氣門間隙調(diào)整墊片選配測量儀及墊片選配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及氣門間隙調(diào)整墊片選配測量儀及墊片選配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配過程中，調(diào)整氣門間隙是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過程中重要的環(huán)節(jié)之一，裝配過程中，安裝完汽缸蓋接著要進(jìn)行氣門間隙的調(diào)整，氣門間隙合適與否直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、燃油消耗以及排放，至今仍有不少發(fā)送機(jī)生產(chǎn)商采用挺柱和墊片來調(diào)節(jié)氣門間隙。氣門墊片按厚度可分為幾十種，再加上多種類型氣門的應(yīng)用，給氣門墊片和氣門挺柱的選擇帶來了諸多不便?，F(xiàn)有選擇氣門墊片的工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，且價(jià)格和維修費(fèi)用及其昂貴，很大程度上限制了大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家對(duì)該類工裝的引進(jìn)和使用。
[0003]目前，選用合適的墊片，大部分生產(chǎn)商主要是采用傳統(tǒng)的量具如卡尺、千分尺等，先對(duì)墊片及進(jìn)行分組后組裝，最后由三坐標(biāo)測量儀來進(jìn)行測量。這種手持式量具讀數(shù)易產(chǎn)生人為誤差，效率低，并且后期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析困難，裝配后的間隙仍不合格，需要二次返工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的存在的問題而提出了氣門間隙調(diào)整墊片選配測量儀及墊片選配方法，通過對(duì)缸蓋挺桿和凸輪軸的相關(guān)測量來選配合適的調(diào)整墊片以保障間隙值的準(zhǔn)確性。本發(fā)明為解決上述問題所采取的技術(shù)方案是:氣門間隙調(diào)整墊片選配測量儀，用于凸輪軸與氣門挺桿之間墊片類型的選配，凸輪軸包括凸輪主軸，在凸輪主軸上固定有多個(gè)凸輪，其包括用于測量缸蓋凸輪軸孔底部邊緣到氣門挺桿頂端之間距離的第一測量機(jī)構(gòu)、用于測量凸輪的基圓半徑與凸輪主軸半徑之差的第二標(biāo)測量機(jī)構(gòu)、用于儲(chǔ)存第一測量機(jī)構(gòu)和第二標(biāo)測量機(jī)構(gòu)測量數(shù)據(jù)的工控機(jī)；
所述第一測量機(jī)構(gòu)包括底座、標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸，在底座上從左向右依次固定有多個(gè)支撐塊，所述支撐塊的頂部均設(shè)有半圓凹槽，所述多個(gè)半圓凹槽同軸，在每個(gè)支撐塊的左右兩側(cè)的底座上均設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)塊，所述半圓凹槽與缸蓋凸輪軸孔的形狀和位置相對(duì)應(yīng)，所述標(biāo)準(zhǔn)塊的位置與發(fā)動(dòng)機(jī)上氣門挺桿的位置相對(duì)應(yīng)，所述半圓凹槽的槽底與標(biāo)準(zhǔn)塊頂端之間的豎直距離等于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋凸輪軸孔底部邊緣到氣門挺桿頂端之間的標(biāo)準(zhǔn)距離；標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸放置在半圓凹槽內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)塊和半圓凹槽正上方的標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上設(shè)有穿孔，在穿孔內(nèi)安裝有第一位移傳感器，所述第一位移傳感器探頭伸出標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸下面；
所述第二測量機(jī)構(gòu)包括工作平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸，在工作平臺(tái)上固定有用于支撐標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的兩個(gè)V型塊、標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸壓緊件，在工作平臺(tái)上固定有用于測量凸輪的基圓半徑與凸輪主軸半徑之差的測量裝置，所述測量裝置包括底板，在底板上滑動(dòng)連接有滑塊，所述滑塊連接有氣缸，在底板上設(shè)有用于限定滑塊標(biāo)準(zhǔn)位置的限位塊，在滑塊上沿著標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸軸線方向依次固定有至少兩個(gè)第二位移傳感器，所述第二位移傳感器探頭的伸縮方向與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸軸線垂直相交，其中一個(gè)第二位移傳感器探頭與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的主軸的位置相對(duì)應(yīng)，其余第二位移傳感器探頭分別與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上凸輪的基圓位置相對(duì)應(yīng)；所述第一位移傳感器和第二位移傳感器均為接觸式位移傳感器。
[0005]進(jìn)一步，在測量裝置的滑塊上沿著標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的軸線方向依次固定有三個(gè)第二位移傳感器，位于中間的第二位移傳感器探頭與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的主軸位置相對(duì)應(yīng)，位于兩側(cè)的第二位移傳感器探頭分別與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上兩個(gè)相鄰?fù)馆喌幕鶊A位置相對(duì)應(yīng)。
[0006]進(jìn)一步，在工作平臺(tái)上固定有四個(gè)測量裝置，所述四個(gè)測量裝置的位于中間的第二位移傳感器探頭均與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的主軸的位置相對(duì)應(yīng)，所述四個(gè)測量裝置分別為第一測量裝置、第二測量裝置、第三測量裝置、第四測量裝置，所述第一測量裝置的位于兩側(cè)的第二位移傳感器探頭分別與兩個(gè)朝向標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸前方的凸輪的基圓位置相對(duì)應(yīng)；所述第二測量裝置的位于兩側(cè)的第二位移傳感器探頭分別與兩個(gè)朝向標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸后方的凸輪的基圓位置相對(duì)應(yīng)；所述第三測量裝置的位于兩側(cè)的第二位移傳感器探頭分別與兩個(gè)朝向標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸下方的凸輪的基圓位置相對(duì)應(yīng)；所述第四測量裝置的位于兩側(cè)的第二位移傳感器探頭分別與兩個(gè)朝向標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上方的凸輪的基圓位置相對(duì)應(yīng)。
[0007]使用權(quán)利要求3所述的氣門間隙調(diào)整墊片選配測量儀進(jìn)行墊片的選配方法，其特征在于，包括以下步驟:
51:將標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸放置在半圓凹槽內(nèi)，將此時(shí)所有的第一位移傳感器測量的位移數(shù)據(jù)從左至右依次編號(hào)后傳輸并儲(chǔ)存在工控機(jī)內(nèi)待用；
52:手拿標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸放置在缸蓋凸輪軸孔內(nèi)，將此時(shí)所有的第一位移傳感器測量的位移數(shù)據(jù)從左至右依次編號(hào)后傳輸并儲(chǔ)存在工控機(jī)內(nèi)待用；
53:將標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸放置在兩個(gè)V型塊上并用標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸壓緊件夾住標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸左端的凸輪使得標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸與兩個(gè)V型塊壓緊，控制氣缸動(dòng)作將第一測量裝置、第二測量裝置、第三測量裝置、第四測量裝置的滑塊滑到對(duì)應(yīng)的限位塊時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上的各個(gè)凸輪的基圓進(jìn)行測量，將此時(shí)所有的第二位移傳感器測量的位移數(shù)據(jù)從左至右依次編號(hào)后傳輸并儲(chǔ)存在工控機(jī)內(nèi)待用；
54:將待測凸輪軸放置在兩個(gè)V型塊上并用標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸壓緊件夾住待測凸輪軸左端的凸輪使得待測凸輪軸與兩個(gè)V型塊壓緊，控制氣缸動(dòng)作將第一測量裝置、第二測量裝置、第三測量裝置、第四測量裝置的滑塊滑到對(duì)應(yīng)的限位塊時(shí)對(duì)待測凸輪軸上的各個(gè)凸輪的基圓進(jìn)行測量，將此時(shí)所有的第二位移傳感器測量的位移數(shù)據(jù)從左至右依次編號(hào)后傳輸并儲(chǔ)存在工控機(jī)內(nèi)待用；
55:工控機(jī)將第一位移傳感器在步驟S2中測量的數(shù)據(jù)與第一位移傳感器在步驟S1中測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行做差，計(jì)算出氣門挺桿與標(biāo)準(zhǔn)塊的位置誤差、缸蓋凸輪軸孔與半圓凹槽的位置誤差，然后根據(jù)半圓凹槽的槽底與標(biāo)準(zhǔn)塊頂端之間的豎直距離計(jì)算出缸蓋凸輪軸孔底部邊緣到氣門挺桿頂端之間的實(shí)際距離A ;
工控機(jī)將第二位移傳感器在步驟S4中測量的數(shù)據(jù)與第二位移傳感器在步驟S3中測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行做差，計(jì)算出待測凸輪軸的主軸與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的主軸的位置誤差、待測凸輪軸上凸輪基圓與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上對(duì)應(yīng)凸輪基圓的位置誤差，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸上各個(gè)凸輪的基圓半徑與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸主軸半徑之差的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算出待測凸輪軸上各個(gè)凸輪的基圓半徑與待測凸輪軸主軸半徑之差的實(shí)際差值B ; 最后工控機(jī)根據(jù)實(shí)際距離A、實(shí)際差值B、墊片厚度d的計(jì)算公式計(jì)算出每個(gè)氣門挺桿上所需墊片的厚度值，所述墊片厚度d的計(jì)算公式為:墊片厚度d=實(shí)際距離A-實(shí)際差值B-標(biāo)準(zhǔn)氣門間隙值C+經(jīng)驗(yàn)修正值D，經(jīng)驗(yàn)修正值D體現(xiàn)為凸輪軸油膜厚度、氣門挺桿與墊片之間的間隙所引入的誤差。
[0008]本發(fā)明通過設(shè)計(jì)兩個(gè)測量機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)件分別對(duì)缸蓋凸輪軸主軸孔底部邊緣到氣門挺桿頂端之間的距離A和凸輪基圓半徑與凸輪主軸半徑之差B的半自動(dòng)測量而快速準(zhǔn)確地計(jì)算出凸輪軸上各個(gè)凸輪與氣門挺桿之間墊片的厚度值，所用標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)是經(jīng)過計(jì)量校準(zhǔn)后而使用的，其精度比較高，從而保證了標(biāo)準(zhǔn)件測量的準(zhǔn)確性和精確性，大大提高了墊片的選配效率。
【附圖說明】
[0009]圖1為缸蓋凸輪軸主軸孔底部邊緣到氣門挺桿頂端之間的距離示意圖；
圖2為凸輪軸、墊片和挺桿的位置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明整體立體圖；
圖4為圖3中第一測量機(jī)構(gòu)的立體圖；
圖5為圖3中第二測量機(jī)構(gòu)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。
[0011]如圖1和圖2所示，本發(fā)明用于凸輪軸4與氣門挺桿2之間墊片3類型的選配，凸輪軸4包括凸輪主軸6，在凸輪主軸6上固定有多個(gè)凸輪5，凸輪軸4分為進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸，本發(fā)明采用先測量缸蓋凸輪軸主軸孔1底部邊緣到氣門挺桿2頂端之間的距離A ;凸輪4的基圓半徑與凸輪主軸6半徑的差值B，然后根據(jù)所需要的標(biāo)準(zhǔn)氣門間隙值C，計(jì)算出所需墊片3的厚度d，其計(jì)算公式為:
d=A-B-C+D
式中D為經(jīng)驗(yàn)修正值，體現(xiàn)為凸輪軸4油膜厚度、氣門挺桿2與墊片3之間的間隙所引入的誤差。
[0012]如圖3所示，本發(fā)明包括用于測量缸蓋凸輪軸孔1底部邊緣到氣門挺桿2頂端之間距離A的第一測量機(jī)構(gòu)9、用于測量凸輪5基圓半徑與凸輪主軸6半徑之差B的第二標(biāo)測量機(jī)構(gòu)7、用于儲(chǔ)存第一測量機(jī)構(gòu)9和第二標(biāo)測量機(jī)構(gòu)7測量數(shù)據(jù)的工控機(jī)8 ;
如圖4所示，所述第一測量機(jī)構(gòu)9包括底座10、標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸15，在底座10上從左向右依次固定有多個(gè)支撐塊11，所述支撐塊11的頂部均設(shè)有半圓凹槽12，所述多個(gè)半圓凹槽12同軸，在每個(gè)支撐塊11的左右兩側(cè)的底座10上均設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)塊13，所述半圓凹槽12與缸蓋凸輪軸孔1的形狀和位置相對(duì)應(yīng)，所述標(biāo)準(zhǔn)塊13的位置與發(fā)動(dòng)機(jī)上氣門挺桿2的位置相對(duì)應(yīng)，所述半圓凹槽12的槽底與標(biāo)準(zhǔn)塊13頂端之間的豎直距離等于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋凸輪軸孔1底部邊緣到氣門挺桿2頂端之間的標(biāo)準(zhǔn)距離；標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸15放置在半圓凹槽12內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)塊13和半圓凹槽12正上方的標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸15上設(shè)有穿孔，在穿孔內(nèi)均安裝有第一位移傳感器16，所述第一位移傳感器探頭14伸出標(biāo)準(zhǔn)凸輪主軸15下面；
如圖5所示，所述第二測量機(jī)構(gòu)7包括工作平臺(tái)22、標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸24，在工作平臺(tái)22上固定有用于支撐標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸24的兩個(gè)V型塊21、標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸壓緊件33，在工作平臺(tái)22上固定有四個(gè)用于測量凸輪5的基圓半徑與凸輪主軸6半徑之差的測量裝置，所述四個(gè)測量裝置相同，其分別為第一測量裝置34、第二測量裝置20、第三測量裝置17、第四測量裝置23，所述測量裝置包括底板18，在底板18上滑動(dòng)連接有滑塊19，所述滑塊19連接有氣缸(圖中沒有標(biāo)出)，在底板18上設(shè)有用于限定滑塊19標(biāo)準(zhǔn)位置的限位塊35，在滑塊19上沿著標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸24的軸線方向依次固定有三個(gè)第二位移傳感器，所述第二位移傳感器探頭的伸縮方向與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸24的軸線垂直相交，位于中間的第二位移傳感器30的探頭與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸24主軸的位置