專利名稱：泵體內(nèi)軸軸向配合間隙的動態(tài)檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于機(jī)械檢測技術(shù)領(lǐng)域的動態(tài)檢測設(shè)備，具體是一種生產(chǎn)裝配過程的泵體內(nèi)軸軸向配合間隙的動態(tài)檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
噴油泵由噴油泵體、泵油機(jī)構(gòu)、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)等若干個機(jī)械部件或零件組裝而成。凸輪軸是噴油泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)的主要部件，對凸輪軸的軸向間隙要求很嚴(yán)。該間隙過大，滾輪傳動部件對凸輪工作表面的沖擊加大，造成凸輪表面的早期磨損而改變供油提前角度；同時易造成凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，供油量發(fā)生周期性變化，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，對發(fā)動機(jī)工作性能有很大影響。因此該間隙在生產(chǎn)制造流程中必須受控，必須100％檢測。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明技術(shù)相同或者類似的文獻(xiàn)報道。目前常用的具體操作方法一種為手工檢測，該手工方法是先將兩個軸承外環(huán)分別壓入泵體兩端的軸承孔內(nèi)，已壓入軸承內(nèi)環(huán)的內(nèi)軸裝入泵體內(nèi)，用距離測量裝置分別測量內(nèi)軸軸承外環(huán)端面到泵體端面的高度h2和內(nèi)軸軸承外環(huán)端面到軸承定位法蘭面的高度(即定位法蘭的深度)h1；h1與h2的差值為內(nèi)軸軸向間隙的測量值，然后根據(jù)內(nèi)軸裝配工藝要求，選取不同的調(diào)整墊片，以此保證達(dá)到規(guī)定的裝配軸向間隙。這種手工檢測方法設(shè)備簡單，但其缺點在于測量過程為靜態(tài)測量，內(nèi)軸為靜止?fàn)顟B(tài)，測量結(jié)果未能反映在實際工作的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下內(nèi)軸的軸向偏差和軸承本身的配合工差，影響測量精度。另一種為半自動檢測方法，該半自動檢測采用一臺專用設(shè)備，首先一端已固定好定位法蘭的泵體組件放置預(yù)設(shè)備工裝上(此時該端的內(nèi)軸軸承的內(nèi)環(huán)、外環(huán)均已裝配完)，上方壓緊另一端的軸承外環(huán)(該端的軸承外環(huán)的壓入量已預(yù)留一定的間隙)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動內(nèi)軸轉(zhuǎn)動，軸向頂桿頂起內(nèi)軸沿軸向移動位移就是內(nèi)軸的軸向竄動間隙，此位移量由設(shè)備上傳感器測出顯示，由手工調(diào)整軸承外環(huán)的壓入量至工藝要求；上部壓緊裝置放開后，用距離測量裝置測量內(nèi)軸軸承外環(huán)端面到泵體端面的高度h2。這種方法雖然在內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下對內(nèi)軸進(jìn)行軸向預(yù)緊，但因手工調(diào)整外環(huán)的壓入量，重復(fù)性和可靠性難以保證，同時因內(nèi)軸軸承外環(huán)端面到泵體端面的高度h2是在無軸向預(yù)緊狀態(tài)力下，由于軸承在軸向的微量彈性恢復(fù)位移和小振幅的擺動，測量精度也會有所變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，提供一種泵體內(nèi)軸軸向配合間隙的動態(tài)檢測設(shè)備，使其對噴油泵內(nèi)軸軸向配合間隙進(jìn)行直接的動態(tài)測量，測量時始終保持內(nèi)軸為動態(tài)旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，而且測量時內(nèi)軸、軸承都處于預(yù)緊的實際情況，避免了靜態(tài)測量和兩次分步操作方法對測量精度和效率的影響，測量所需時間短，重復(fù)精度高，測量結(jié)果獨立于操作者的主觀操作，達(dá)到客觀、準(zhǔn)確、快速的效果。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括上部壓緊機(jī)構(gòu)、工件定位機(jī)構(gòu)、軸向頂升機(jī)構(gòu)、內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中上部壓緊機(jī)構(gòu)包括汽缸(或油缸)、基準(zhǔn)壓塊、壓入筒塊、壓入電機(jī)、減速機(jī)、同步帶、頂緊桿、壓入位置傳感器、高度測量傳感器。受汽缸(或油缸)上下運(yùn)動緊貼泵體端面作為測量基準(zhǔn)的基準(zhǔn)壓塊，該基準(zhǔn)壓塊側(cè)部開有上下二個穿孔槽，壓入位置傳感器和高度測量傳感器從穿孔槽中心引出，方便測量調(diào)整；安裝在基準(zhǔn)壓塊中心孔內(nèi)可以上下運(yùn)動的并直接作為壓入軸蓋件的壓入筒塊，壓入筒塊由壓入電機(jī)經(jīng)減速機(jī)和同步帶作螺旋上下運(yùn)動；壓入筒塊中心孔內(nèi)安裝有一根依靠內(nèi)置彈簧始終下頂?shù)捻斁o桿；頂緊桿上端安裝壓入位置傳感器；壓入筒塊外側(cè)安裝一個高度測量傳感器。工件定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在上部壓緊機(jī)構(gòu)下方，工件定位機(jī)構(gòu)下部為內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)裝有內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)撥叉，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)撥叉與內(nèi)軸上的鍵槽相匹配，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，該撥叉靠彈簧力自動進(jìn)入鍵槽中，帶動內(nèi)軸一同旋轉(zhuǎn)，以保證測量時內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)檢測時內(nèi)軸的動態(tài)測量。內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下方有一個軸向頂升機(jī)構(gòu)保證測量時向上頂緊內(nèi)軸，軸向頂升桿機(jī)構(gòu)中有軸向頂升桿，從工裝下方緊貼內(nèi)軸下端的工藝頂針孔內(nèi)壁，且由彈簧保證與內(nèi)軸不發(fā)生軸向移動。
壓入位置傳感器和高度測量傳感器可以采用接觸式傳感器，也可以是非接觸式傳感器。壓入電機(jī)可以采用步進(jìn)電機(jī)，也可以采用交流伺服電機(jī)。
使用時，壓入電機(jī)按預(yù)設(shè)定壓入量壓入與泵體內(nèi)軸相配合的軸蓋件至大于設(shè)計高度0.5～2mm，由轉(zhuǎn)動電機(jī)帶動泵體內(nèi)軸轉(zhuǎn)動若干圈后，軸向頂升裝置向上頂緊泵體內(nèi)軸，此時由壓入位置傳感器測出上位數(shù)值，使軸向頂升裝置放開向上頂緊力，上部壓緊機(jī)構(gòu)內(nèi)彈簧向下頂緊泵體內(nèi)軸，此時由壓入位置傳感器測出下位數(shù)值，該二個數(shù)值差即為當(dāng)時狀態(tài)下的泵體內(nèi)軸軸向間隙。當(dāng)確定軸向間隙在設(shè)計范圍內(nèi)，高度測量傳感器直接讀出軸蓋件至泵體外端面的高度值，便于直接滿足生產(chǎn)過程需要。
在整個測量過程中，噴油泵的上方壓緊力必須大于下方軸向頂升桿向上的頂緊力及軸承外環(huán)壓入機(jī)構(gòu)在壓入軸承外環(huán)時的壓入力，避免軸向頂升桿及軸承外環(huán)壓入產(chǎn)生的反作用力運(yùn)動帶動整個泵體軸向位移而產(chǎn)生的測量精度不準(zhǔn)確。
本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點，(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，可根據(jù)測量精度要求選擇設(shè)備工裝、儀器和儀表等級，保證良好的性價比。(2)測量過程可靠，測量結(jié)果客觀準(zhǔn)確。(3)重復(fù)精度高。(4)操作簡便迅速，避免了兩次操作對測量精度和效率的影響，(5)充分反映了被測對象在實際工作狀態(tài)下的動態(tài)情況，消除了各零部件公差和系統(tǒng)誤差對測量結(jié)果的影響。適合于生產(chǎn)線大批量測量時使用。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括上部壓緊機(jī)構(gòu)1、工件定位機(jī)構(gòu)2、軸向頂升機(jī)構(gòu)3、內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，其中上部壓緊機(jī)構(gòu)1包括汽缸或油缸5、基準(zhǔn)壓塊6、壓入筒塊7、壓入電機(jī)8、減速機(jī)9、同步帶10、頂緊桿11、壓入位置傳感器12、高度測量傳感器13。汽缸或油缸5上下運(yùn)動緊貼泵體端面作為測量基準(zhǔn)的基準(zhǔn)壓塊6，該基準(zhǔn)壓塊6側(cè)部開有上下二個穿孔槽，壓入位置傳感器12和高度測量傳感器13從穿孔槽中心引出；壓入筒塊7安裝在基準(zhǔn)壓塊6中心孔內(nèi)直接作為壓入軸蓋件16，壓入筒塊7由壓入電機(jī)8經(jīng)減速機(jī)9和同步帶10作螺旋上下運(yùn)動；壓入筒塊7中心孔內(nèi)安裝有一根頂緊桿11；頂緊桿11上端安裝壓入位置傳感器12；壓入筒塊7外側(cè)安裝一個高度測量傳感器13。工件定位機(jī)構(gòu)2設(shè)置在上部壓緊機(jī)構(gòu)1下方，工件定位機(jī)構(gòu)2下部為內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4內(nèi)裝有內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)撥叉14，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)撥叉14與內(nèi)軸上的鍵槽相匹配，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4下方有一個軸向頂升機(jī)構(gòu)3。
壓入筒塊7上設(shè)有彈簧15，頂緊桿11通過該彈簧始終下頂。壓入位置傳感器12和高度測量傳感器13為接觸式傳感器，或者非接觸式傳感器。壓入電機(jī)8為步進(jìn)電機(jī)，或者交流伺服電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種測量泵體內(nèi)軸軸向間隙的設(shè)備，包括上部壓緊機(jī)構(gòu)(1)、工件定位機(jī)構(gòu)(2)、軸向頂升機(jī)構(gòu)(3)、內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)，其特征在于，工件定位機(jī)構(gòu)(2)設(shè)置在上部壓緊機(jī)構(gòu)(1)下方，工件定位機(jī)構(gòu)(2)下部為內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)下方有一個軸向頂升機(jī)構(gòu)(3)，上部壓緊機(jī)構(gòu)(1)包括汽缸或油缸(5)、基準(zhǔn)壓塊(6)、壓入筒塊(7)、壓入電機(jī)(8)、減速機(jī)(9)、同步帶(10)、頂緊桿(11)、壓入位置傳感器(12)、高度測量傳感器(13)，汽缸或油缸(5)上下運(yùn)動緊貼泵體端面作為測量基準(zhǔn)的基準(zhǔn)壓塊(6)，壓入筒塊(7)設(shè)在基準(zhǔn)壓塊(6)中心孔內(nèi)直接作為壓入軸蓋件，壓入筒塊(7)由壓入電機(jī)(8)經(jīng)減速機(jī)(9)和同步帶(10)作螺旋上下運(yùn)動，壓入筒塊(7)中心孔內(nèi)設(shè)有頂緊桿(11)，頂緊桿(11)上端設(shè)有壓入位置傳感器(12)，壓入筒塊(7)外側(cè)設(shè)有一個高度測量傳感器(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的測量泵體內(nèi)軸軸向間隙的設(shè)備，其特征是，基準(zhǔn)壓塊(6)側(cè)部開有上下二個穿孔槽，壓入位置傳感器(12)和高度測量傳感器(13)從穿孔槽引出。
3.如權(quán)利要求1所述的測量泵體內(nèi)軸軸向間隙的設(shè)備，其特征是，壓入筒塊(7)上設(shè)有彈簧15，頂緊桿(11)通過該彈簧始終下頂。
4.如權(quán)利要求1所述的測量泵體內(nèi)軸軸向間隙的設(shè)備，其特征是，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)內(nèi)裝有內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)撥叉(14)，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)撥叉(14)與內(nèi)軸上的鍵槽相匹配。
5.如權(quán)利要求1所述的測量泵體內(nèi)軸軸向間隙的設(shè)備，其特征是，壓入位置傳感器(12)和高度測量傳感器(13)為接觸式傳感器，或者非接觸式傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的測量泵體內(nèi)軸軸向間隙的設(shè)備，其特征是，壓入電機(jī)(8)為步進(jìn)電機(jī)，或者交流伺服電機(jī)。
全文摘要
一種機(jī)械部件檢測領(lǐng)域的檢測泵體內(nèi)軸軸向間隙的檢測設(shè)備，包括上部壓緊機(jī)構(gòu)、工件定位機(jī)構(gòu)、軸向頂升機(jī)構(gòu)、內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，上部壓緊機(jī)構(gòu)包括汽缸或油缸、基準(zhǔn)壓塊、壓入筒塊、壓入電機(jī)、減速機(jī)、同步帶、頂緊桿、壓入位置傳感器、高度測量傳感器，汽缸或油缸緊貼泵體端面作為基準(zhǔn)壓塊，壓入筒塊設(shè)在基準(zhǔn)壓塊中心孔內(nèi)，壓入筒塊由壓入電機(jī)經(jīng)減速機(jī)和同步帶運(yùn)動，壓入筒塊中心孔內(nèi)設(shè)有頂緊桿，頂緊桿上端有壓入位置傳感器，壓入筒塊外側(cè)有高度測量傳感器，工件定位機(jī)構(gòu)在上部壓緊機(jī)構(gòu)下方，工件定位機(jī)構(gòu)下部為內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下方為軸向頂升機(jī)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，性價比良好，測量可靠、客觀、準(zhǔn)確、重復(fù)精度高，操作簡便迅速。
文檔編號F02M65/00GK1619139SQ20041008926
公開日2005年5月25日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者孔諒, 吳毅雄, 章成軍, 黃煒星, 相睦, 楊建夫 申請人:上海交通大學(xué), 上海電裝燃油噴射有限公司, 上海九段精密機(jī)電科技有限公司