专利名称：使用线性编码器模块的用于曲轴偏差的测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量船用发动机的曲轴偏差的测量系统。 更具体地，涉及一种用于测量曲轴偏差的测量系统，该测量系统通 过无线通信将由线性编码器模块测出的偏差值传输给专用的显示装置。
背景技术：
通常，船用柴油才几包括汽缸、活塞、曲轴等。当曲轴与底才反和 主轴承壳体装配在一起时，其与连杆合作将往复的线性活塞运动转
换为转动。曲轴是发动机最昂贵的部件， 一般占发动机价格的10%以上。
图1示出了一般在船上使用的大尺寸柴油机的曲轴1。该曲轴
包4舌轴柄(crank throw) 2、推力轴3、主轴颈4和法兰轴颈(flange journal) 5。
在利用压枳J吏4t坯材料(ingot material)成形并4吏用特歹朱的处 理装置处理它们之后，通过收缩配合将轴柄2和主轴颈4相结合。 在通过收缩配合处理曲轴的过程中，需要测量每个轴柄的偏差以生 产高精度的产品。另外，当曲轴转动时，也可能发生轴柄2的偏差。如果偏差超 出了允许的范围，则需要校正发动机的装配。
可以使用人工指示表来测量轴柄的偏差。在曲轴转动的同时， 操作员进入底板内部，检查偏差并将该偏差通报给底板外面的记录 员。由于才喿作员必须靠近转动的曲轴并进行4全查和通过声音通才艮偏 差，所以该方法不方i"更、不^"确且4艮危险。此外，由于至少需要两 个人，所以效率^艮j氐。
使用有线的数字量具来解决测量曲轴偏差中的这些问题。测量 装置安装在曲轴处，操作员读取来自显示装置的4fet据，该显示装置 通过电缆连接至测量装置。该方法的优点在于，由于信号电缆连接 至测量装置，所以可以在发动才几外部监4空偏差。然而，该信号电缆 可能缠上转动的曲轴，因此该电缆使测量不方便。
此外，传统的H字偏差传感器(诸如LVDT (线性可变差动变 压器)传感器或4吏用传感器石兹头(sensor header)读出偏差的石兹性 传感器)的尺寸都大于100 mm ( 100 mm是中速船用发动机的轴 柄的相对两端的典型长度)，因此这样的传统数字偏差传感器不能 ,皮用于曲轴的偏差测量。
发明内容
本发明已经用来解决上述的问题。本发明的目的在于提供一种 用于测量曲轴偏差的测量系统，该系统能够进4亍曲轴偏差的更快和 更方便的测量以及进行中速发动机的曲轴偏差的测量，其中，通过 无线通信实时地将由偏差测量装置测出的曲轴偏差传输给专用显 示装置，从而给操作员提供了安全性和灵活性。为了实现这个目的，本发明提供了一种测量曲轴偏差的测量系 统，该测量系统包括偏差测量装置和专用的显示装置，该偏差测量 装置装配在船用发动才几的轴柄处，并测量转动的轴柄的偏差，而专 用显示装置4妻收和显示由偏差测量装置测出的偏差值，其中，偏差
测量装置包括线性编码器模块，所述线性编码器模块测量轴柄的 偏差；主控制器，所述主控制器将由线性编码器模块测出的偏差值 转换为数字值；以及第一无线通信模块，其接收来自主控制器的数 字值，根据无线通信协议对数字值进行转换，并且传输该数字值， 而专用显示装置包括第二无线通信模块，其接收从第一无线通信 模块传输出的数字值；显示器，其显示由第二无线通信模块接收到 的数字值；以及数据管理器，存储由第二无线通信模块接收到的数 字值，并且该偏差测量装置和该专用的显示装置通过第一和第二无 线通信一莫块无线地互相连接。
偏差测量装置的线性编码器模块包括装配在壳体(housing) 内的滑动导轨(slide guide )、装配在滑动导轨上并具有规则间距的 刻度的传感器带(sensor strip ),和编石马器头(encoder head )，该编 码器头参照传感器带的刻度确定沿滑动导轨行进的传感器带的线 性位移值。
在本发明的一个方面中，第一和第二无线通信模块支持蓝牙通信。
根据本发明，本发明的优点在于，由于通过无线通信将由数字 传感器测出的偏差值实时地传输给专用显示装置，因此操作员可以 迅速且方i^更地测量曲轴的偏差。
图1示出了在船中4吏用的曲轴；图2示意性地示出了才艮据本发明的利用无线通信测量曲轴偏差 的测量系统的结构；
图3示意性地示出了测量曲轴偏差的测量系统的偏差测量装置 的截面图；以及
图4是图3中所示的偏差测量装置和专用显示装置的框图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例。然而，应 该理解的是，在这里示出的实施例是出于描述的目的，而不是为了 限制，因此应该理解的是，参照本发明^>开的内容，本领域的普通 技术人员可以在本发明的精神和范围内做各种修改和改进。
图2示意性地示出了根据本发明利用无线通信的测量曲轴偏差 的测量系统的结构。图3示意性地示出了测量曲轴偏差的测量系统 的偏差测量装置的截面图。以及图4是偏差测量装置和专用显示装 置的框图。
如图2所示，本发明的测量曲轴偏差的测量系统包括偏差测量 装置20和专用显示装置30，其中偏差测量装置20装配在船用发动 才几的曲轴的轴柄11处并测量曲轴的偏差，而专用显示装置3(M妄收 并显示由偏差测量装置测出的偏差值。根据本发明，操作员不需要 在底板内检查测量装置，并通过由无线通信来连接偏差测量装置和 专用显示装置可以有效地解决信号电缆缠上转动曲轴的问题。并 且，由于可以由一个操作员实施测量，因此提高了效率和安全性。 可以通过多种方法来才;M于无线通信，并不限于特定的方法。在本发 明的实施例中，4吏用蓝牙通信。如图3所示，偏差测量装置在壳体内的滑动导轨24上装配有 线性编码器带25,该编码器带具有间距通常为1/100 mm的刻度。 线性编码器带的柱的一侧支撑测量支撑杆26的一端。在偏差测量 期间，测量支撑杆的另一端接触轴柄的内部。使用弹簧(未图示) 在偏差测量装置的滑动导轨与壳体之间施加张力，以便当曲轴转动 时偏差测量装置不被分离。当线性编码器带的刻度在编码器头上经 过时，编码器头(未图示)读出每毫米50至2500或更多的脉冲。 通过将脉冲转换为线性距离来测量曲轴的偏差。
由于根据本发明的偏差测量装置使用了线性编码器模块，因此 使得对中速发动机的曲轴进行偏差测量成为可能，而由于传感器的 尺寸导致不能使用传统的数字偏差传感器来执行这种偏差测量。
在偏差测量装置的壳体内安装有电路板27，该电路板装配有主 控制器和无线通信模块，所述主控制器将由线性编码器模块测出的 偏差值转换为数字值，而无线通信模块接收来自主控制器的数字值 并才艮据无线通信协议对该数字值进4于转换和传输。
图4是偏差测量装置和专用显示装置的框图。
偏差测量装置包括线性编码器模块21，该线性编码器模块测 量轴柄的偏差；主控制器22，该主控制器将由线性编码器模块测出 的偏差值转换为数字值；以及第一无线通信才莫块23,该第一无线通 信模块接收来自主控制器的数字值并依照无线通信协议对数字值 进行转换和传输。
并且，专用显示装置包括第二无线通信才莫块31,该第二无线 通信才莫块^接收来自第一无线通信;模块的lt字^i;显示器32,该显示 器显示由第二无线通信模块接收到的数字值；以及数据管理器33， 该数据管理器存储由第二无线通信模块接收到的数字值。在才艮据本发明的用于测量曲轴偏差的测量系统中，通过无线通 信来连接偏差测量装置和专用显示装置。无线通信的方法没有具体
限制。在本发明的实施例中，采用蓝牙通信并使用由Handy Wave 制造的蓝牙适配器。如之前描述的，操作员不必在底板内检查测量 装置，并且通过无线通信来连接偏差测量装置和专用显示装置可以 有效地解决信号电缆缠上转动曲轴的问题。并且由于可以由一个梯: 作员实施测量，所以提高了效率和安全性。
本领域的普通技术人员应该理解，在前面的描述中所公开的概 念和特定的实施例，很可能被用作用来修改或者设计用于实现与本 发明相同目的的其它实施例的基础。本领i或的普通4支术人员也应该 理解，这些等同意义的实施例并不脱离本发明的精神和范围，该精 神和范围在所附权利要求中提出。
工业实用寸生
如/人前面的描述中显而易见的，本发明涉及一种用于测量船用 发动机的曲轴偏差的测量系统，更具体地，涉及一种用于测量曲轴 偏差的测量系统，该测量系统通过无线通信将由线性编码器才莫块测 出的偏差值传输给专用显示装置。
权利要求
1. 一种用于曲轴偏差的测量系统，所述测量系统包括偏差测量装置和专用显示装置，所述偏差测量装置装配在船用发动机的曲轴的轴柄处并测量转动轴柄的偏差，所述专用显示装置接收和显示由所述偏差测量装置测出的偏差值，其中所述偏差测量装置包括线性编码器模块，所述线性编码器模块测量所述轴柄的偏差；主控制器，所述主控制器将由所述线性编码器模块测出的偏差值转换为数字值；以及第一无线通信模块，所述第一无线通信模块接收来自所述主控制器的数字值，根据无线通信协议转换所述数字值并传输所述数字值；所述专用显示装置包括第二无线通信模块，所述第二无线通信模块接收从所述第一无线通信模块传输出的数字值；显示器，所述显示器显示由所述第二无线通信模块接收到的所述数字值；以及数据管理器，所述数据管理器存储由所述第二无线通信模块接收到的所述数字值；并且所述偏差测量装置和所述专用显示装置通过所述第一和第二无线通信模块无线地互相连接。
2. 根据权利要求1所述的用于曲轴偏差的测量系统，其中，所述 偏差测量装置的所述线性编码器^f莫块包括滑动导轨，所述滑动导轨被装配在壳体内；传感器带，所述传感器带被装配在所述滑动导轨上并具 有拥有规则间距的刻度；以及编码器头，所述编码器头参照所述传感器带的刻度确定 所述传感器带沿所述滑动导轨行进的线性位移值。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的用于曲轴偏差的测量系 统，其中，所述第一和第二无线通信模块支持蓝牙通信。
全文摘要
本发明涉及一种船用发动机中的用于测量曲轴偏差的测量系统。根据本发明的用于测量曲轴偏差的测量系统的特征在于包括偏差测量装置和专用显示装置，并且特征还在于通过无线通信将由线性编码器模块测出的偏差值传输给专用显示装置。本发明的优点在于，由于通过无线通信将由数字传感器测出的偏差值实时地传输给专用显示装置，因此操作员可以迅速而方便地测量曲轴的偏差。
文档编号G01B21/22GK101416023SQ200680054153
公开日2009年4月22日 申请日期2006年6月23日 优先权日2006年3月30日
发明者严德亨, 金章圭 申请人:斗山发动机株式会社