专利名称：气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统的制作方法
技术领域：
气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统
本实用新型属于内燃机性能参数检测技术，具体涉及一种测试缸盖与试验工作台所 设置的模拟缸套准确定位的装置。
背景技术：
内燃机气道流动性能稳流试验台是用于检测发动机气道参数的专用设备。在进行内 燃机气道稳流试验时，要求测试缸盖与试验工作台所设置的模拟缸套准确定位。该定位 的准确性，对于测试气道参数如流量系数和涡流比等与发动机动力性、经济性和排放特 性密切相关的参数等至关重要。例如对于4气门柴油机，气缸盖气缸中心线与模拟缸 套中心线偏差0.5mm，气道涡流比参数变化达到25%，影响非常显著。由于发动机缸盖 种类繁多，而且很多缸盖为6缸一盖，重量达到150kg，长度达到1.2111，如何实现如此 长度和重量的每个缸都能准确快速定位非常困难。另外，不同缸盖的定位尺寸也各不相 同，在一套内燃机气道流动性能稳流试验台上实现多种缸盖流动特性的测量，就需要对 气缸盖定位要求具有普适性，从而才能提高试验台测试工作效率和质量要求。
目前缸盖的定位方式主要有(l)划线方式。在气道流动性能稳流试验台的工作台 上直接划中心线，同时在气缸盖的每个缸划中心线，然后依靠中心线对准气缸的方式， 保证气缸中心线与工作台上的模拟缸套中心线对齐。这种工作方式费时费力，而且非常 不准确，通过眼睛看，误差可能达到0.2111111，对于大缸盖尤其困难，移动靠人力完成， 效率极其低下。(2)定位花板方式。如"内燃机气道流动性能稳流试验台用的气缸盖定 位花板"(ZL200520025783.5)。这种方式的最大问题是定位精度不能保证，定位板本身 加工精度没有问题，主要是缸盖在生产加工过程中，其侧面的偏差最高完全可能达到土 0.5mm，上下1.0mm的偏差对于现代4气门发动机气道特性的测量是不能接受的，因为 气门离气缸壁面的距离有时也只有2mm左右，这种偏差完全可以导致气道测量的涡流 比偏差1倍。另外这种方式也没有考虑到气缸盖的移动，从测试完1个缸到另一个缸也 靠手工来移动，同时重新移动和锁紧定位花板。当前，满足欧3和欧4排放法规的发动 机都是4气门的气缸盖结构，上述2种的缸盖气缸中心的定位方式和气缸盖移动方式远 远不能满足要求，因此迫切需要一种准确的气缸盖定位和移动方式，满足严格排放要求 的发动机平发动机生产的需要。发明内容
本实用新型的目的在于提供一种测试缸盖与试验工作台所设置的模拟缸套准确定 位的装置。
以下结合图1 图3对本发明的技术结构以及原理进行说明。该系统主要由提升组 件和水平移动组件构成，提升组件用来调整垂直方向的自由度；水平移动组件用来调整 水平方向的自由度，两部分功能主要通过连接板和支架来完成。提升组件主要包括驱 动气缸、直线轴承、支撑板、顶块、连接板以及导柱；水平移动组件均装在连接板上面， 包括支撑轴、托板、支架、滚轮以及挡板等(如图1)。其结构是驱动气缸与支撑板固定 为一体，顶块与驱动气缸顶部用螺纹连接。支撑板中心部分挖空，驱动气缸的顶部穿出 支撑板。连接板下端面焊接有导柱，连接板悬放于顶块上，直线轴承装配在支撑板上的 孔道内，连接板上端面焊接支架。支撑轴组装于支架上，支撑轴套装滚轮，限位挡板固 定在支撑轴侧面。用于测试缸盖定位的托板置于滚轮上，由数个支撑轴和数个滚轮组成 辊道，托板可以在辊道可在辊道上滚动。由驱动气缸内的压力驱动可使与连接板端面连 为一体的支撑轴、托板、支架、滚轮、挡块以及导柱沿直线轴承产生上下位移。托板的 下端面设有精定位销；气道试验台桌面分别设有粗定位销、横排销孔、纵排销孔用于托 板的定位。托板通过缸盖定位孔与缸盖定位方式。
提升组件其作用原理是因为驱动气缸的顶部与顶块连接在一起，连接板悬放于该 顶块上，用于测试缸盖定位的托板置于连接板上面的支撑轴和滚轮上，所以驱动气缸(压 力产生的)的驱动可使测试缸盖作垂直位置的调整。为了保证连接板上下移动时不产生 偏斜，必须要保证连接板与(驱动气缸固定的)支撑板板面之间的平行度，为此连接板 上焊接有导柱，导柱穿过支撑板上的孔道沿直线轴承产生上F位移。
水平移动组件其作用原理是托板在连接板支架上的辊道滚动，置于托板上的测试 缸盖就可方便进行水平位置的移动调整，并用托板下端面设有的精定位销和试验台上的 销孔进行准确定位。
如果要对某种类型缸盖的气道进行测试，将待测缸盖固定在托板上，通过提升组件 将待测缸盖送到气道试验台面上方，由驱动气缸调节、控制垂直方向的高度，再由水平 移动组件进行水平方向的位置调整，测试用的汽缸盖便可准确定位于气道试验台台面。 当要对其它类型的缸盖进行测试时，由于缸心距和缸径大小的改变，相应的用于缸盖定 位的托板也需要更换， 一种缸盖对应于一种托板。
附图l本实用新型系统的技术结构原理图。 附图2托板平面示意图。
附图3托板立体结构示意图。图中带有销钉的一面为托板下端面。 附图4气道试验台桌面示意图。
具体实施方式
以下通过实施例并结合附图对本实用新型的结构和原理做进一歩的说明。 气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统(如图1)，具有驱动气缸l、直线轴 承2、支撑板3、顶块4、连接板5、导柱6、支撑轴7、托板8、支架9、滚轮10、挡块 11以及相应的试验台桌面等。试验台桌面中气道试验台桌面正中心有圆孔，气道试验 台上模拟缸套的上端刚好能穿过此孔。内燃机缸盖中的一个汽缸与模拟缸套对接，在缸 盖重力作用下压紧O型圈来达到密封的目的。气道试验台桌面上还挖空有两道矩形槽， 辊道在垂直方向移动时，刚好能穿过桌面上两道矩形槽。横排销孔之间的距离为被测缸 盖的缸心距。
驱动气缸1与支撑板3固定为一体，驱动气缸1顶部带有外螺纹，顶块4通过内螺 纹连接在驱动气缸顶部。支撑板3中心部分挖空，以便使驱动气缸1的顶部穿出支撑板 3。连接板5下端面焊接有导柱6。连接板5悬放于顶块4上。为了减少导柱穿过支撑板 上的孔道而产生的摩擦阻力，用螺栓将直线轴承2装配在支撑板3上的孔道内。连接板 5上端面焊接支架9，支撑轴7组装于支架9上，支撑轴7套装滚轮10，限位挡板ll 固定在支撑轴7侧面，以限制托板在辊道上移动时发生左右方向(从图1的角度看)的 位移。用于测试缸盖定位的托板8置于滚轮10上。由22个支撑轴7和22个滚轮10组 成辊道，托板8可以在辊道可在辊道上滚动。由于支撑板3固定不动，由驱动气缸内的 压力驱动可使与连接板5端面连为一体的支撑轴7、托板8、支架9、滚轮IO、挡块ll 以及导柱6沿直线轴承2产生上下位移。
调节驱动气缸l内的压力，使托板8底面高于气道试验台桌面40mm。被测缸盖依 靠托板上的缸盖定位孔16定位于托板，两个精定位销钉13安装在托板的下端面。例如 欲对被测缸盖其中的一个缸气道进行测试，将粗定位销12装在气道试验台桌面上的横 排销孔14内(图4)。推动托板，托板的前侧面碰到气道试验台桌面的粗定位销14时， 由于粗定位销的阻挡作用，托板停止移动，调节驱动气缸内压力，托板缓缓下落，使两 个精定位销13插入气道试验台桌面上对应的纵排销孔15内(图4)。精定位销13的前
端为锥型，托板下落过程中在缸盖重力的作用下可以自行小范围调节位置，当托板下端
5面与气道试验台桌面接触时，精定位销钉能完全插入到纵排销孔15，由此完成了缸盖的 定位与安装。如果要对被测缸盖的其它缸气道进行测试，则对应调节粗定位销12和精 定位销13的位置，重复以上过程就可以达到目的。本实施例采用22个支撑轴22个滚 轮组成2排辊道。
本实用新型的有益效果及优点在于对于多缸发动机的气道进行测试时，缸盖本身 质量大于50kg，再加上每个缸的气道都要进行单独测试，必须分别定位和安装，通过本 发明系统就能够实现气缸盖的准确定位与快速安装。既节省了时间，又提高了缸盖的定 位精度。同时本实用新型的提升机构也可用于中、大型物件
权利要求1.气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统，具有驱动气缸(1)、直线轴承(2)、支撑板(3)、顶块(4)、连接板(5)、导柱(6)、支撑轴(7)、托板(8)、支架(9)、滚轮(10)、挡块(11)、粗定位销钉(12)、精定位销钉(13)以及试验台桌面，其特征在于驱动气缸(1)与支撑板(3)固定为一体，顶块(4)与驱动气缸(1)顶部用螺纹连接，支撑板(3)中心部分挖空，驱动气缸(1)的顶部穿出支撑板(3)，连接板(5)下端面焊接有导柱(6)，连接板(5)悬放于顶块(4)上，直线轴承(2)装配在支撑板(3)上的孔道内，连接板(5)上端面焊接支架(9)，支撑轴(7)组装于支架(9)上，支撑轴(7)套装滚轮(10)，限位挡板(11)固定在支撑轴(7)侧面，用于测试缸盖定位的托板(8)置于滚轮(10)上，由数个支撑轴(7)和数个滚轮(10)组成辊道，托板(8)可以在辊道可在辊道上滚动，由驱动气缸内的压力驱动可使与连接板(5)端面连为一体的支撑轴(7)、托板(8)、支架(9)、滚轮(10)、挡块(11)以及导柱(6)沿直线轴承(2)产生上下位移。
2. 按照权利要求1所述的气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统，其特征在 于所述托板(8)的下端面设有精定位销(13);气道试验台桌面分别设有粗定位销(12)、 横排销孔(14)、纵排销孔(15)用于所述托板(8)的定位。
3. 按照权利要求1或2所述的气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统，其特 征在于所述托板(8)通过缸盖定位孔(16)与缸盖定位方式。
专利摘要本实用新型属于内燃机性能参数检测技术，涉及一种气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统。驱动气缸顶部与顶块用螺纹连接，支撑板中心部分挖空，使驱动气缸的顶部能穿出支撑板。连接板悬放于顶块上，连接板下端面焊接有导柱，连接板上端面焊接支架，支撑轴组装于支架上。直线轴承装配在支撑板上的孔道内，支撑轴套装滚轮，由数个支撑轴和数个滚轮组成辊道，托板可以在辊道可在辊道上滚动。由驱动气缸内的压力驱动可使与连接板端面连为一体的所有部件沿直线轴承产生上下位移。本实用新型的特点在于适用于多类型发动机气道参数的测试，能够实现气缸盖的准确定位与快速安装。既节省了时间，又提高了缸盖的定位精度。
文档编号G01M15/05GK201392272SQ20082014351
公开日2010年1月27日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者刘书亮, 刘大明, 方学飞, 王天友, 祯 鲁 申请人:天津大学