同轴度测量工具和方法与流程

本发明属于柴油机技术领域，具体地涉及一种同轴度测量工具和方法。

背景技术：

在某大型船用柴油机后端油封装配中，要求后端油封组件安装后满足以下要求：油封组件中心孔与机体主轴承孔的同轴度小于某一数值。按照柴油机装配顺序，通常先安装曲轴、主轴承盖，再安装后端油封组件。按正常顺序装配后端油封组件时，由于曲轴已装配，且该柴油机曲轴本体输出端带有法兰，因此无法对后端油封组件的中心孔与机体主轴承孔的同轴度进行调整与确认。

在以往机型的装配中，有时会采用把后端油封组件预装在机体上后，对其中心孔进行精加工的方式，以保证二者的同轴度。但是有些柴油机机体与后端油封组件为两家供应商生产，装配现场无加工设备，不具备应用此方法的条件。在某些机型的柴油机上，曲轴本体与法兰盘为分体式结构，可在安装曲轴和主轴承盖后，安装法兰盘前安装后端油封组件。此时，把千分尺靠在曲轴上，盘车曲轴一圈即可测量油封组件与主轴承孔的同轴度，并依据测量结果校正后端油封组件。

由于一些特定柴油机曲轴本体输出端带有法兰，不具备安装曲轴后盘车曲轴测量同轴度的条件，因此采用在机体部装时预装后端油封组件的方法：按照同轴度等相关要求完成后端油封定位后，在后端油封组件定位销孔位置对机体进行配铰；后续正式安装后端油封组件时，依据配铰的销孔进行定位，以此保证同轴度要求。而现有的同轴度测量工具和方法，无法在后端油封组件预装时，准确地辅助测量后端油封组件与机体主轴承孔的同轴度，无法给后续油封组件位置的确认提供数据支持。且现有的测量工具和方法，操作较为繁琐、测量精度较低。

因此，需要提供一种同轴度测量工具和方法，以至少部分地解决上述技术问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本发明公开了一种用于柴油机的同轴度测量工具，所述柴油机包括第一工件和第二工件，所述第一工件上形成有第一孔的至少一部分，所述第二工件上形成有第二孔，所述同轴度测量工具用于测量所述第一孔和所述第二孔之间的同轴度，所述同轴度测量工具包括：

内支撑套，所述内支撑套构造为能够同轴地设置在所述第一孔内；

中间轴，所述中间轴同轴地设置在所述内支撑套上；以及

测量表，所述测量表设置在所述中间轴上，所述测量表相对于所述中间轴可转动，以接触所述第二孔的内周表面并测量所述同轴度。

根据本方案，同轴度测量工具能够方便、准确地测量两个孔的同轴度，且同轴度测量工具结构简单、易于安装。

优选地，还包括可旋转地连接到所述中间轴的测量杆，所述测量表安装在所述测量杆的一端。

优选地，所述中间轴包括中间轴本体和从所述中间轴本体向外突出的凸出部，所述凸出部定位在所述内支撑套和所述测量杆之间。

优选地，所述中间轴上依次套设有止挡部、弹簧和位于所述测量杆两侧的平面轴承，所述弹簧位于所述止挡部和所述测量杆之间。

优选地，所述测量杆通过自润滑轴承套设在所述中间轴上。

优选地，所述测量杆的中心与所述中间轴相连，且所述测量杆的另一端设置有测量杆把手。

优选地，所述内支撑套的边缘处设置有定位块，所述定位块构造为用于将所述内支撑套定位在所述第一孔中。

优选地，所述柴油机还包括与所述第一工件沿所述第一孔的轴向至少部分地错开或间隔的第三工件，所述第一工件和所述第三工件共同形成所述第一孔，所述定位块包括分别与所述第一工件相接触的第一定位块和与所述第三工件相接触的第二定位块。

优选地，所述内支撑套包括内支撑套本体和设置在所述内支撑套本体的远离所述测量表的一侧的边缘并相对于所述内支撑套的轴向倾斜的导向部。

根据本发明的另一个方面，提供了一种使用根据上述一项方案所述的同轴度测量工具来测量柴油机上的第一孔和第二孔的同轴度的方法，所述柴油机包括第一工件和位于所述第一工件的后方的第二工件，所述第一工件上形成有所述第一孔的至少一部分，所述第二工件上形成有所述第二孔，其特征在于，所述方法包括：

将所述内支撑套定位在所述第一孔内；

把测量表调零并使测量表沿所述第二工件的所述第二孔处的内表面运动，记录不同位置的测量表的读数以得到所述同轴度；

判断所述同轴度是否在预定范围内，若所述同轴度在预定范围内，则结束测量，若所述同轴度超出所述预定范围，则调整所述第二工件并重复测量。

附图说明

本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明的一个优选实施方式的同轴度测量工具的立体示意图；

图2为图1中的同轴度测量工具的截面示意图；以及

图3为图1中的同轴度测量工具在使用中时的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。

本实施方式提供了一种用于柴油机的同轴度测量工具100和使用同轴度测量工具100来测量同轴度的方法。具体地，在本实施方式中，同轴度测量工具100用于测量主轴承孔(第一孔的一个示例)和沿主轴承孔的轴向位于主轴承孔一侧的油封孔(第二孔的一个示例)之间的同轴度。例如，在未示出的实施方式中，主轴承孔可设置在第一工件中。而在本实施方式中，主轴承孔由主轴承盖(第一工件的一个示例)和机体(第三工件的一个示例)共同形成，主轴承盖和基体沿第一孔的轴向至少部分地错开或间隔。而油封孔则是形成在位于主轴承盖后方的后端油封部件200上。在本实施方式中，油封孔位于主轴承孔的后方。本文所述的方向性术语“前”和“后”是相对与“油封孔位于主轴承孔的后方”这一实际工况而言的，并非对本发明具有限定的含义。

同轴度测量工具100包括内支撑套1、中间轴2以及测量杆3。内支撑套1呈圆形，其直径与主轴承孔的直径相一致，以在使用中能够准确地定位在主轴承孔内。为了能够在操作中将内支撑套1顺利地放置在主轴承孔内，在内支撑套1的本体的边缘处设置有向前延伸的导向部11，导向部11设置在内支撑套1的本体的远离下文将详细描述的百分表4的一侧的边缘，并相对于内支撑套1的轴向倾斜，换句话说，导向部11的前端处的外表面优选地为自后向前而向内倾斜的斜面。

中间轴2通过螺钉76安装在内支撑套1的本体的圆心处并设置为垂直于内支撑套1的本体。

测量杆3定位在内支撑套1的后侧并可旋转地安装在中间轴2上。测量杆3的中心处设置有与中间轴2相对应的通孔以使中间轴2贯穿在其中。测量杆3的一端可拆卸地安装有百分表4(即测量表)，百分表4能够沿油封孔的内周表面运动从而通过百分表的测量头测量油封孔与主轴承孔的同轴度。此外，测量杆3的另一端还设置有向后突出的测量杆把手31，使用者能够通过测量杆把手31而操纵测量杆3，从而使得百分表4旋转。也就是说，测量杆把手31和百分表4关于中间轴2相对地设置。

优选地，中间轴2上形成有凸出部21，凸出部21沿中间轴2的径向方向凸出，并将测量杆3和内支撑套1隔开。测量杆3的前后两侧还安装有平面轴承74，平面轴承74与测量杆3一起套设在中间轴2的外侧。并且，在中间轴2的较后部设置有挡圈71和垫片72，挡圈71和垫片72共同形成了止挡部，中间轴2的外侧套有弹簧73，弹簧73被定位在止挡部和位于测量杆3后侧的平面轴承74之间并优选地呈轻微压缩状态。

这样，弹簧73便能够压紧平面轴承74，使得平面轴承74压紧凸出部21，进一步使得凸出部21压紧内支撑套1。这样，平面轴承74便在弹簧73的压力下而相对于内支撑套1固定，保证了中间轴2与内支撑套1的同轴度，也保证了测量杆3的旋转轴的稳定。同时也使得中间轴2与内支撑套1稳定连接，且中间轴2不容易发生前后窜动的现象。

同样优选地，测量杆3和中间轴2之间还安装有自润滑轴承75。具体地，自润滑轴承75套设在中间轴2的外侧，并和中间轴2一起贯穿测量杆3的通孔。自润滑轴承75具有自润滑功能，使得测量杆3能够绕中间轴2平滑地转动，并能够防止测量杆3和中间轴2之间发生粘着或磨损。自润滑轴承75例如可以为石墨铜套。

优选地，参考图1，内支撑套1的边缘处设置有四个定位块。四个定位块可以大致等间隔地排布在内支撑套1的边缘上，也可以上下对称地排布在内支撑套1的边缘上。本实施方式中，四个定位块又分为两个第二定位块61和两个第一定位块62，两个第二定位块61设置在内支撑套1的大致顶部，两个第一定位块62设置在内支撑套1的大致底部。

由于本实施方式中，主轴承孔是由机体和位于机体下方的主轴承盖共同形成的，因而第二定位块61构造为与机体相配合而第一定位块62构造为与主轴承盖相配合。在实际中，机体和主轴承盖的后端面不平齐，机体和主轴承沿轴向至少部分地错开或间隔。具体地，机体的后端面和主轴承盖的后端面沿中间轴2的延伸方向存在间隔δ，因而优选地将第二定位块61和第一定位块62也设置为沿中间轴2的延伸方向存在间隔δ，使得在操作中能够使第二定位块61与机体相接触而第一定位块62与主轴承盖相接触。

优选地，内支撑套1上可拆卸地安装有把手5，以方便对内支撑套1进行移动。在内支撑套1放置在主轴承孔内时可以再拆卸掉把手5，以免把手5影响测量杆3的转动。

在使用同轴度测量工具100测量主轴承孔和后端油封孔的同轴度时，首先确保主轴承盖和后端油封部件200均已固定。然后，通过把手5移动同轴度测量工具100，使第二定位块61与机体接触，使第一定位块62与主轴承盖接触，随后将同轴度测量工具100向前移动使得内支撑套1固定在主轴承孔内，此时中间轴2准确地位于主轴承孔的轴线上。

接下来，可以逆时针旋转把手5从而将把手5拆卸掉。随后使用蝶形螺栓把百分表4安装在测量杆3上的相应位置处，确保百分表4的测量头与后端油封部件200的后端油封孔的内周表面相接触。之后，在较低位置处将百分表4调零，然后手握测量杆把手31将测量杆3旋转一周(旋转方向可以例如图3中的箭头所示)，记录不同位置处的百分表4的读数，百分表4的读数即为后端油封孔和主轴承孔的同轴度。

然后，判断测得的同轴度是否在技术要求的范围内。若测得的同轴度在技术要求的范围内，则结束测量。若测得的同轴度不在技术要求的范围内，则调整后端油封部件200，然后再重复上述测量步骤，直到测得的同轴度符合技术要求为止。

在测量完成后，再将把手5安装回内支撑套1，然后通过把手5将同轴度测量工具100移开，然后在后端油封部件200的定位销孔位置对机体进行配铰。

结合上述描述可以看到，本发明所公开的同轴度测量装置和方法，能够准确、简单、快速地完成同轴度的测量，保证了柴油机能够快速、顺利地装配。

在其他未示出的实施方式中，还可以将同轴度测量工具100和方法应用于柴油机的其他部件和位置处，其工作原理与本实施方式类似。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。