专利名称：可变多点定位缸筒变形测量夹具及测量方法
技术领域：
本发明属于发动机功能试验设备领域。
背景技术：
缸筒变形对发动机运转有重大影响，它影响到机油消耗量、缸内燃气窜漏、摩擦功、缸筒磨损、燃油消耗量和尾气排放等，所以缸筒变形试验是发动机开发过程中不可或缺的，其试验数据直接影响发动机的设计与性能，是最重要的功能试验之一。便携式缸筒变形测量仪测量过程中存在如下几个问题
一、国际通用测量方法是将仪器直接装夹在缸筒上，装夹力使缸筒产生变形，严重影响测量的准确性；由于缸筒变形仪卡爪一般为40mm，使得缸筒至少有40mm无法一次完成测量。二、便携式缸筒变形仪分为两种型号，分别为V150 INC0METER和V200 INC0METER, 分别应用于较短缸筒与较长缸筒的机型上，每台设备约300万人民币，对于负责开发多种机型的研究单位而言需要同时购买，然而两种型号的仪器除量程不同外其它功能基本一样。
发明内容
本发明的目的是设计一种专用夹具对钢筒进行精确测量的可变多点定位缸筒变形测量夹具及测量方法。本发明的夹具是由边沿和筒体组成，在筒体上安装有贯穿的调整螺钉。本发明夹具的测量方法是
a、测量仪的旋转齿圈带动定位爪向外扩张或向内收缩，通过施加一定夹紧力将测量仪 “挤”在夹具内，与夹具夹紧，并且测量仪中心与夹具中心同轴；
b、将夹具安装在分度盘三爪卡盘上，旋转卡盘并使用测高仪对调整螺钉旋出高度进行测量；高度测量过程是将夹具安装在分度头的三爪卡盘上，夹紧过程自动对心，保证夹具中心与分度头中心重合；根据所要测量的发动机缸径计算出调整螺钉旋出的长度，通过高度仪校准；一个调整螺钉测量完毕之后，旋转分度头测量其余螺钉，方法与第一个调整螺钉调整方法相同；
C、最后将安装调整好的带测量仪的夹具放置于待测量的缸筒中，并且测量仪中心、夹具中心和缸筒中心均保持同轴，测量仪开始工作，对缸筒进行测量。本发明可变多点定位缸筒变形测量夹具和与之相适应的测量方法，在发动机缸筒变形测量中采用了可变三点定位缸筒变形测量仪很好地解决了现有测量过程中存在的问题。是解决了缸筒变形夹具通用性的问题，只需一套夹具可以完成所有机型的测量，大大降低了试验成本，节约了试验时间，缩短了发动机的开发周期。仅通过一套夹具就可以实现对所有机型的测量，同时继承了原有夹具的所有优点，节省了一台V150 INC0METER测量试验设备，并节省了每种机型专用夹具的试制费用，节约305万元人民币。
图1是本发明夹具结构示意并调整好后置于缸筒中进行测量的示意图； 图2是本发明夹具上的调整螺钉调整方式示意图3是采用现有测量方式的测量效果图； 图4是采用本发明测量方式的测量效果图。
具体实施例方式本发明的夹具1是由边沿5和筒体6组成，在筒体6上安装有贯穿的调整螺钉2。 测量仪4同心安装在夹具1上，然后置于缸筒3内进行测量。本发明夹具的测量方法是
a、测量仪的旋转齿圈带动定位爪向外扩张或向内收缩，通过施加一定夹紧力将测量仪 “挤”在夹具内，与夹具夹紧，并且测量仪中心与夹具中心同轴；
b、将夹具安装在分度盘三爪卡盘上，旋转卡盘并使用测高仪对调整螺钉旋出高度进行测量；高度测量过程是将夹具安装在分度头的三爪卡盘上，夹紧过程自动对心，保证夹具中心与分度头中心重合；根据所要测量的发动机缸径计算出调整螺钉旋出的长度，通过高度仪校准；一个调整螺钉测量完毕之后，旋转分度头测量其余螺钉，方法与第一个调整螺钉调整方法相同；
C、最后将安装调整好的带测量仪的夹具放置于待测量的缸筒中，并且测量仪中心、夹具中心和缸筒中心均保持同轴，测量仪开始工作，对缸筒进行测量。本发明是这样实现的
一、为适应不同缸径的需要，采用可变多点定位方式，通过将四个定位螺钉旋出相同的高度完成夹具的径向定位。二、针对无缸套缸体，为适应不同曲轴箱高度的需要，设计一组垫块根据不同曲轴箱高度采用不同的垫块，保证夹具深入缸筒的距离合适。三、针对无缸套缸体，为适应不同主轴承座跨度的需要，设计一组延伸块根据不同的主轴承跨度采用不同的延伸块，保证夹具可以在不同的机型上正确地进行轴向定位。图1为测量缸径为a的缸筒变形安装示意图。将测量仪固定在夹具内，放入缸筒后夹具上部搭在缸筒边缘上起轴向定位作用；根据缸筒直径将每个螺钉旋出一定长度，使各个螺钉顶点到仪器中心线距离相等并略小于缸径(螺钉调整采用千分尺测量，精度为 0. 00Imm)，起到径向定位作用。安装过程
1、逆时针旋转旋转齿圈使两侧定位爪向内等距回缩，使变形仪能过装进夹具。2、将变形仪放入夹具内的合适位置，顺时针旋转齿圈使定位爪能够向外等距扩张，直到与夹具夹紧。夹具定位螺钉调整方式
将夹具安装在分度盘三爪卡盘上，旋转卡盘并使用测高仪对螺钉旋出高度进行测量。调整过程如下
1、将夹具安装在分度头的三爪卡盘上，夹紧过程自动对心，保证夹具中心与分度头中心重合。2、根据所要测量的发动机缸径计算出螺钉旋出的长度，通过高度仪校准。3、一个螺钉测量完毕之后，旋转分度头测量其余螺钉，方法同上。引用实例
通过两种测量方式(国外通用测量方式、本发明测量方式)分别对同一款机型进行测量，所得圆柱度、圆度等测量值见表1。
表1测量结果对比
权利要求
1.一种可变多点定位缸筒变形测量夹具，其特征在于夹具(1)是由边沿(5)和筒体 (6)组成，在筒体(6)上安装有贯穿的调整螺钉(2)。
2.权利要求1所述可变多点定位缸筒变形测量夹具的测量方法，其特征在于a、测量仪的旋转齿圈带动定位爪向外扩张或向内收缩，通过施加一定夹紧力将测量仪 “挤”在夹具内，与夹具夹紧，并且测量仪中心与夹具中心同轴；b、将夹具安装在分度盘三爪卡盘上，旋转卡盘并使用测高仪对调整螺钉旋出高度进行测量；高度测量过程是将夹具安装在分度头的三爪卡盘上，夹紧过程自动对心，保证夹具中心与分度头中心重合；根据所要测量的发动机缸径计算出调整螺钉旋出的长度，通过高度仪校准；一个调整螺钉测量完毕之后，旋转分度头测量其余螺钉，方法与第一个调整螺钉调整方法相同；C、最后将安装调整好的带测量仪的夹具放置于待测量的缸筒中，并且测量仪中心、夹具中心和缸筒中心均保持同轴，测量仪开始工作，对缸筒进行测量。
全文摘要
一种可变多点定位缸筒变形测量夹具及测量方法，属于发动机功能试验设备领域。本发明的目的是设计一种专用夹具对钢筒进行精确测量的可变多点定位缸筒变形测量夹具及测量方法。本发明的夹具是由边沿和筒体组成，在筒体上安装有贯穿的调整螺钉。本发明可变多点定位缸筒变形测量夹具和与之相适应的测量方法，在发动机缸筒变形测量中采用了可变三点定位缸筒变形测量仪很好地解决了现有测量过程中存在的问题。
文档编号G01B21/32GK102564367SQ20101061386
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者佀庆涛, 李天成, 蒋文虎, 谷华 申请人:中国第一汽车集团公司