专利名称：气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量装置，特别是发动机气门参数的测量装置。
背景技术：
气门是发动机中的关键零部件，其尺寸公差和形状公差要求较高，如气门盘锥面 跳动一般要求0. 04_，气门杆端面跳动一般要求为0. 02mm，气门杆部圆度一般为0. Olmm0 目前为了测量这三个特性，采用的方法是由手动测量气门，通过肉眼观察百分表指针的变 化读取数值，并且不能同时测量这三个特性，需要每个工序测量一个特性。这种检测方法的 缺点是1.采用手动测量气门，气门不能完全转动一周，造成测量误差。2.采用肉眼读取百 分表的变化量，易造成读取数值的误差。3.每道工序只能测量一个特性，工作效率低。中国 专利ZL200420060M3. 4公开了一种气门检测仪实现了机械测量并能一次测量气门直线度 和锥面跳动，但是其动力与压紧装置为一体容易造成扰动，而且不能测量杆端部跳动和杆 部圆度。
实用新型内容为了克服现有的气门检测设备的不足，本实用新型的目的是提供一种气门盘锥面 跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置。该装置可以同时实现对气门盘锥面跳动、杆端 面跳动和杆部圆度自动测量。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种气门盘锥面跳动、杆端面 跳动和杆部圆度自动测量装置，其特征是主要由气门固定夹紧装置，气门参数测量装置， 气门旋转驱动装置，测量时间控制装置和测量数据采集装置组成，所述的气门固定夹紧装 置主要由安装在底座上的支撑气门水平放置的气门定位V型块，固定在气门定位V型块一 侧的带滚轮的夹紧装置和安装在底座一端的杆端支撑座上的杆端定位柱组成，所述的气门 参数测量装置包括设置在气门盘锥面的盘锥面跳动传感器、设置在气门杆下部的杆部圆度 传感器和位于杆端定位柱上的杆端面跳动传感器；所述的气门旋转驱动装置主要由驱动马 达、传动轴和其带动的与气门盘底部相摩擦的橡胶轮组成。所述的测量时间控制装置结构主要由时间控制马达、凸轮、凸轮靠板、拉伸弹簧、 数据采集开始和结束开关组成；时间控制马达轴上安装着凸轮，凸轮与凸轮靠板相接触； 拉伸弹簧安装在凸轮靠板和数据采集开始开关的支架之间，凸轮靠板另一侧装有安装在结 束开关支撑座上的数据采集结束开关。其工作原理为时间控制马达带动凸轮转动，凸轮与凸轮靠板相接触；拉伸弹簧 安装在凸轮靠板和数据采集开始开关的支架上面，依靠拉伸弹簧的回缩力，使橡胶轮与气 门接触的同时，凸轮靠板与数据采集开始开关相接触，数据开始采集，并且同时凸轮和凸轮 靠板的接触部位在凸轮基圆的开始部分，随着时间控制马达的旋转，凸轮与凸轮靠板的接 触部位变为凸轮的升程部分，使橡胶轮慢慢脱离气门，同时凸轮靠板与数据采集结束开关 接触，数据采集结束；当凸轮与凸轮靠板的接触部位变为凸轮降程部分时，在拉伸弹簧的回缩力作用下，橡胶轮与气门接触，带动气门旋转，数据采集开始，重复上述过程。凸轮基圆的 半径决定了数据采集的时间，凸轮基圆越大，橡胶轮与气门的接触时间越长，数据采集时间 越长，相反则越短。所述的数据采集部分由检测气门盘锥面、气门杆端面和杆部圆度位置变化的电感 式传感器、A/D转换器、数据存储器、显示器组成，在底座上面安装了数据采集开始传感器和 结束开关用以判断数据采集的开始、结束时间，显示器上面安装有不合格品报警装置。所述的固定在气门定位V型块一侧的带滚轮的夹紧装置，包括横T形的支撑杆，固 定在气门定位V型块一侧，横T形的支撑杆上装有L形连杆，连杆一端安装着滚轮，复位弹 簧位于L形连杆与横T形的支撑杆之间。所述的杆端定位柱安装在杆端支撑座上面的杆端定位柱高度调整块上，杆端定位 柱可以沿气门轴线方向自由移动，在杆端定位块上面安装有定位针和杆端面跳动传感器。所述的盘锥面跳动传感器安装在支撑座上端的高度调整块上，高度调整块插接在 空心的支撑座内，支撑座由螺栓固定在底座上；所述的杆部圆度传感器位于气门杆底部由 螺栓固定在气门定位V型块中心线上。所述的气门旋转驱动装置的驱动马达安装在固定在底座上的驱动马达支撑座上， 其输出轴上连接着旋转轴、橡胶轮，旋转轴安装在旋转轴支撑座内，支撑座与橡胶轮之间的 旋转轴外套装有复位弹簧，橡胶轮与气门盘端面相接触，气门旋转驱动装置的轴线与底座 平面夹角为3-5度。所述的气门定位V型块在与气门接触面上喷焊有硬质合金层。本实用新型的有益效果是1、同时自动测量气门盘锥面跳动、杆端面跳动和气门杆部圆度，提高了劳动效率。2、测量结果自动显示在显示器上面，消除了人为读数带来的读数误差。3、气门的旋转采用驱动马达带动，消除了手工转动气门产生的误差。4、气门检测时间由凸轮基圆半径的大小决定，保证了气门盘锥面、杆端面和杆部 的整个圆周上都能被检测，保证测量数据的准确性。5、该装置安装有不合格品报警装置，使操作者能够及时发现不合格品并将其隔
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图1为本实用新型的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3图1中气门压紧部分结构A-A向视图。图中1.杆端面跳动传感器，2.杆端高度调整块，3.杆端定位柱，4.气门，5. L形 连杆，6.盘锥面跳动传感器，7.高度调整块，8.橡胶轮，9.旋转轴，10.复位弹簧，11.凸轮， 12.旋转轴支撑座，13.驱动马达支撑架，14.驱动马达，15.导轨，16.底座，17.数据采集结 束开关，18.凸轮靠板，19.拉伸弹簧，20.数据采集开始开关，21. V型块，22.气门杆部圆度 传感器，23.时间控制马达，24.横T形的支撑杆，26.开始开关支撑座，27.结束开关支撑 座。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
是，如图所示实施例1，一种气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其特征是 主要由气门固定夹紧装置，气门参数测量装置，气门旋转驱动装置，测量时间控制装置和测 量数据采集装置组成，所述的气门固定夹紧装置主要由安装在底座上的支撑气门4水平放 置的气门定位V型块21，固定在气门定位V型块21—侧的带滚轮的夹紧装置和安装在底座 一端的杆端高度调整块2上装有杆端定位柱3组成，所述的气门参数测量装置包括设置在 气门盘锥面的盘锥面跳动传感器6、设置在气门杆下部的杆部圆度传感器22和位于杆端部 定位柱上的杆端面跳动传感器1 ；所述的气门旋转驱动装置主要由驱动马达14、旋转轴9和 其带动的与气门盘底部相摩擦的橡胶轮8组成；驱动马达14安装在驱动马达支撑架13上 面，旋转轴9安装在旋转轴支撑座12上，驱动马达支撑架13和旋转轴支撑座12安装在导 轨15上面。所述的测量时间控制装置结构主要由时间控制马达23、凸轮11、凸轮靠板18、拉 伸弹簧19、数据采集开始和结束开关组成；时间控制马达轴上安装着凸轮，凸轮与凸轮靠 板相接触；凸轮靠板与旋转轴支撑座12联动，拉伸弹簧安装在凸轮靠板和数据采集开始开 关20的支架之间，凸轮靠板另一侧装有安装在结束开关支撑座上的数据采集结束开关17。所述的测量时间控制装置其工作原理为时间控制马达带动凸轮转动，凸轮与凸 轮靠板相接触；拉伸弹簧安装在凸轮靠板和数据采集开始开关的支架上面，依靠拉伸弹簧 的回缩力，使橡胶轮与气门接触的同时，凸轮靠板与数据采集开始开关相接触，数据开始采 集，并且同时凸轮和凸轮靠板的接触部位在凸轮基圆的开始部分，随着时间控制马达的旋 转，凸轮与凸轮靠板的接触部位变为凸轮的升程部分，使橡胶轮慢慢脱离气门，同时凸轮靠 板与数据采集结束开关接触，数据采集结束；当凸轮与凸轮靠板的接触部位变为凸轮降程 部分时，在拉伸弹簧的回缩力作用下，橡胶轮与气门接触，带动气门旋转，数据采集开始，重 复上述过程。凸轮基圆的半径决定了数据采集的时间，凸轮基圆越大，橡胶轮与气门的接触 时间越长，数据采集时间越长，相反则越短。所述的数据采集部分由检测气门盘锥面、气门杆端面和杆部圆度位置变化的电感 式传感器、A/D转换器、数据存储器、显示器组成，在底座16上面安装了数据采集开始开关 20和数据采集结束开关17用以判断数据采集的开始、结束时间。所述的固定在气门定位V型块21 —侧的带滚轮的夹紧装置包括横T形的支撑杆 24，固定在气门定位V型块21 —侧，横T形的支撑杆M上装有L形连杆5，连杆一端安装着 滚轮，复位弹簧位于L形连杆5与横T形的支撑杆M之间。所述的杆端定位柱3安装在杆端支撑座上面的杆端高度调整块2上，杆端定位柱3 可以沿气门轴线方向自由移动，在杆端定位柱3上面安装有定位针和杆端面跳动传感器1。所述的盘锥面跳动传感器6安装在盘锥面跳动传感器支撑座上端的高度调整块7 上，高度调整块7插接在空心的支撑座内，支撑座由螺栓固定在底座上；所述的杆部圆度传 感器22位于气门杆底部由螺钉固定在气门定位V型块21中心线上。所述的气门旋转驱动装置的驱动马达14安装在导轨15上的驱动马达支撑座13 上，其输出轴上连接着旋转轴9、橡胶轮8，旋转轴9安装在旋转轴支撑座12内，旋转轴支撑 座12与橡胶轮8之间的旋转轴9外套装有复位弹簧10，橡胶轮8与气门4盘端面相接触，气门旋转驱动装置的轴线与底座平面夹角为3-5度。所述的V型块21在与气门4接触面上，喷焊有硬质合金层。其联动关系为气门定位V型块21安放在底座16上面，气门4安放在气门定位V 型块21上面，气门4依靠杆端定位柱3进行定位。杆端定位柱3通过螺钉安装在杆端高度 调整块2上，杆端高度调整块2安装在杆端支撑座上面，杆端支撑座通过螺钉安装在底座16 上面。杆端面跳动传感器1通过螺钉安装在杆端定位柱3上。气门杆部圆度传感器22通 过螺钉固定在气门定位V型块21上面。气门4压紧部分由滚轮、L形连杆5、横T形的支撑 杆M及复位弹簧25组成，滚轮压紧在气门4杆部。盘锥面跳动传感器6通过螺钉固定在 高度调整块7上面，高度调整块7通过螺钉固定在支撑座上面，支撑座通过螺钉固定在底座 16上面。气门旋转部分由橡胶轮8、旋转轴9、橡胶轮10的复位弹簧10、旋转轴9的支撑座 12、支撑座12安装在导轨15上面，驱动马达14安装在支撑座13上面，支撑座13安装在导 轨15上面，驱动马达14心轴与旋转轴9连接，实现将驱动马达14的旋转运动传递到旋转 轴9。气门旋转部分的前行运动通过拉伸弹簧19执行，拉伸弹簧19 一端连接在开始开关支 撑架沈上面，支撑架沈固定在底座16上面；拉伸弹簧19另一端连接在凸轮靠板18。当凸 轮11运转到降程部分时，在拉伸弹簧19回缩力作用下，橡胶轮8与气门4接触。气门测量 时间控制部分由凸轮11、凸轮靠板18、时间控制马达23、数据采集开始开关20、数据采集结 束开关17组成，时间控制马达23心轴与凸轮11连接，将时间控制马达23的旋转运动传递 给凸轮11。凸轮11与凸轮靠板18相接触，将凸轮11的旋转运动通过凸轮靠板18传递给 支撑座12，将凸轮11的旋转运动转化为支撑座12的直线运动，实现气门旋转部分与气门4 的分离，凸轮11基圆半径的尺寸决定气门4测量的时间；当凸轮11降程时，通过拉伸弹簧 19的回缩力实现气门旋转部分与气门4的接触，实现驱动马达14带动气门4旋转。数据 采集部分由数据采集开始开关20、数据采集结束开关17、数据采集传感器1、6、22、A/D转化 器、显示器组成，数据采集开始开关20、数据采集结束开关17分别通过开始开关支撑座26、 结束开关支撑座27固定在底座16上面，当凸轮靠板18与数据采集开始开关20相接触时， 数据采集传感器1、6、22开始工作，当凸轮靠板18与数据采集结束开关17相接触时，数据 采集传感器1、6、22停止工作，A/D转换器对此段时间采集的数据进行计算，将测量结果显 示在显示器上面。操作过程为将气门4放入V型块21上面，使气门盘锥面、杆端面和杆部分别与传 感器6、1、22接触，通过气门压紧部分将气门4固定在V型块21中，实现气门4的定位；按 下启动按钮后，时间控制马达23带动凸轮11旋转，在拉伸弹簧19回缩力的作用下，支撑座 12向气门4靠拢，橡胶轮8与气门4相接触，同时驱动马达14开始旋转，从而带动气门4旋 转；当气门4与橡胶轮8相接触的同时，凸轮靠板18与数据采集开始开关20相接触，数据 采集部分开始工作；当凸轮11旋转到升程部分时，凸轮11驱动支撑座12向气门4相反方 向移动，将橡胶轮8与气门4分离，当凸轮靠板18与数据采集结束开关17相接触时，数据 采集部分停止工作，并将此段时间采集到的数据进行处理，通过显示器以数值的形式显现 出来；操作者将测量完的气门4取下，放入新的气门，循环进行下去。在测量过程中，如果有 气门4不合格，则显示器将报警，提示操作者将不合格的气门4挑选出来并隔离。
权利要求1.一种气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其特征是主要由气 门固定夹紧装置，气门参数测量装置，气门旋转驱动装置，测量时间控制装置和测量数据采 集装置组成，所述的气门固定夹紧装置主要由安装在底座上的支撑气门水平放置的气门定 位V型块，固定在气门定位V型块一侧的带滚轮的夹紧装置和安装在底座一端的杆端支撑 座上的杆端定位柱组成，所述的气门参数测量装置包括设置在气门盘锥面的盘锥面跳动传 感器、设置在气门杆下部的杆部圆度传感器和位于杆端定位柱上的杆端面跳动传感器；所 述的气门旋转驱动装置主要由驱动马达、传动轴和其带动的与气门盘底部相摩擦的橡胶轮 组成。
2.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的测量时间控制装置结构主要由时间控制马达、凸轮、凸轮靠板、拉伸弹簧、数 据采集开始和结束开关组成；时间控制马达轴上安装着凸轮，凸轮与凸轮靠板相接触；拉 伸弹簧安装在凸轮靠板和数据采集开始开关的支架之间，凸轮靠板另一侧装有安装在结束 开关支撑座上的数据采集结束开关。
3.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的数据采集部分由检测气门盘锥面、气门杆端面和杆部圆度位置变化的电感 式传感器、A/D转换器、数据存储器、显示器组成，在底座上面安装了数据采集开始传感器和 结束开关用以判断数据采集的开始、结束时间，显示器上面安装有不合格品报警装置。
4.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的固定在气门定位V型块一侧的带滚轮的夹紧装置，包括横T形的支撑杆，固 定在气门定位V型块一侧，横T形的支撑杆上装有L形连杆，连杆一端安装着滚轮，复位弹 簧位于L形连杆与横T形的支撑杆之间。
5.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的杆端定位柱安装在杆端支撑座上面的杆端定位柱高度调整块上，杆端定位 柱可以沿气门轴线方向自由移动，在杆端定位块上面安装有定位针和杆端面跳动传感器。
6.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的盘锥面跳动传感器安装在支撑座上端的高度调整块上，高度调整块插接在 空心的支撑座内，支撑座由螺栓固定在底座上；所述的杆部圆度传感器位于气门杆底部由 螺栓固定在气门定位V型块中心线上。
7.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的气门旋转驱动装置的驱动马达安装在固定在底座上的驱动马达支撑座上， 其输出轴上连接着旋转轴、橡胶轮，旋转轴安装在旋转轴支撑座内，支撑座与橡胶轮之间的 旋转轴外套装有复位弹簧，橡胶轮与气门盘端面相接触，气门旋转驱动装置的轴线与底座 平面夹角为3-5度。
8.根据权利要求1所述的气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其 特征是所述的V型块在与气门接触面上喷焊有硬质合金层。
专利摘要本实用新型公开了一种气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置属于计量检测设备，特别是测量发动机气门的专用设备。该气门盘锥面跳动、杆端面跳动和杆部圆度自动测量装置，其特征是主要由气门固定夹紧装置，气门参数测量装置，气门旋转驱动装置，测量时间控制装置和测量数据采集装置组成。该装置可同时自动测量气门盘锥面跳动、杆端面跳动和气门杆部圆度，提高了劳动效率。测量结果自动显示在显示器上面，测量数据准确。该装置安装有不合格品报警装置，使操作者能够及时发现不合格品。
文档编号G01B7/28GK201867166SQ20102063289
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者曲文强, 杨雷, 董兵 申请人:济南沃德汽车零部件有限公司