船用柴油机机体气缸孔的测量工具、校准工具及测量设备的制作方法
本公开一般涉及船用柴油机机体检测技术领域，具体涉及船用柴油机机体气缸孔检测技术领域，尤其涉及船用柴油机机体气缸孔的测量工具、校准工具及测量设备。
背景技术：
气缸孔支撑面到主轴承孔中心线的距离是柴油机机体的关键尺寸，利用该关键尺寸还能够检验气缸孔轴线的垂直度，故对柴油机有着重要的作用。若气缸孔轴线的垂直度超出公差范围，就有可能造成柴油机滑油窜入燃烧室、活塞或气缸拉伤、连杆烧瓦和连杆轴线弯曲等故障，最终导致柴油机功率下降，配件损坏，柴油机无法正常工作。
在检测柴油机机体气缸孔支撑面到主轴承孔中心距离时，由于主轴承孔中心是一个虚拟的点，难以确定其点的位置，一般的测量思路是：将上述距离分为两段，第一段为主轴承孔半径，第二段为气缸孔支撑面到主轴承孔内径的距离。第一段的主轴承孔内径可以通过内径百分表测量得到，但是第二段气缸孔支撑面到主轴承孔内径的距离难以得到。
通常情况下，在加工柴油机机体时，一般通过加工精度更高的机床，保证机体尺寸以及机体气缸孔的部分形位公差，但是这种方法无法直接的得到气缸孔轴线垂直度的好坏。除此之外，还可以通过三坐标测量机对气缸孔进行测量，由于机体为v型柴油机，对气缸孔进行测量时，普通探针测量得到的误差较大，对主轴承孔进行测量时，需要对探针要加装长探针和关节，导致误差进一步加大，并且三坐标测量机时，要对测量点的选择难度大，需要复杂的编程，得到的数据报告要重新进行处理，耗费时间长，对三坐标测量机的精度要求较高，同时耗费资金多。
技术实现要素：
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种相较于现有技术而言，能够有效避免现有技术中测量方法的局限，既能够便捷地测量气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离，又能够直观地检验气缸孔轴线垂直度的船用柴油机机体气缸孔的测量工具、校准工具及测量设备。
第一方面，提供有一种船用柴油机机体气缸孔的测量工具。
一种船用柴油机机体气缸孔的测量工具，包括：支撑管，安装在支撑管上端的测量装置，安装在支撑管下端的底座和安装在支撑管上的两支撑板，所述底座远离支撑管的一端设有底部触点，所述底部触点下端固接有与所述底座相配接的外螺纹螺柱；两所述支撑板包括靠近测量装置的上支撑板和位于支撑管中部的下支撑板，所述上支撑板和下支撑板上分别设有两可调节的测量触点且二者上均设有用于固定测量触点的紧固螺钉。
根据本申请实施例提供的技术方案：两所述支撑板上分别对称地设有两测量通孔，所述测量触点置于测量通孔内并通过紧固螺钉固定。
根据本申请实施例提供的技术方案：所述测量装置为百分表。
根据本申请实施例提供的技术方案：所述支撑管共有两根。
根据本申请实施例提供的技术方案：两所述支撑板上分别设有供支撑管穿过的两通孔且每个支撑板上的两通孔之间设有通槽，所述通槽的槽壁上设有螺纹孔。
根据本申请实施例提供的技术方案：所述底部触点为半球型。
根据本申请实施例提供的技术方案：所述支撑管两端分别加工有沉台。
第二方面，提供有一种船用柴油机机体气缸孔测量工具用校准工具。
一种船用柴油机机体气缸孔测量工具用校准工具，包括：底板和固接在所述底板上的两检测支撑板，两所述检测支撑板包括上检测支撑板和下检测支撑板，所述上检测支撑板远离下检测支撑板的一侧设有顶部触柱且所述底板远离上检测支撑板的一端上设有底部触板。
根据本申请实施例提供的技术方案：两检测支撑板之间设有加强筋。
第三方面，提供有一种船用柴油机机体气缸孔的测量设备，包括：如第一方面所述的测量工具和如第二方面所述的校准工具。
综上所述，本申请提供有一种船用柴油机机体气缸孔的测量工具、校准工具以及测量设备。按照柴油机机体气缸孔的理论尺寸去制作校准工具；在实际对气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离进行测量前，首先用扳手将测量工具上底部触点的外螺纹螺柱与底座的螺纹孔相配接，以将底部触点和底座扭紧在一起，然后将测量工具置于校准工具上进行校准，即通过调节测量工具上两支撑板上的测量触点，使得两支撑板上的测量触点与相对应的检测支撑板上的基准面相接触，同时分别测量两支撑板上远离相对应检测支撑板的端面到校准工具底板的垂直距离，当上述两距离相同并且达到指定高度时，即认为每个支撑板上两接触点所形成的直径与相对应的检测支撑板上的内径相同，也就是与相应的气缸孔上部或气缸孔下部的内径相同；其后，将经过调节的测量触点的位置用紧固螺钉固定，稍微调整测量工具的位置使测量工具的底部触点紧紧靠在校准工具的底部触板上，将测量装置调零，即可利用经过校准后的测量工具去测量实际船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。
在测量实际船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离时，首先将测量工具上的上支撑板和下支撑板分别与气缸孔相配接，底部触点与主轴承孔内径相接触之后，沿着气缸孔的圆周表面微调测量工具的位置，同时，读取测量装置上的数值，其最小值即为船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。
基于上述技术方案的设计，本申请相较于现有技术而言，能够有效避免现有技术中测量方法的局限，非常便捷地测量气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。此外，本申请还能够利用该第二段距离来计算判断气缸孔的垂直度，方便易行，适于推广。
基于上述优选技术方案的设计，本申请一方面，优化了支撑管的数量布局；一方面，优化了两支撑板的结构以及其与支撑管的连接方式；最后，还优化了底部触点的结构以及其与底座的连接方式，使得本申请的技术方案得以进一步地完善。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本申请中测量工具的结构示意图；
图2是图1中底部触点的结构示意图；
图3是图1下支撑板的结构示意图；
图4是本申请中校准工具的结构示意图；
图5是本申请中测量设备的结构示意图；
图6是本申请中测量工具的实际使用状态示意图；
图7是本申请中检测垂直度的过程示意图。
图中：
1、支撑管；2、底座；3、底部触点；4、上支撑板；5、下支撑板；6、测量触点；7、紧固螺钉；8、百分表；9、通槽；10、螺纹孔；11、外螺纹螺柱；12、底板；13、检测支撑板；14、顶部触柱；15、底部触板；16、加强筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例一：
请参阅图1、图2和图3，本实施例中具体地提供有一种船用柴油机机体气缸孔的测量工具，具体包括：支撑管1，安装在支撑管1上端的测量装置，安装在支撑管1下端的底座2和安装在支撑管1上的两支撑板。
支撑管，本发明的关键支撑骨架，其上用于安装测量装置，底座以及两支撑板等组件。在任一优选的实施例中，所述支撑管1共有两根，此设计能够有效防止两支撑板、底座与其发生相对转动，以保证本测量工具所测得的距离为气缸孔支撑表面到主轴承孔内径表面的最短距离，采用双柱结构，利用两支撑管的两圆心确定的直线防止转动。
测量装置，本申请中实际进行测量的部件，在任一优选的实施例中，所述测量装置为百分表8。
底座，其远离支撑管1的一端设有底部触点3，所述底部触点3用于与主轴承孔的内径表面相接触，所述底部触点3下端固接有与所述底座2相配接的外螺纹螺柱11；在其下端固接有外螺纹螺柱的情况下，使用者可将此零件直接旋入底座上的螺纹孔中，即使螺牙之间有间隙，在量具使用过程中，若保持底部触点始终顶在主轴承孔的内径表面上，螺牙之间间隙也不会对测量结果产生误差。
在任一优选的实施例中，所述底部触点3为半球型。在使用过程中，能够使底部触点更容易与主轴承孔相接触。
两支撑板，包括：靠近测量装置的上支撑板4和位于支撑管1中部的下支撑板5，为方便使用校准工具对测量工具进行校正，所述上支撑板4和下支撑板5上分别设有两可调节的测量触点6且二者上均设有用于固定测量触点6的紧固螺钉7。基于此设计，在实际使用中，通过放松紧固螺钉7，即可调节测量触点相对于两支撑板的位移，当调节至两支撑板上的测量触点与相对应的检测支撑板上的基准面相接触时，即可锁紧紧固螺钉7。在任一优选的实施例中，两所述支撑板上分别对称地设有两测量通孔，所述测量触点6置于测量通孔内并通过紧固螺钉7固定。
在实际对气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离进行测量前，首先，用扳手将测量工具上底部触点的外螺纹螺柱与底座的螺纹孔相配接，以将底部触点和底座扭紧在一起。
然后，将测量工具置于校准工具上进行校准，针对不同机型的柴油机机体而言，需要配置相应尺寸的校准工具以及测量工具。通过调节测量工具上两支撑板上的测量触点，使得两支撑板上的测量触点与相对应的检测支撑板上的基准面相接触，同时分别测量两支撑板上远离相对应检测支撑板的端面到校准工具底板的垂直距离。
实际上，为了保证测量工具的两支撑板上的测量触点所形成两圆弧的圆心分别与校准工具上两检测支撑板上两圆弧的圆心重合，并且两重合圆心所形成的轴线与校准工具的底板相平行，需要分别测量两重合圆心到底板的距离，当两重合圆心到底板的距离相同时，才能保证平行，即校准过程完成。但由于圆心为虚拟的点，无法测量，因此应选用其他的点或面代替。而本申请中所选取的面即为测量工具上两支撑板上远离相对应检测支撑板的平面，请参阅图3中所示的f或f1平面，其中：f平面对应上支撑板上远离相对应检测支撑板的平面；f1平面对应下支撑板上远离相对应检测支撑板的平面。
在实际设计中获得两支撑板上远离相对应检测支撑板的平面到校准工具底板的垂直距离，即为“指定高度”。
针对不同的机型而言，需要不同的测量工具，所以该指定高度的数值是不同的，在测量工具的校准过程中，校准成功的标准即：上述两距离相同且均等于该测量工具所预设的指定高度。当上述两距离相同并且达到指定高度时，即认为每个支撑板上两接触点所形成的直径与相对应的检测支撑板上的内径相同，也就是与相应的气缸孔上部或气缸孔下部的内径相同。
其后，将经过调节的测量触点的位置用紧固螺钉固定，稍微调整测量工具的位置使测量工具的底部触点紧紧靠在校准工具的底部触板上，此时，将测量装置上的百分表调零，即可利用经过校准后的测量工具去测量实际船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。
请参阅图6，在对气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离进行测量时，首先将测量工具上的上支撑板和下支撑板分别与气缸孔相配接，底部触点与主轴承孔内径相接触之后，沿着气缸孔的圆周表面微调测量工具的位置，同时，读取测量装置上的数值，其最小值即为船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。
在支撑管有两根的前提下，为实现两支撑板分别与两支撑管的有效配接，本申请设计两所述支撑板上分别设有供支撑管1穿过的两通孔且每个支撑板上的两通孔之间设有通槽9，所述通槽9的槽壁上设有螺纹孔10。基于此设计，首先将两支撑管依次贯穿两支撑板上的通孔，然后，分别在两支撑板上的螺纹孔内用螺钉扭紧，之后，利用通槽两端的产生的弹性压力，分别将两支撑板与支撑管紧固。
在任一优选的实施例中，所述支撑管1两端分别加工有沉台。在实际使用中，测量工具往往通过表座与支撑管上端相配接，为了保证表座与底座之间的距离不发生相对位移，影响测量结果，因此需要着重考虑对着两部位的紧固。为此在连接管两端分别用车床加工出沉台，连接管的沉台分别插入到底座和表座的连接孔处，同时在连接管内攻螺纹，在底座和表座的另一端分别用螺栓紧固，在用螺栓进行紧固时，螺栓的螺帽处表面同时与连接管端面和底座、表座的面相接触，容易发生过定位，为了避免出现此类情况，因此，连接管加工得到沉台的高度应略小于表座和底座孔的高度，当用螺栓紧固时，使表座和底座上能牢牢固定在连接管上，不发生相对位移。
在任一优选的实施例中，为了方便使用，减轻工作者的劳动强度，需要考虑测量工具整体的重量，因此连接管、两支撑板与底座的材料优选为铝合金，并且连接管应优选采用空心管，与钢相比较，重量减轻接近1/3。
实施例二：
请参阅图4，本实施例中具体地提供有一种船用柴油机机体气缸孔测量工具用校准工具，包括：底板12和固接在所述底板12上的两检测支撑板13，两所述检测支撑板包括上检测支撑板和下检测支撑板，所述上检测支撑板远离下检测支撑板的一侧设有顶部触柱14且所述底板12远离上检测支撑板的一端上设有底部触板15。
在任一优选的实施例中，两检测支撑板13之间设有加强筋16。
其中，底板，是本校准工具的基础部件，其上用于安装其他组件；
两检测支撑板，包括：上检测支撑板和下检测支撑板，二者能够完全模拟气缸孔上下两部的尺寸，即两检测支撑板的圆弧半径与气缸孔上下部的半径相同。
在校准过程中，考虑到气缸孔上部半径和下部半径的尺寸不同，故上支撑板、下支撑板上的测量触点的伸出长度不同。
上检测支撑板上的顶部触柱14，用于模拟气缸孔支撑面。
底板上的底部触板，用于模拟主轴承孔的内径表面，以提升校准过程的精确度。
在理论上，将校准工具上两检测支撑板以及能够完全模拟气缸孔上下两部的尺寸，即两检测支撑板的圆弧半径与气缸孔上下部的半径相同；同时，将校准工具上顶部触柱与底部触板之间的距离与船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离相同，故校准工具对于气缸孔的模拟能够有效地对测量工具进行校准。
在实际对气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离进行测量前，首先，用扳手将测量工具上底部触点的外螺纹螺柱与底座的螺纹孔相配接，以将底部触点和底座扭紧在一起。
然后，将测量工具置于校准工具上进行校准，针对不同机型的柴油机机体而言，需要配置相应尺寸的校准工具以及测量工具。通过调节测量工具上两支撑板上的测量触点，使得两支撑板上的测量触点与相对应的检测支撑板上的基准面相接触，同时分别测量两支撑板上远离相对应检测支撑板的端面到校准工具底板的垂直距离达到指定高度。
实际上，为了保证测量工具的两支撑板上的测量触点所形成两圆弧的圆心分别与校准工具上两检测支撑板上两圆弧的圆心重合，并且两重合圆心所形成的轴线与校准工具的底板相平行，需要分别测量两重合圆心到底板的距离，当两重合圆心到底板的距离相同时，才能保证平行，即校准过程完成。但由于圆心为虚拟的点，无法测量，因此应选用其他的点或面代替。而本申请中所选取的面即为测量工具上两支撑板上远离相对应检测支撑板的平面，请参阅图3中所示的f或f1平面，其中：f平面对应上支撑板上远离相对应检测支撑板的平面；f1平面对应下支撑板上远离相对应检测支撑板的平面。
在实际设计中获得两支撑板上远离相对应检测支撑板的平面到校准工具底板的垂直距离，即为“指定高度”。
针对不同的机型而言，需要不同的测量工具，所以该指定高度的数值是不同的，在测量工具的校准过程中，校准成功的标准即：上述两距离相同且均等于该测量工具所预设的指定高度。当上述两距离相同并且达到指定高度时，即认为每个支撑板上两接触点所形成的直径与相对应的检测支撑板上的内径相同，也就是与相应的气缸孔上部或气缸孔下部的内径相同。
实施例三：
本实施例具体地提供有一种船用柴油机机体气缸孔的测量设备，包括：如实施例一所述的测量工具和如实施例二所述的校准工具。
请参阅图5，在实际对气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离进行测量前，首先，用扳手将测量工具上底部触点的外螺纹螺柱与底座的螺纹孔相配接，以将底部触点和底座扭紧在一起。
然后，将测量工具置于校准工具上进行校准，针对不同机型的柴油机机体而言，需要配置相应尺寸的校准工具以及测量工具。通过调节测量工具上两支撑板上的测量触点，使得两支撑板上的测量触点与相对应的检测支撑板上的基准面相接触，同时分别测量两支撑板上远离相对应检测支撑板的端面到校准工具底板的垂直距离达到指定高度。
实际上，为了保证测量工具的两支撑板上的测量触点所形成两圆弧的圆心分别与校准工具上两检测支撑板上两圆弧的圆心重合，并且两重合圆心所形成的轴线与校准工具的底板相平行，需要分别测量两重合圆心到底板的距离，当两重合圆心到底板的距离相同时，才能保证平行，即校准过程完成。但由于圆心为虚拟的点，无法测量，因此应选用其他的点或面代替。而本申请中所选取的面即为测量工具上两支撑板上远离相对应检测支撑板的平面，请参阅图3中所示的f或f1平面，其中：f平面对应上支撑板上远离相对应检测支撑板的平面；f1平面对应下支撑板上远离相对应检测支撑板的平面。
在实际设计中获得两支撑板上远离相对应检测支撑板的平面到校准工具底板的垂直距离，即为“指定高度”。
针对不同的机型而言，需要不同的测量工具，所以该指定高度的数值是不同的，在测量工具的校准过程中，校准成功的标准即：上述两距离相同且均等于该测量工具所预设的指定高度。当上述两距离相同并且达到指定高度时，即认为每个支撑板上两接触点所形成的直径与相对应的检测支撑板上的内径相同，也就是与相应的气缸孔上部或气缸孔下部的内径相同。
其后，将经过调节的测量触点的位置用紧固螺钉固定，稍微调整测量工具的位置使测量工具的底部触点紧紧靠在校准工具的底部触板上，此时，将测量装置上的百分表调零，即可利用经过校准后的测量工具去测量实际船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。
请参阅图6，在对气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离进行测量时，首先将测量工具上的上支撑板和下支撑板分别与气缸孔相配接，底部触点与主轴承孔内径相接触之后，沿着气缸孔的圆周表面微调测量工具的位置，同时，读取测量装置上的数值，其最小值即为船用柴油机机体上气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离。在测得气缸孔支撑面到主轴承孔中心的第二段距离后，即可利用其来检测气缸孔的垂直度，请参考图7。
图7中水平直线cd为主轴承孔的内径上的测量基准线，上述测量工具底部触点与此线重合；abcd为气缸孔理想位置，竖直直线a为气缸孔的轴线。
由于该气缸孔存在垂直度偏差，则该气缸孔的实际轴线会偏移一定角度，偏移后的气缸孔则成为a’b’c’d’，所以测量得到的a’c’、b’d’的长度不同。
在图7中，虽然a’c’与b’d’的长度不相同，相差在0.03mm，但是该距离的尺寸公差为±0.05mm，所以不能判断该气缸孔有垂直度的影响。因此必须考虑偏移后的气缸孔则成为a’b’c’d’两端的尺寸差，才能判断判断该气缸孔的垂直度。在图中很明显得到气缸孔两端的距离差为b’e’，在δa’b’e’为直角三角形，由垂直度的概念可知，
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！