[发明专利]基于电涡流传感器连杆孔平行度的检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种发动机连杆大小头两孔中心线平行度的检测系统及检测方法。

背景技术

连杆作为发动机的核心传力部件，连接活塞和曲轴，将作用在活塞上的燃烧气体压力传给曲轴，输出扭矩。在工作过程中，连杆承受活塞销传来的气体作用力以及其本身摆动和活塞组往复运动时的交变载荷，机械负荷重，工作条件恶劣。因此，对连杆的结构强度的要求很高，而连杆本身的制造精度直接影响着连杆的承力状态，进而影响着发动机的性能。

如果连杆大小头孔中心线的平行度不满足要求则直接影响活塞销中心线与曲轴中心线的平行度以及与汽缸中心线的垂直度，使活塞在汽缸中产生前、后倾斜而间隙不一致，从而导致活塞连杆组产生偏磨，加速机件的磨损，严重时会产生拉缸；导致连杆扭曲，造成窜油、窜气，使发动机动力下降，经济性差，排污增加，使用寿命缩短；活塞在汽缸内运动不规则，发生前、后摇摆，撞击汽缸壁产生敲缸，导致发动机噪声级升高。

目前，常见的连杆大小头中心孔中心线平行度的检测方法大致有：使用专用量规和机械式检验夹具，纯手工或半自动的检测，例如台州宏鑫曲轴有限公司研发的“连杆平行度的检测装置”等，这类方法普遍操作复杂、效率低，测量精度也受到许多主观因素的影响，不仅很难实现大批量产品生产时的全检，而且容易出现误检，产生浪费；另外是采用三坐标测量仪等通用综合测量仪进行检测的方法，这种方法检测成本很高，而且效率较低。还有采用光学测量方法，但由于光学测量一方面对被测表面要求较高，另一方面对棱镜本身及其移动导轨要求较高，也不适用于测量连杆孔；北京交通大学高晓婧设计的“智能连杆测量系统”，虽然实现了自动化测量，但其测量点受探头数量的限制，且传感器的自身尺寸决定了其不适用于一般汽、柴油发动机连杆等大小头中心孔孔径较小的场合。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述针对一般汽、柴油发动机连杆大小头孔中心线平行度检测的不足，公开一种能够快速自动测量连杆大小头两孔中心线平行度的检测系统。

本发明的技术方案是：

基于电涡流传感器连杆孔平行度的检测系统，其特征在于：该测量系统包括定位系统、驱动及传动装置、信息采集控制系统及数据处理系统，其中：

所述的定位系统包括测量台、测量台支架、V形定位块、定位销、定位衬套、定位以及紧固螺钉；所述的定位系统的测量台由测量台支架支撑，V形定位块固定在测量台左侧，其V形定位块的中心线与测量台的水平中心线重合；定位销固定于测量台右上方；定位衬套由两组定位、紧固螺钉固定于测量台孔内；

所述的驱动、传动装置包括驱动电机、主动齿轮、大头端升降装置、小头端升降装置、大头端从动齿轮、小头端从动齿轮、齿条、大头端支撑轴承、小头端支撑轴承、齿条架、左限位探头、右限位探头；驱动电机安装在测量台的两孔中间，主齿动轮安装在驱动电机的输出轴上，及大、小头端升降装置和中间，大、小头端升降装置和分别固定于测量台两孔的正下方，大、小头端支撑轴承分别安装在大、小头端升降装置上，大头端从动齿轮与小头端从动齿轮分别安装在大、小头端支撑轴承上，齿条架固定在地面上，齿条紧贴齿条架，齿条与主齿动轮及大、小头端从动齿轮啮合；左限位探头和右限位探头分别固定于齿条移动的左极限和右极限位置；齿条由齿条架支撑；

所述的信息采集控制系统由信息采集装置和可编程控制器程序组成，信息采集装置包括大头端电涡流传感器、大头端电涡流传感器、大头支架、小头支架、大头端升降装置、小头端升降装置、可编程控制器以及计算机；信息采集控制系统的大、小头两端支架分别穿于定位衬套内，上端分别放置大、小端电涡流传感器，下端放置在大、小头端升降装置上；限位探头、驱动电机与可编程控制器连接，大、小端电涡流传感器分别通过其配套的前置端接入可编程控制器模拟量的输入端，大、小头端升降装置与可编程控制器连接，可编程控制器连接的计算机通过可编程控制器程序实现对信息采集控制系统的启动并读取测量数据；

所述的数据处理系统包括被测截面圆心拟合、两孔实际距离计算、实际中心线误差计算以及计算结果判定四部分。

应用上述检测系统的连杆孔平行度检测方法，采用以下步骤实现连杆孔的平行度检测：

1）系统初始化：将支架降至最低高度，大、小端电涡流传感器分别处于0°位置，齿条处于左极限位置；

2）放置被测连杆：将被测连杆置于测量台上，小头紧贴V形定位块，大头侧面靠紧定位销。检查大、小端电涡流传感器测量头与两孔被测面间距，如果超出了其线性量程，则调整大、小端电涡流传感器在支架上的固定位置使其测量头与两孔被测面间距处于其线性量程范围内；