一种准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置的制作方法

本实用新型涉及一种钻井动力设备，尤其涉及一种准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置，属于钻井内燃机保养辅助工具技术领域。

背景技术：

内燃机是石油钻探设备的重要组成部分，作用是通过燃料在燃烧室里的燃烧为钻井、井下作业等提供动力或发电。由活塞、缸体（缸套）、缸盖构成内燃机的工作空间，活塞在气缸缸套内作上下往复运动，当活塞运动到上止点位置时，活塞顶平面到气缸盖平面的距离就是气缸的压缩余隙。

内燃机在使用过程中，会出现气缸盖与气缸体的接触面渗漏燃气、润滑油以及冷却水的故障。为了使内燃机能够正常工作，保证钻井生产的顺利进行，现场操作人员需要取下气缸盖、气缸盖垫片、油封和水封等排除这些故障，并更换不合格的零件。但装配的气缸盖垫片在缸盖螺栓扭紧力矩的作用下会发生变形，拆卸后就不能再使用，必须更换新的才能保证密封性能。另一方面，内燃机运转一定时间后，运动件之间存在磨损，导致活塞连杆组中心距有所变化，一定程度上也会造成压缩余隙发生相应地变化。现场使用过程中经常需要更换缸套、活塞和连杆，更换后对应的装配尺寸发生变动，也会影响压缩余隙。因此，在进行相关操作后，有必要对压缩余隙值进行检测。

现有压缩余隙的检测方法主要是压铅检测法，其检测步骤是：拆下气缸盖，取几段细保险丝，均匀铺放在活塞顶上（卧式发动机应用黄油粘住），但应避开气门位置；然后装上气缸盖；按规定顺序、扭矩分两至三次拧紧缸盖螺栓；摇转曲轴，使活塞转过上止点；拆下缸盖，取出被压的保险丝，测量其厚度，求出平均值，即为气缸的压缩余隙。用此数值与该内燃机的标准压缩余隙进行比较，如不符合要求，则可以根据测量出来的压缩余隙值采用更换厚度不同的缸盖垫片进行调整，保证其值符合要求。

采用压铅检测法，实际检测一次需要耗时约两小时，工作效率低，且操作人员的劳动强度大，且一次成功率和测量精度都不能得到保证。还会导致缸盖垫片的厚度不准确，压缩余隙出现过大或过小的修理缺陷，使内燃机出现相关的故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置，可以避免多次拆缷缸盖，几分钟就可以测出压缩余隙值的大小，从而可以精确得到缸盖垫片的厚度。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置，包括测量支架，所述测量支架包括水平导轨，所述水平导轨的下部呈上窄下宽的梯形截面；所述水平导轨的左端安装有左支架，所述左支架的顶部中心设有沿全长度方向延伸且上窄下宽的左支架梯形槽，所述水平导轨的左端下部嵌于所述左支架梯形槽中；所述左支架的左端设有向下伸出且横截面呈弧形的左支架底座，所述左支架底座的底部中心设有安装有磁铁的左支架磁铁安装槽；所述水平导轨的右端头安装有右支架，所述右支架的左半部顶部中心设有上窄下宽的右支架梯形槽，所述水平导轨的右端头下部嵌于所述右支架梯形槽中；所述右支架的右端设有向下伸出且横截面呈弧形的右支架底座，所述右支架底座的底部中心设有安装有磁铁的右支架磁铁安装槽，所述左支架底座与所述右支架底座的凹弧面相向且底部对称磁吸在缸套两侧的支承肩平面上；所述右支架长度方向的中部安装有数显式百分表，所述数显式百分表下端的测量杆自上而下插接在右支架竖孔中，所述测量杆的外周套装有锥形锁紧套，所述锥形锁紧套的上半部设有向下延伸的锁紧套伸缩缝，所述锁紧套伸缩缝的上端开口，所述锥形锁紧套的下端外周设有锁紧套外螺纹；所述测量杆下端的测量触头从所述锥形锁紧套的下端口伸出，所述锥形锁紧套的下端从所述右支架竖孔的下端口伸出，所述锁紧套外螺纹上旋接有锁紧螺母；当测量触头的底部与缸套的支承肩平面相平时，所述数显式百分表的读数为零。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：左支架梯形槽沿水平导轨滑动可以调节左支架的位置，右支架梯形槽沿水平导轨滑动可以调节右支架的位置，左支架底座凹弧面与右支架底座凹弧面的凹弧面相向，可以正好适配在缸套的外周，避免其它部件干涉；左支架底座和右支架底座的底部分别通过磁铁吸合在缸套的支承肩上；沿顺时针方向盘动飞轮，使活塞位于该缸上止点前30°左右，然后将数显百分表安装在右支架上并锁定；当数显百分表的测量触头底部与左右支架底座的底平面即缸套支承肩平面相平时，将数显百分表的读数置零；然后一人逆时针盘动飞轮，一人观察数显百分表，当数显百分表的数字达到最大值时，停止盘车，此时活塞处于该缸的上止点；读出活塞位于上止点时数显百分表的读数值，该读数值等于上止点时活塞顶面与缸套支承肩平面之间的距离h1，从而可以很方便地计算出缸盖垫片厚度δ，缸盖垫片厚度δ＝压缩余隙标准值H-上止点时活塞顶面与缸套支承肩平面之间的距离h1-气缸盖止口高度值h2。与传统的压铅检测法相比，省去了多次拆缷缸盖等工作，几分钟就可以测出压缩余隙值的大小，从而准确得到缸盖垫片厚度δ，极大的提高了工作效率，且精度高。

作为本实用新型的改进，所述水平导轨的轴线位于缸套的直径上方。可以使数显百分表的测量触头接触活塞顶面的直径线，提高测量精度。

作为本实用新型的进一步改进，所述左支架与所述左支架底座相连接处的内角设有向内凹陷的左支架凹弧槽，所述右支架与所述右支架底座相连接处的内角设有向内凹陷的右支架凹弧槽。左支架凹弧槽和右支架凹弧槽在测量时可保证测量支架与缸套上缘不发生干涉，可保证测量的精度。

作为本实用新型的进一步改进，所述水平导轨的底部中心设有向上凹陷的导轨底壁凹槽，所述水平导轨的梯形截面上端与水平导轨上部的连接处对称设有向上向靠近轴线方向凹陷的导轨内角凹槽；所述左支架梯形槽的底部中心设有向下凹陷的左支架底部凹槽，所述左支架梯形槽底部的两角部对称设有向下向远离轴线方向凹陷的左支架底角凹槽；所述右支架梯形槽的底部中心设有向下凹陷的右支架底部凹槽，所述右支架梯形槽底部的两角部对称设有向下向远离轴线方向凹陷的右支架底角凹槽。水平导轨的底部中心设置导轨底壁凹槽可以减少与支架梯形槽底壁的接触面积，减少摩擦阻力，水平导轨梯形截面的上端设置导轨内角凹槽可以避免与支架梯形槽形成干涉。左支架底部凹槽和右支架底部凹槽可以减少与水平导轨底壁的接触面积，减少摩擦阻力；左支架底角凹槽和右支架底角凹槽可以避免与水平导轨的底角形成干涉，确保支架的平移顺畅。

附图说明

图1为本实用新型准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置的工作状态图。

图2为本实用新型准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置的主视图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2中水平导轨的截面图。

图5为图2中左支架的俯视图。

图6为图5中沿A-A的剖视图。

图7为图6中沿B-B的剖视放大图。

图8为图6中沿C-C的剖视放大图。

图9为图2中右支架的俯视图。

图10为图9中沿D-D的剖视图。

图11为图10中沿E-E的剖视放大图。

图12为图10中沿F-F的剖视放大图。

图13为图2中锥形锁紧套的剖视放大图。

图14为缸盖垫片厚度的测定关系图。

图中：1.水平导轨；1a.导轨底壁凹槽；1b.导轨内角凹槽；2.左支架；2a.左支架梯形槽；2b.左支架底座；2b1.左支架底座凹弧面；2c.左支架磁铁安装槽；2d.左支架凹弧槽；2e.左支架底部凹槽；2f.左支架底角凹槽；3.右支架；3a.右支架梯形槽；3b.右支架底座；3b1.右支架底座凹弧面；3c.右支架磁铁安装槽；3d.右支架凹弧槽；3e.右支架底部凹槽；3f.右支架底角凹槽；3g.右支架竖孔；4.数显式百分表；4a.测量杆；4b.测量触头；5.锥形锁紧套；5a.锁紧套伸缩缝；5b.锁紧套外螺纹；6.平垫片；7.锁紧螺母；8.缸套；9.活塞；H.压缩余隙标准值；δ.缸盖垫片厚度；h1.上止点时活塞顶面与缸套支承肩平面之间的距离；h2.气缸盖止口高度值。

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

如图1至图14所示，本实用新型准确确定内燃机缸盖垫片厚度的装置包括测量支架，测量支架包括水平导轨1，水平导轨1的下部呈上窄下宽的梯形截面；水平导轨1的左端安装有左支架2，左支架2的顶部中心设有沿全长度方向延伸且上窄下宽的左支架梯形槽2a，水平导轨1的左端下部嵌于左支架梯形槽2a中；左支架2的左端设有向下伸出且横截面呈弧形的左支架底座2b，左支架底座2b的底部中心设有左支架磁铁安装槽2c，左支架磁铁安装槽2c中安装有磁铁。

水平导轨1的右端头安装有右支架3，右支架3的左半部顶部中心设有上窄下宽的右支架梯形槽3a，水平导轨1的右端头下部嵌于右支架梯形槽3a中；右支架3的右端设有向下伸出且横截面呈弧形的右支架底座3b，右支架底座3b的底部中心设有右支架磁铁安装槽3c，右支架磁铁安装槽3c中安装有磁铁，左支架底座凹弧面2b1与右支架底座凹弧面3b1相向，以便与缸套8的外圆周相适应。

右支架3长度方向的中部安装有数显式百分表4，数显式百分表4下端的测量杆4a自上而下插接在右支架竖孔3g中，测量杆4a的外周套装有锥形锁紧套5，锥形锁紧套5的上半部设有向下延伸的锁紧套伸缩缝5a，锁紧套伸缩缝5a的上端开口，锥形锁紧套5的下端外周设有锁紧套外螺纹5b；测量杆4a下端的测量触头4b从锥形锁紧套5的下端口伸出，锥形锁紧套5的下端从右支架竖孔3g的下端口伸出，锁紧套外螺纹5b上旋接有锁紧螺母7，锁紧螺母7与右支架3的底面之间压有平垫片6。

左支架梯形槽2a沿水平导轨1滑动可以调节左支架2的位置，右支架梯形槽3a沿水平导轨1滑动可以调节右支架3的位置，左支架底座凹弧面2b1与右支架底座凹弧面3b1相向，正好对称贴合在缸套的两侧外周；左支架底座2b和右支架底座3b分别通过磁铁吸合在缸套8的支承肩上；沿顺时针方向盘动飞轮，使活塞9位于该缸上止点前30°左右，然后将数显百分表安装在右支架3上并锁定；

当数显百分表的测量触头4b底部与左支架底座2b及右支架底座3b的底平面即缸套支承肩平面相平时，将数显百分表的读数置为零；然后一人逆时针盘动飞轮，一人观察数显百分表，当数显百分表的数字达到最大值时，停止盘车，此时活塞9处于该缸的上止点；读出活塞9位于上止点时数显百分表的读数值，该读数值等于上止点时活塞顶面与缸套支承肩平面之间的距离h1，从而可以很方便地计算出缸盖垫片厚度δ，缸盖垫片厚度δ＝压缩余隙标准值H-上止点时活塞顶面与缸套支承肩平面之间的距离h1-气缸盖止口高度值h2。

左支架底座2b和右支架底座3b对称磁吸在缸套8的支承肩平面上，且水平导轨1的轴线位于缸套8的直径上方，可以使数显百分表的测量触头4b接触活塞9顶面的直径线，提高测量精度。

左支架2与左支架底座2b相连接处的内角设有向内凹陷的左支架凹弧槽2d，右支架3与右支架底座3b相连接处的内角设有向内凹陷的右支架凹弧槽3d，在测量时可保证测量支架与缸套8上缘不发生干涉，可保证测量的精度。

水平导轨1的底部中心设有向上凹陷的导轨底壁凹槽1a，水平导轨1的梯形截面上端与水平导轨1上部的连接处对称设有向上向靠近轴线方向凹陷的导轨内角凹槽1b。水平导轨1的底部中心设置导轨底壁凹槽1a可以减少与支架梯形槽底壁的接触面积，减少摩擦阻力，水平导轨梯形截面的上端设置导轨内角凹槽1b可以避免与支架梯形槽形成干涉。

左支架梯形槽2a的底部中心设有向下凹陷的左支架底部凹槽2e，左支架梯形槽2a底部的两角部对称设有向下向远离轴线方向凹陷的左支架底角凹槽2f；右支架梯形槽3a的底部中心设有向下凹陷的右支架底部凹槽3e，右支架梯形槽3a底部的两角部对称设有向下向远离轴线方向凹陷的右支架底角凹槽3f。左支架底部凹槽2e和右支架底部凹槽3e可以减少与水平导轨1底壁的接触面积，减少摩擦阻力；左支架底角凹槽2f和右支架底角凹槽3f可以避免与水平导轨1的底角形成干涉，确保支架的平移顺畅。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。