发动机水泵密封性及旋转功能检测的制造方法
【专利摘要】本专利适合对发动机水泵总成和泵壳进行密封性检测，同时可检测水泵总成法兰盘、轴承、水封、叶轮的旋转功能，以及旋转时叶轮和缸体配合面有无干涉。检测时首先放置好发动机水泵，双手同时按下启动按钮，多个转角夹紧气缸动作，分别夹紧水泵表面的各夹紧点，各夹紧点压力相当，无需调节夹紧压头高度；三轴气缸伸出，水泵旋转机构下行，伺服电动机驱动拨杆带动水泵法兰盘旋转，检测水泵总成旋转功能；旋转功能检测合格后，启动气体检漏仪，对水泵进行密封性检测；合格后，打标机构在水泵上打标记，系统自动回复初始状态，准备下一水泵的检测；若旋转功能或密封性检测不合格，系统动作停止，按复位按钮后回复初始状态。
【专利说明】发动机水泵密封性及旋转功能检测机
【技术领域】
[0001]本专利涉及一种汽车发动机水泵密封性及旋转功能检测机，适合对汽车发动机水泵总成和泵壳进行密封性检测，同时可检测水泵总成法兰盘、轴承、水封、叶轮的旋转功能，以及旋转时叶轮和缸体配合面有无干涉。
【背景技术】
[0002]汽车发动机水泵是发动机正常运行的关键部件，如果密封性及旋转功能不好，就起不到应有的冷却效果，对发动机和整车的运行产生严重的影响，所以必须对水泵进行密封性及旋转功能检测。通常使用的方法是在夹紧密封机构上将水泵安装夹紧后，通过气体检漏仪检测水泵密封性是否合格；用步进电动机驱动水泵总成进行旋转检测。目前使用的发动机水泵密封性及旋转功能检测机存在的问题是:1、检测时采用往复直线气缸推动多根压紧柱同时压紧水泵，检测前需要花费较多精力调节好每根压紧柱的高度，否则水泵压紧效果不好，造成密封性检测误差很大；2、发动机水泵总成旋转驱动装置采用步进电动机，这样只能凭肉眼观察旋转效果，不能通过控制系统自动监测水泵总成的旋转功能，以及叶轮和缸体配合面的干涉。
【发明内容】
[0003]本专利解决的技术问题是提供了一种发动机水泵密封性及旋转功能检测机。它可以进行发动机水泵总成和泵壳的密封性检测，同时可检测水泵总成法兰盘、轴承、水封、叶轮的旋转功能，以及旋转时叶轮和缸体配合面有无干涉。检测时首先放置好发动机水泵，双手同时按下启动按钮，多个转角夹紧气缸动作，分别夹紧水泵表面的各夹紧点，各夹紧点压力相当，无需调节夹紧压头高度；三轴气缸伸出，水泵旋转机构下行，伺服电动机驱动拨杆带动水泵法兰盘旋转，检测水泵总成旋转功能；旋转功能检测合格后，启动气体检漏仪，对水泵进行密封性检测；合格后，打标机构在水泵上打标记，系统自动回复初始状态，准备下一水泵的检测；若旋转功能或密封性检测不合格，系统动作停止，按复位按钮后回复初始状态。
[0004]本专利的发动机水泵密封性及旋转功能检测机主要由台架、水泵夹紧密封机构、气体检漏仪、水泵旋转机构、打标机构、PLC控制系统组成；水泵夹紧密封机构、气体检漏仪、水泵旋转机构、打标机构、PLC控制系统均安装、固定在台架上。
[0005]台架主要由底座框架、操作盒、不锈钢板、前底板、后底板组成；底座框架为工业铝型材框架，操作盒固定在底板框架正前面，为了试验台的美观和防尘，底座框架表面安装不锈钢板；前底板和后底板固定在底座框架上表面。
[0006]水泵夹紧密封机构主要由水泵夹具底座、检漏进气管路、定位销、底座密封圈、转角夹紧气缸、夹紧压头、水泵中套、中套密封圈组成；水泵夹具底座固定在前底板和后底板上；水泵夹具底座上表面的水泵叶轮安装位置加工有缸体配合面型腔，型腔内的进气孔贯穿到水泵夹具底座下表面，连通检漏进气管路；定位销固定在水泵夹具底座上表面水泵定位孔位置，密封橡胶圈装入水泵夹具底座上表面的水泵密封槽中；转角夹紧气缸上端面固定在水泵夹具底座上，夹紧压头固定在转角夹紧气缸摆臂上；在水泵壳体密封性检测时，水泵中套放置在水泵夹具底座上表面的缸体配合面型腔中，中套密封圈套在水泵中套的密封圈槽中。
[0007]水泵旋转机构主要由旋转框架、三轴气缸、导向杆、电机安装板、伺服电动机、转轴套、弹簧、转轴帽、转轴杆、转轴臂、拨杆组成；旋转框架为工业铝型材框架，旋转框架固定在后底板上；三轴气缸固定在旋转框架上，伺服电动机固定在电机安装板上，四根导向杆上、下端分别连接三轴气缸活塞杆固定板和电机安装板；转轴套上端固定在伺服电动机转轴上，弹簧安装在转轴套中，转轴杆套入转轴帽的通孔中，转轴帽通过细牙螺纹连接在转轴套下端；转轴臂固定在转轴杆下端，拨杆固定在转轴臂的末端。
[0008]打标机构主要由打标底座、笔型气缸、记号标头夹具、记号标头组成；打标底座固定在水泵夹具底座上，笔型气缸固定在打标底座上，记号标头夹具固定在笔型气缸活塞杆上，记号标头安装固定在记号标头夹具上。
[0009]PLC控制系统主要由按钮、伺服驱动器、低压电器、PLC组成；按钮安装在操作盒上，左、右两个是启动按钮，中间是复位按钮；伺服驱动器控制伺服电动机工作在转矩模式，设定好报警转矩值，则当水泵总成旋转功能故障，以及旋转时叶轮和缸体配合面有干涉时，伺服驱动器会给PLC发出转矩超限报警信号；低压电器和PLC装在电控柜内，完成输入、输出控制，保证发动机水泵密封性及旋转功能检测机的正常运行。
[0010]在发动机水泵总成密封性及旋转功能检测时，无需在水泵夹具底座上表面的缸体配合面型腔中放置水泵中套；水泵总成通过定位销定位，放置在水泵夹具底座上；双手同时按下两个启动按钮，转角夹紧气缸夹紧水泵总成；三轴气缸活塞杆伸出，带动水泵旋转机构下行；如拨杆正对法兰盘连接孔，则伸入连接孔中，如拨杆没有正对法兰盘连接孔，拨杆接触法兰盘上表面后，转轴杆推动弹簧压缩变形，当伺服电动机带动转轴套旋转时，拨杆伸入法兰盘连接孔中，弹簧复位；伺服电动机驱动拨杆带动水泵总成法兰盘、轴承、水封、叶轮旋转；当旋转功能检测合格后，伺服电动机停止，气体检漏仪通过检漏进气管路、进气孔向水泵总成与水泵夹具底座间的型腔充气；合格后，笔型气缸活塞杆伸出，记号标头在水泵上打标记，最后，三轴气缸、笔型气缸和转角夹紧气缸依次自动复位，准备下一水泵总成的检测；若旋转功能检测不合格，伺服电动机停止，三轴气缸保持伸出状态，转角夹紧气缸保持夹紧状态，需按下复位按钮，三轴气缸和转角夹紧气缸才能复位；若密封性检测不合格，转角夹紧气缸保持夹紧状态，需按下复位按钮，三轴气缸和转角夹紧气缸才能复位。
[0011]在发动机水泵壳体密封性检测时，无需启动水泵旋转机构；把水泵中套放置在水泵夹具底座上表面的缸体配合面型腔中，中套密封圈套在水泵中套的密封圈槽中；水泵壳体通过定位销定位，放置在水泵夹具底座上；双手同时按下启动按钮，转角夹紧气缸夹紧水泵壳体；气体检漏仪通过检漏进气管路、进气孔向水泵壳体与水泵夹具底座间的型腔充气；合格后，笔型气缸活塞杆伸出，记号标头在水泵上打标记，最后，笔型气缸和转角夹紧气缸依次自动复位，准备下一水泵壳体的检测；若密封性检测不合格，转角夹紧气缸保持夹紧状态，需按下复位按钮，转角夹紧气缸才能复位。
[0012]在进行不同型号的水泵检测时，只需更换水泵夹紧机构，调整三轴气缸在旋转框架上的位置；并根据水泵法兰盘的尺寸更换转轴臂、拨杆即可。[0013]本专利克服了现有检测机的不足，具有结构简单、功能齐全、调整方便、工作稳定等特点。能对汽车发动机水泵总成和泵壳进行密封性检测，同时可检测水泵总成法兰盘、轴承、水封、叶轮的旋转功能，以及旋转时叶轮和缸体配合面有无干涉。具有很好的应用价值。本专利同样适用于其他类型的水泵和密封件的密封性检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本专利检测机的整体三维效果图
[0015]图2是本专利检测机的水泵总成安装完成准备开始检测时的三维效果图
[0016]图3是本专利检测机的水泵总成检测合格，正在打标时的三维效果图
[0017]图4是本专利检测机的水泵夹具底座局部三维效果图
[0018]图5是本专利检测机的水泵总成夹紧状态三维剖视效果图
[0019]图6是本专利检测机的水泵壳体夹紧状态三维剖视效果图
[0020]图7是本专利检测机的水泵旋转机构局部三维剖视效果图
【具体实施方式】
[0021 ] 参见图1，本专利的发动机水泵密封性及旋转功能检测机主要由台架、水泵夹紧密封机构、气体检漏仪5、水泵旋转机构、打标机构、PLC控制系统组成；水泵夹紧密封机构、气体检漏仪5、水泵旋转机构、打标机构、PLC控制系统均安装、固定在台架上。
[0022]参见图1，台架主要由底座框架1、操作盒9、不锈钢板2、前底板6、后底板3组成；底座框架I为工业铝型材框架，操作盒9固定在底板框架I正前面，为了试验台的美观和防尘，底座框架I表面安装不锈钢板2 ;前底板6和后底板3固定在底座框架I上表面。
[0023]参见图2、3、4、5、6，水泵夹紧密封机构主要由水泵夹具底座10、检漏进气管路20、定位销23、底座密封圈21、转角夹紧气缸17、夹紧压头24、水泵中套29、中套密封圈30组成；水泵夹具底座10固定在前底板6和后底板3上；水泵夹具底座10上表面的水泵叶轮安装位置加工有缸体配合面型腔，型腔内的进气孔22贯穿到水泵夹具底座10下表面，连通检漏进气管路20 ;定位销23固定在水泵夹具底座10上表面水泵定位孔位置，密封橡胶圈21装入水泵夹具底座10上表面的水泵密封槽中；转角夹紧气缸17上端面固定在水泵夹具底座10上，夹紧压头24固定在转角夹紧气缸17摆臂上；在水泵壳体密封性检测时，水泵中套29放置在水泵夹具底座10上表面的缸体配合面型腔中，中套密封圈30套在水泵中套29的密封圈槽中。
[0024]参见图2、3、7水泵旋转机构主要由旋转框架4、三轴气缸14、导向杆16、电机安装板13、伺服电动机15、转轴套35、弹簧36、转轴帽34、转轴杆33、转轴臂32、拨杆31组成；旋转框架4为工业铝型材框架，旋转框架4固定在后底板3上；三轴气缸14固定在旋转框架4上，伺服电动机15固定在电机安装板13上，四根导向杆16上、下端分别连接三轴气缸14活塞杆固定板和电机安装板13 ;转轴套35上端固定在伺服电动机15转轴上，弹簧36安装在转轴套35中，转轴杆33套入转轴帽34的通孔中，转轴帽34通过细牙螺纹连接在转轴套35下端；转轴臂32固定在转轴杆33下端,拨杆31固定在转轴臂32的末端。
[0025]参见图2、3，打标机构主要由打标底座11、笔型气缸12、记号标头夹具19、记号标头18组成；打标底座11固定在水泵夹具底座10上，笔型气缸12固定在打标底座11上，记号标头夹具19固定在笔型气缸12活塞杆上，记号标头18安装固定在记号标头夹具19上。
[0026]参见图1、2，PLC控制系统主要由按钮、伺服驱动器、低压电器、PLC组成；按钮安装在操作盒上，左、右两个是启动按钮7，中间是复位按钮8 ;伺服驱动器控制伺服电动机15工作在转矩模式，设定好报警转矩值，则当水泵总成旋转功能故障，以及旋转时叶轮25和缸体配合面有干涉时，伺服驱动器会给PLC发出转矩超限报警信号；低压电器和PLC装在电控柜内，完成输入、输出控制，保证发动机水泵密封性及旋转功能检测机的正常运行。
[0027]参见图2、3、4、5、6、7，在发动机水泵总成密封性及旋转功能检测时，无需在水泵夹具底座10上表面的缸体配合面型腔中放置水泵中套29 ;水泵总成通过定位销23定位，放直在水栗夹具底座10上；双手冋时按下两个启动按钮7,转角夹紧气缸17夹紧水栗总成；三轴气缸14活塞杆伸出，带动水泵旋转机构下行；如拨杆31正对法兰盘28连接孔，则伸入连接孔中，如拨杆31没有正对法兰盘28连接孔，拨杆31接触法兰盘28上表面后，转轴杆33推动弹簧36压缩变形，当伺服电动机15带动转轴套35旋转时，拨杆31伸入法兰盘28连接孔中，弹簧36复位；伺服电动机15驱动拨杆31带动水泵总成法兰盘28、轴承27、水封26、叶轮25旋转；当旋转功能检测合格后，伺服电动机15停止，气体检漏仪5通过检漏进气管路20、进气孔22向水泵总成与水泵夹具底座10间的型腔充气；合格后，笔型气缸12活塞杆伸出，记号标头18在水泵上打标记，最后，三轴气缸14、笔型气缸12和转角夹紧气缸17依次自动复位，准备下一水泵总成的检测；若旋转功能检测不合格，伺服电动机15停止，三轴气缸14保持伸出状态，转角夹紧气缸17保持夹紧状态，需按下复位按钮8，三轴气缸14和转角夹紧气缸17才能复位；若密封性检测不合格，转角夹紧气缸17保持夹紧状态，需按下复位按钮8，三轴气缸14和转角夹紧气缸17才能复位。
[0028]在发动机水泵壳体密封性检测时，无需启动水泵旋转机构；把水泵中套29放置在水泵夹具底座10上表面的缸体配合面型腔中，中套密封圈30套在水泵中套29的密封圈槽中；水泵壳体通过定位销23定位，放置在水泵夹具底座10上；双手同时按下启动按钮7，转角夹紧气缸17夹紧水泵壳体；气体检漏仪5通过检漏进气管路20、进气孔22向水泵壳体与水泵夹具底座10间的型腔充气；合格后,笔型气缸12活塞杆伸出，记号标头18在水泵上打标记，最后，笔型气缸12和转角夹紧气缸17依次自动复位,准备下一水泵壳体的检测；若密封性检测不合格，转角夹紧气缸17保持夹紧状态，需按下复位按钮8，转角夹紧气缸17才能复位。
[0029]在进行不同型号的水泵检测时，只需更换水泵夹紧机构，调整三轴气缸14在旋转框架4上的位置；并根据水泵法兰盘28的尺寸更换转轴臂32、拨杆31即可。
【权利要求】
1.发动机水泵密封性及旋转功能检测机，主要由台架、水泵夹紧密封机构、气体检漏仪、水泵旋转机构、打标机构、PLC控制系统组成，其特征是水泵夹紧密封机构、气体检漏仪、水泵旋转机构、打标机构、PLC控制系统均安装、固定在台架上；水泵夹紧密封机构主要由水泵夹具底座、检漏进气管路、定位销、底座密封圈、转角夹紧气缸、夹紧压头、水泵中套、中套密封圈组成；水泵夹具底座固定在前底板和后底板上；水泵夹具底座上表面的水泵叶轮安装位置加工有缸体配合面型腔，型腔内的进气孔贯穿到水泵夹具底座下表面，连通检漏进气管路；定位销固定在水泵夹具底座上表面水泵定位孔位置，密封橡胶圈装入水泵夹具底座上表面的水泵密封槽中；转角夹紧气缸上端面固定在水泵夹具底座上，夹紧压头固定在转角夹紧气缸摆臂上；在水泵壳体密封性检测时，水泵中套放置在水泵夹具底座上表面的缸体配合面型腔中，中套密封圈套在水泵中套的密封圈槽中；水泵旋转机构主要由旋转框架、三轴气缸、导向杆、电机安装板、伺服电动机、转轴套、弹簧、转轴帽、转轴杆、转轴臂、拨杆组成；旋转框架为工业铝型材框架，旋转框架固定在后底板上；三轴气缸固定在旋转框架上，伺服电动机固定在电机安装板上，四根导向杆上、下端分别连接三轴气缸活塞杆固定板和电机安装板；转轴套上端固定在伺服电动机转轴上，弹簧安装在转轴套中，转轴杆套入转轴帽的通孔中，转轴帽通过细牙螺纹连接在转轴套下端；转轴臂固定在转轴杆下端，拨杆固定在转轴臂的末端；打标机构主要由打标底座、笔型气缸、记号标头夹具、记号标头组成；打标底座固定在水栗夹具底座上，笔型气缸固定在打标底座上，记号标头夹具固定在笔型气缸活塞杆上，记号标头安装固定在记号标头夹具上。
2.根据权利要求1所述的发动机水泵密封性及旋转功能检测机，其特征是所述的伺服驱动器控制伺服电动机工作在转矩模式。
【文档编号】F04D15/00GK203404101SQ201320282822
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】杨孟涛, 金红伟, 宋乐鹏 申请人:重庆科技学院, 杨孟涛