一种快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置及其使用方法。

背景技术：

曲轴的两端为前鼻和法兰，前鼻的端面和法兰的端面均设有曲轴孔，曲轴孔包括螺纹孔和销孔，曲轴两端的螺纹孔和销孔在发动机装配中是一个非常重要的装配内容，其位置度的要求很高，如果在生产加工过程中位置度超差将导致产品无法顺利装配。

在传统的曲轴制造工艺中，曲轴两端的螺纹孔、销孔的位置度需要使用专业的三坐标测量仪器来测量所有孔的位置度。消耗时间长(至少1半小时的测量时间)，成本高(每台测量仪要几百万)，测量人员要求素质高(需要会操作编程三坐标测量仪)。因此通过三坐标测量仪器进行检测就会造成时间长、成本高的问题。而且为了节约成本和生产周期，通常并不是所有曲轴都会进行检测，而是通过轴样的方式，这就导致了不能保证所有曲轴两端的螺纹孔和销孔都能满足要求。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成以为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置及其使用方法，解决了现有技术中使用三坐标测量仪检测曲轴两端螺纹孔和销孔位置度时存在成本高、周期长等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置，包括检测基体，所述检测基体包括水平设置的检测台，所述检测台两端分别设有前鼻端孔位检测机构和法兰端孔位检测机构，在所述检测台上设有位于所述前鼻端孔位检测机构与所述法兰端孔位检测机构之间的用于支撑曲轴的基准支撑，所述前鼻端孔位检测机构和所述法兰端孔位检测机构均包括锥销和用于安装锥销的锥销座，前鼻端孔位检测机构中的锥销前端的直径小于曲轴前鼻端螺纹孔直径，法兰端孔位检测机构中的锥销前端的直径小于曲轴法兰端螺纹孔直径，前鼻端孔位检测机构中锥销的数量和锥销的位置与曲轴前鼻端螺纹孔的基准数量和基准位置相一致，法兰端孔位检测机构中锥销的数量和锥销的位置与曲轴法兰端螺纹孔的基准数量和基准位置相一致。

优选地，所述前鼻端孔位检测机构的锥销座和所述法兰端孔位检测机构的锥销座均包括水平固定板、竖直固定板和锥销套筒，所述水平固定板连接在检测台上，所述竖直固定板垂直连接在所述水平固定板上，所述锥销套筒垂直连接在所述竖直固定板上。

优选地，锥销套筒与锥销一一对应，锥销设置有弹簧，锥销与弹簧共同安装在锥销套筒的锥销孔中，该弹簧为锥销提供复位的回复力。

进一步地，所述法兰端孔位检测机构的锥销座上连接有用于检测曲轴法兰端定位销孔的位置度的销孔检测装置。

优选地，所述法兰端孔位检测机构的锥销座滑动地连接在所述检测台上，所述检测台上安装法兰端孔位检测机构的位置水平连接有工位板，所述工位板上沿垂直于法兰端孔位检测机构的锥销套筒的方向设有滑轨，法兰端孔位检测机构的水平固定板与所述工位板滑动连接。

优选地，所述工位板上包括第一工位和第二工位；法兰端孔位检测机构在所述工位板的第一工位时，法兰端孔位检测机构中的锥销与曲轴法兰端螺纹孔相对；法兰端孔位检测机构在所述工位板的第二工位时，连接在法兰端孔位检测机构的锥销座上的销孔检测装置与曲轴法兰端定位销孔相对。

优选地，所述销孔检测装置为带表塞规，所述带表塞规可拆卸地垂直连接在法兰端孔位检测机构的竖直固定板上。

进一步地，所述检测台上设有用于定位曲轴的角向定位基准构件，所述角向定位基准构件包括与检测台连接的定位支架以及连接在所述定位支架上的定位调整块和快夹装置。

进一步地，所述检测台上设有用于防止曲轴掉落的安全防护装置，所述安全防护装置与所述基准支撑设置在同一轴线上，所述安全防护装置包括连接在检测台上的固定座和连接在所述固定座两侧的挡板。

进一步地，所述前鼻端孔位检测机构的竖直固定板顶部和所述法兰端孔位检测机构的竖直固定板顶部均设有防撞保护块。

进一步地，还包括以下技术方案。

一种快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将曲轴放在检具台的基准支撑上以对曲轴进行定位；

2)检测曲轴前鼻端螺纹孔的位置度，用手推动前鼻端孔位检测机构中的锥销，如果所有锥销都能够伸进对应的螺纹孔中，则说明曲轴前鼻端螺纹孔的位置度合格，如果存在不能伸进螺纹孔的锥销，则说明此锥销所对应的螺纹孔的位置度不合格；

3)检测曲轴法兰端螺纹孔的位置度，用手推动法兰端孔位检测机构中的锥销，如果所有锥销都能够伸进对应的螺纹孔中，则说明曲轴法兰端螺纹孔的位置度合格，如果存在不能伸进螺纹孔的锥销，则说明此锥销所对应的螺纹孔的位置度不合格。

进一步地，还包括以下技术方案。

一种快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将曲轴放在检具台的基准支撑上以对曲轴进行定位；

2)检测曲轴前鼻端螺纹孔的位置度，用手推动前鼻端孔位检测机构中的锥销，如果所有锥销都能够伸进对应的螺纹孔中，则说明曲轴前鼻端螺纹孔的位置度合格，如果存在不能伸进螺纹孔的锥销，则说明此锥销所对应的螺纹孔的位置度不合格；

3)检测曲轴法兰端螺纹孔的位置度，使法兰端孔位检测机构位于第一工位，法兰端孔位检测机构中的锥销与曲轴法兰端螺纹孔相对，用手推动法兰端孔位检测机构中的锥销，如果所有锥销都能够伸进对应的螺纹孔中，则说明曲轴法兰端螺纹孔的位置度合格，如果存在不能伸进螺纹孔的锥销，则说明此锥销所对应的螺纹孔的位置度不合格；

4)检测曲轴法兰端定位销孔的位置度，使法兰端孔位检测机构位于第二工位，带表塞规与曲轴法兰端定位销孔相对，将带表塞规插入曲轴法兰端定位销孔内并进行旋转，通过带表塞规的读数即可检测出曲轴法兰端定位销孔的位置度是否在公差范围内。

本发明的有益效果为：

通过本发明可以在线检测曲轴的所有螺纹孔及销孔的位置度，大大缩短了测量时间(2分钟即可检测完毕)，而且该检测装置成本较低(造价在5万元左右)，操作简单，检测准确，大大提高了曲轴生产过程中对产品质量的管控水平。

附图说明

图1为本发明实施例中所检测的曲轴的结构示意图；

图2为本发明实施例中所检测的曲轴前鼻端的示意图；

图3为本发明实施例中所检测的曲轴法兰端的示意图；

图4为本发明实施例所述的快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置的俯视图(法兰端孔位检测机构位于第一工位)；

图5为图4中前鼻端孔位检测机构的俯视图；

图6为图4中法兰端孔位检测机构的主视图；

图7为本发明实施例所述的法兰端孔位检测机构的俯视图(法兰端孔位检测机构位于第二工位)；

图8为沿图4中a-a线的截面图；

图9为本发明实施例所述的安全防护装置的结构示意图。

附图标记说明：

1.曲轴；2.主轴颈；3.连杆颈；4.曲柄臂；5.前鼻；6.法兰；7.曲轴前鼻端螺纹孔；8.曲轴法兰端螺纹孔；9.曲轴法兰端定位销孔；10.检测基体；11.检测台；12.前鼻端孔位检测机构；13.法兰端孔位检测机构；14.基准支撑；15.第一水平固定板；16.第一竖直固定板；17.第一锥销套筒；18.弹簧；19.锥销；20.第二水平固定板；21.第二竖直固定板；22.第二锥销套筒；23.带表塞规；24.工位板；25.滑轨；26.移动手柄；27.支撑板；28.角向定位基准构件；29.定位支架；30.定位调整块；31.快夹装置；32.安全防护装置；33.固定座；34.挡板；35.防撞保护块。

具体实施方式

下面结合具体实施例及相应附图对本发明作进一步说明。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。

如图1所示，曲轴1包括主轴颈2、连杆颈3、曲柄臂4以及分别在曲轴两端的前鼻5和法兰6。曲轴的曲轴孔包括螺纹孔和定位销孔，前鼻的端面只有螺纹孔，法兰的端面有螺纹孔和定位销孔。在曲轴的生产过程中需要检测曲轴两端的螺纹孔和定位销孔的位置度，以满足装配要求。

如图2-图3所示，本例中，所要检测的曲轴1的型号为：1005014-81d，在该型号曲轴中，曲轴前鼻端螺纹孔7的数量为八个，曲轴法兰端螺纹孔8的数量为十二个，另外还有一个曲轴法兰端定位销孔9。

如图4-图7所示，在本发明实施例所述的快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置，包括检测基体10，检测基体10包括水平设置的检测台11，检测台11两端分别设有前鼻端孔位检测机构12和法兰端孔位检测机构13，在检测台11上设有位于前鼻端孔位检测机构12与法兰端孔位检测机构13之间的用于支撑曲轴1的基准支撑14，前鼻端孔位检测机构12和法兰端孔位检测机构13均包括锥销和用于安装锥销的锥销座，前鼻端孔位检测机构12中锥销的数量和锥销的位置与曲轴前鼻端螺纹孔7的基准数量和基准位置相一致，法兰端孔位检测机构13中锥销的数量和锥销的位置与曲轴法兰端螺纹孔8的基准数量和基准位置相一致。如图5所示，本例中，前鼻端孔位检测机构12包括第一水平固定板15、第一竖直固定板16和八个第一锥销套筒17，第一水平固定板15连接在检测台11上，第一竖直固定板16垂直连接在第一水平固定板15上，第一锥销套筒17连接在第一竖直固定板16上并且与第一竖直固定板16垂直。第一锥销套筒17的数量与该型号曲轴1的曲轴前鼻端螺纹孔7的数量一致。对于1005014-81d型号的曲轴来说，八个第一锥销套筒17沿圆周排列并垂直连接在第一竖直固定板16上，八个第一锥销套筒17的锥销孔的位置与该型号曲轴1的曲轴前鼻端螺纹孔7的基准位置一致。锥销19前端直径小于螺纹孔的直径用于插入螺纹孔中，锥销19前端直径与螺纹孔直径的差值可以根据检测的公差标准确定。八个第一锥销套筒17分别插入套装有弹簧18的锥销19，锥销19前部装入第一锥销套筒17中且锥销19前端不伸出第一锥销套筒17，锥销19后部留有一部分余量在第一锥销套筒17外，锥销19后部留有余量可以用来从锥销19后端推动锥销19，使锥销19前端伸出第一锥销套筒17，进而使锥销19伸进曲轴前鼻端螺纹孔7，用来检测该锥销所对应的螺纹孔的位置度是否合格。由于锥销19上套装有弹簧18，检测完毕放手后，锥销19可以自动回位到初始位置(即锥销前部缩回到第一锥销套筒中)。在图5中示出了其中一个锥销19被推入，从而插入到曲轴前鼻端螺纹孔7中；而其余的锥销19没有被推动。

如果锥销19能够完全插入到曲轴前鼻端螺纹孔7中，则表示该螺纹孔合格；如果锥销19不能够插入螺纹孔中，或者不能够完全插入螺纹孔中，则表示该螺纹孔不合格。在图示的实施例中，锥销19的末端设置有凸台，该凸台与第一锥销套筒17的后表面接触，就表示锥销19完全插入到曲轴前鼻端螺纹孔7中。

可以通过依次推动锥销19插入到曲轴前鼻端相应的螺纹孔中，来对该螺纹孔进行检测。也可以每次推动多个锥销19，一次完成螺纹孔的检测。

如图6-图7所示，本例中，法兰端孔位检测机构13包括第二水平固定板20、第二竖直固定板21和十二个第二锥销套筒22，第二竖直固定板21垂直连接在第二水平固定板20上，第二锥销套筒22垂直连接在第二竖直固定板21上。第二竖直固定板21上相对于连接第二锥销套筒22一侧的另一侧设有带表塞规安装孔，带表塞规23可拆卸地连接在第二竖直固定板21的带表塞规安装孔内。检测台11上安装法兰端孔位检测机构的位置水平连接有工位板24，工位板24上沿垂直于法兰端孔位检测机构13的第二锥销套筒22的方向设有滑轨25，第二水平固定板20与工位板24滑动连接。第二水平固定板20上设有移动手柄26，可以方便地在工位板24上移动第二水平固定板20，使法兰端孔位检测机构处于所需工位。如图4中所示的法兰端孔位检测机构13所在的位置为第一工位，法兰端孔位检测机构13在所述工位板24的第一工位时，法兰端孔位检测机构13中的锥销19与曲轴法兰端螺纹孔8相对以用于检测曲轴法兰端螺纹孔8；如图7中所示的法兰端孔位检测机构13所在的位置为第二工位，法兰端孔位检测机构13在所述工位板24的第二工位时，连接在法兰端孔位检测机构13中的带表塞规23与曲轴法兰端定位销孔9相对以用于检测曲轴法兰端定位销孔9。

此外，第二锥销套筒22的数量与该型号曲轴1的曲轴法兰端螺纹孔8的数量一致，十二个第二锥销套筒22沿圆周排列并垂直连接在第二竖直固定板21上，十二个第二锥销套筒22的锥销孔的位置与该型号曲轴1的曲轴法兰端螺纹孔8的基准位置一致。十二个第二锥销套筒22分别插入套装有弹簧18的锥销19，锥销19前部装入第二锥销套筒22中且锥销19前端不伸出第二锥销套筒22，锥销19后部留有一部分余量在第二锥销套筒22外，锥销19后部留有余量可以用来从锥销19后端推动锥销19，使锥销19前端伸出第二锥销套筒22，进而使锥销19伸进曲轴法兰端螺纹孔8，用来检测该锥销所对应的螺纹孔的位置度是否合格。由于锥销19上套装有弹簧18，检测完毕放手后，锥销19可以自动回位到初始位置(即锥销前部缩回到第二锥销套筒中)。

在图4中示出了其中一个锥销19被推入，从而插入到曲轴法兰端螺纹孔8中；而其余的锥销19没有被推动。

如果锥销19能够完全插入到曲轴法兰端螺纹孔8中，则表示该螺纹孔合格；如果锥销19不能够插入螺纹孔中，或者不能够完全插入螺纹孔中，则表示该螺纹孔不合格。在图示的实施例中，锥销19的末端设置有凸台，该凸台与第二锥销套筒22的后表面接触，就表示锥销19完全插入到曲轴法兰端螺纹孔8中。

可以通过依次推动锥销19插入到曲轴法兰端相应的螺纹孔中，来对该螺纹孔进行检测。也可以每次推动多个锥销19，一次完成螺纹孔的检测。

如图4和图8所示，本例中，检测台11上设有两个基准支撑14，两个基准支撑14分别支撑曲轴1两端的主轴颈2，所支撑的两个主轴颈2分别靠近曲轴的前鼻5和法兰6，两个基准支撑14固定在检测台11上与两个所要支撑的主轴颈2相对应的位置。基准支撑14包括支撑板27，支撑板27垂直固定在检测台11上，支撑板27顶部设有定位曲轴的v形槽。通过基准支撑可以有效地将曲轴定位在检测台上，曲轴定位后前鼻端和法兰端可以准确地与各自的检测机构相对。

虽然在上面说明了使用带有v形槽的基准支撑14支撑曲轴1的主轴颈2，但是本领域技术人员可以理解，本发明的基准支撑可以使用本领域的其他可以用于支撑曲轴的各种支撑件，并且可以支撑曲轴的其他部位。

如图4和图8所示，本例中，检测台11上设有用于进一步定位曲轴1的角向定位基准构件28，角向定位基准构件28用于定位曲轴1的连杆颈3，从而定位曲轴的角度，而使曲轴两端的螺纹孔与检测机构的相应推销对准。角向定位基准构件28固定在检测台11上与曲轴1的连杆颈3相对应的位置，本例中，检测台11上设有一个角向定位基准构件28。角向定位基准构件28包括与检测台11连接的定位支架29以及连接在定位支架29上的定位调整块30和快夹装置31，定位支架29上设有连杆颈托台，定位调整块30连接在连杆颈托台上，快夹装置31可转动连接在定位支架29的顶部，快夹装置31与定位调整块30共同夹持定位连杆颈3，进一步定位曲轴1。在图8中以实线示出的快夹装置31和手拉柄位置为定位后的位置，而以虚线示出的位置为打开的位置。其中，在定位后的位置，用于对曲轴的螺纹孔进行检测；而在打开位置，可以放入取出曲轴或者对曲轴的位置进行调整。在通过基准支撑定位曲轴的基础上(基准支撑主要是定位主轴颈)，进一步通过角向定位基准构件对曲轴的连杆颈进行定位，进而加强了曲轴的定位效果，保证了检测的准确性。

如图4和图9所示，本例中，检测台11上设有用于防止曲轴掉落的安全防护装置32，安全防护装置32与基准支撑14设置在同一轴线上，本例中设有两个安全防护装置32，两个安全防护装置32设在两个基准支撑14之间，安全防护装置32包括连接在检测台11上的固定座33和连接在所述固定座33两侧的挡板34，固定座33顶部设有用于限位曲轴1的主轴颈2的弧形凹槽(也可以是v形或其他形状可以起到限位作用的凹槽)。弧形凹槽可以限位曲轴，挡板可以从两侧挡住曲轴防止其从两侧掉落。

如图6和图8所示，前鼻端孔位检测机构12的第一竖直固定板16顶部和法兰端孔位检测机构13的第二竖直固定板21顶部均设有防撞保护块35。可以用来保护检测机构中的锥销和锥销套筒，防止磕碰影响其位置度。

下面对于本发明的快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的过程进行说明。

使用本实施例所述的快速检测曲轴两端曲轴孔位置度的装置的进行检测时：

1)将曲轴1放在检具台11的基准支撑14上；并且调整曲轴的位置和角度，并且使角向定位基准构件28安装就位；

2)检测曲轴前鼻端螺纹孔7的位置度，用手逐一推动前鼻端孔位检测机构12中的锥销19，如果所有锥销都能够伸进对应的螺纹孔中，则说明曲轴前鼻端螺纹孔的位置度合格，如果存在不能伸进螺纹孔的锥销，则说明此锥销所对应的螺纹孔的位置度不合格；

3)检测曲轴法兰端螺纹孔8的位置度，使法兰端孔位检测机构13位于第一工位，法兰端孔位检测机构13中的锥销19与曲轴法兰端螺纹孔8对准，用手逐一推动法兰端孔位检测机构13中的锥销19，如果所有锥销都能够伸进对应的螺纹孔中，则说明曲轴法兰端螺纹孔的位置度合格，如果存在不能伸进螺纹孔的锥销，则说明此锥销所对应的螺纹孔的位置度不合格；

4)检测曲轴法兰端定位销孔9的位置度，使法兰端孔位检测机构13位于第二工位，带表塞规23与曲轴法兰端定位销孔9相对，在切换工位时，如果带表塞规23与曲轴1发生干涉，可以先不安装带表塞规23，等法兰端孔位检测机构13移动到位后，再将带表塞规23安装在第二竖直固定板21的带表塞规安装孔内，将带表塞规23插入曲轴法兰端定位销孔9内并进行旋转，表内读数变差的1/2即能够反映曲轴法兰端定位销孔的位置度大小，例如如果带表塞规旋转一周之后表针转动10格(每格表示0.01mm)则该产品销孔的位置度为0.05mm，通过带表塞规的读数即可检测出销孔的位置度是否在公差范围内。

在检测过程中，可以按照上述顺序进行检测，也可以不按照上述顺序进行检测，例如步骤2)和3)可以同时进行，也可以先进行步骤3)然后进行步骤2)；并且也可以先进行步骤4)，然后再进行步骤3)，这种顺序的变化对于本发明的方法没有任何影响。

通过本发明可以在线检测曲轴的所有螺纹孔及销孔的位置度，大大缩短了测量时间(2分钟即可检测完毕)，而且该检测装置成本较低(造价在5万元左右)，操作简单，检测准确，大大提高了曲轴生产过程中对产品质量的管控水平。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。