泵体内轴轴向配合间隙的动态检测设备

摘要

一种机械部件检测领域的检测泵体内轴轴向间隙的检测设备，包括：上部压紧机构、工件定位机构、轴向顶升机构、内轴旋转机构，上部压紧机构包括汽缸或油缸、基准压块、压入筒块、压入电机、减速机、同步带、顶紧杆、压入位置传感器、高度测量传感器，汽缸或油缸紧贴泵体端面作为基准压块，压入筒块设在基准压块中心孔内，压入筒块由压入电机经减速机和同步带运动，压入筒块中心孔内设有顶紧杆，顶紧杆上端有压入位置传感器，压入筒块外侧有高度测量传感器，工件定位机构在上部压紧机构下方，工件定位机构下部为内轴旋转机构，内轴旋转机构下方为轴向顶升机构。本发明结构简单，性价比良好，测量可靠、客观、准确、重复精度高，操作简便迅速。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于机械检测技术领域的动态检测设备，具体是一种生产装配过程的泵体内轴轴向配合间隙的动态检测设备。

背景技术

喷油泵由喷油泵体、泵油机构、油量调节机构、驱动机构等若干个机械部件或零件组装而成。凸轮轴是喷油泵驱动机构的主要部件，对凸轮轴的轴向间隙要求很严。该间隙过大，滚轮传动部件对凸轮工作表面的冲击加大，造成凸轮表面的早期磨损而改变供油提前角度；同时易造成凸轮轴运转不平稳，供油量发生周期性变化，使发动机运转不平稳，对发动机工作性能有很大影响。因此该间隙在生产制造流程中必须受控，必须100％检测。

经对现有技术文献的检索，尚未发现与本发明技术相同或者类似的文献报道。目前常用的具体操作方法一种为手工检测，该手工方法是先将两个轴承外环分别压入泵体两端的轴承孔内，已压入轴承内环的内轴装入泵体内，用距离测量装置分别测量内轴轴承外环端面到泵体端面的高度h2和内轴轴承外环端面到轴承定位法兰面的高度(即定位法兰的深度)h1；h1与h2的差值为内轴轴向间隙的测量值，然后根据内轴装配工艺要求，选取不同的调整垫片，以此保证达到规定的装配轴向间隙。这种手工检测方法设备简单，但其缺点在于测量过程为静态测量，内轴为静止状态，测量结果未能反映在实际工作的旋转状态下内轴的轴向偏差和轴承本身的配合工差，影响测量精度。另一种为半自动检测方法，该半自动检测采用一台专用设备，首先一端已固定好定位法兰的泵体组件放置预设备工装上(此时该端的内轴轴承的内环、外环均已装配完)，上方压紧另一端的轴承外环(该端的轴承外环的压入量已预留一定的间隙)，旋转机构带动内轴转动，轴向顶杆顶起内轴沿轴向移动位移就是内轴的轴向窜动间隙，此位移量由设备上传感器测出显示，由手工调整轴承外环的压入量至工艺要求；上部压紧装置放开后，用距离测量装置测量内轴轴承外环端面到泵体端面的高度h2。这种方法虽然在内轴旋转状态下对内轴进行轴向预紧，但因手工调整外环的压入量，重复性和可靠性难以保证，同时因内轴轴承外环端面到泵体端面的高度h2是在无轴向预紧状态力下，由于轴承在轴向的微量弹性恢复位移和小振幅的摆动，测量精度也会有所变化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种泵体内轴轴向配合间隙的动态检测设备，使其对喷油泵内轴轴向配合间隙进行直接的动态测量，测量时始终保持内轴为动态旋转工作状态，而且测量时内轴、轴承都处于预紧的实际情况，避免了静态测量和两次分步操作方法对测量精度和效率的影响，测量所需时间短，重复精度高，测量结果独立于操作者的主观操作，达到客观、准确、快速的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：上部压紧机构、工件定位机构、轴向顶升机构、内轴旋转机构，其中上部压紧机构包括：汽缸(或油缸)、基准压块、压入筒块、压入电机、减速机、同步带、顶紧杆、压入位置传感器、高度测量传感器。受汽缸(或油缸)上下运动紧贴泵体端面作为测量基准的基准压块，该基准压块侧部开有上下二个穿孔槽，压入位置传感器和高度测量传感器从穿孔槽中心引出，方便测量调整；安装在基准压块中心孔内可以上下运动的并直接作为压入轴盖件的压入筒块，压入筒块由压入电机经减速机和同步带作螺旋上下运动；压入筒块中心孔内安装有一根依靠内置弹簧始终下顶的顶紧杆；顶紧杆上端安装压入位置传感器；压入筒块外侧安装一个高度测量传感器。工件定位机构设置在上部压紧机构下方，工件定位机构下部为内轴旋转机构，内轴旋转机构内装有内轴旋转拨叉，内轴旋转拨叉与内轴上的键槽相匹配，内轴旋转机构转动，该拨叉靠弹簧力自动进入键槽中，带动内轴一同旋转，以保证测量时内轴旋转机构驱动旋转，现检测时内轴的动态测量。内轴旋转机构下方有一个轴向顶升机构保证测量时向上顶紧内轴，轴向顶升杆机构中有轴向顶升杆，从工装下方紧贴内轴下端的工艺顶针孔内壁，且由弹簧保证与内轴不发生轴向移动。

压入位置传感器和高度测量传感器可以采用接触式传感器，也可以是非接触式传感器。压入电机可以采用步进电机，也可以采用交流伺服电机。

使用时，压入电机按预设定压入量压入与泵体内轴相配合的轴盖件至大于设计高度0.5～2mm，由转动电机带动泵体内轴转动若干圈后，轴向顶升装置向上顶紧泵体内轴，此时由压入位置传感器测出上位数值，使轴向顶升装置放开向上顶紧力，上部压紧机构内弹簧向下顶紧泵体内轴，此时由压入位置传感器测出下位数值，该二个数值差即为当时状态下的泵体内轴轴向间隙。当确定轴向间隙在设计范围内，高度测量传感器直接读出轴盖件至泵体外端面的高度值，便于直接满足生产过程需要。

在整个测量过程中，喷油泵的上方压紧力必须大于下方轴向顶升杆向上的顶紧力及轴承外环压入机构在压入轴承外环时的压入力，避免轴向顶升杆及轴承外环压入产生的反作用力运动带动整个泵体轴向位移而产生的测量精度不准确。

本发明具有显著的优点，(1)机械结构简单，可根据测量精度要求选择设备工装、仪器和仪表等级，保证良好的性价比。(2)测量过程可靠，测量结果客观准确。(3)重复精度高。(4)操作简便迅速，避免了两次操作对测量精度和效率的影响，(5)充分反映了被测对象在实际工作状态下的动态情况，消除了各零部件公差和系统误差对测量结果的影响。适合于生产线大批量测量时使用。

附图说明

图1本发明结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本发明包括：上部压紧机构1、工件定位机构2、轴向顶升机构3、内轴旋转机构4，其中上部压紧机构1包括：汽缸或油缸5、基准压块6、压入筒块7、压入电机8、减速机9、同步带10、顶紧杆11、压入位置传感器12、高度测量传感器13。汽缸或油缸5上下运动紧贴泵体端面作为测量基准的基准压块6，该基准压块6侧部开有上下二个穿孔槽，压入位置传感器12和高度测量传感器13从穿孔槽中心引出；压入筒块7安装在基准压块6中心孔内直接作为压入轴盖件16，压入筒块7由压入电机8经减速机9和同步带10作螺旋上下运动；压入筒块7中心孔内安装有一根顶紧杆11；顶紧杆11上端安装压入位置传感器12；压入筒块7外侧安装一个高度测量传感器13。工件定位机构2设置在上部压紧机构1下方，工件定位机构2下部为内轴旋转机构4，内轴旋转机构4内装有内轴旋转拨叉14，内轴旋转拨叉14与内轴上的键槽相匹配，内轴旋转机构4下方有一个轴向顶升机构3。

压入筒块7上设有弹簧15，顶紧杆11通过该弹簧始终下顶。压入位置传感器12和高度测量传感器13为接触式传感器，或者非接触式传感器。压入电机8为步进电机，或者交流伺服电机。