，所述平衡杠杆上的对应的第二着力部位抵靠在所述输入板的一侧，所述第一测量表的测量头抵在所述输出板上远离曲轴的一侧。

3.根据权利要求2所述的曲轴跳动检测装置，其特征在于：在所述第二级子传动机构中，所述弹簧为拉簧，所述拉簧的一端设置在安装座上，另一端与所述输入板连接，使所述输入板压在所述第一级子传动机构的对应的所述第二着力部位上。

4.根据权利要求1所述的曲轴跳动检测装置，其特征在于：所述安装座包括用于将所述曲轴跳动装置安装在所述支撑座的侧面的第一安装部、用于安装所述传动机构的第二安装部及用于安装所述第一测量表的第三安装部，所述第一安装部和第二安装部及第三安装部依次连接，且所述第一安装部、第二安装部、第三安装部中间形成有便于拆装所述安装座的避让空间。

5.一种曲轴轴颈同轴度检测组件，其特征在于：包括用于检测曲轴两端任一轴颈跳动的端轴颈跳动检测装置及权利要求1～4中任一项所述的曲轴跳动检测装置，所述曲轴跳动检测装置的所述输入部在测量时抵靠在被测轴颈上。