專利名稱：柴油機(jī)活塞十字頭及連桿組件安裝調(diào)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種柴油機(jī)活塞十字頭及連桿組件的安裝調(diào)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
大功率船用低速柴油機(jī)普遍采用活塞十字頭及連桿組件，它是柴油機(jī)中受熱和機(jī)械負(fù)載共同作用、運(yùn)行環(huán)境惡劣的運(yùn)動(dòng)件。為減小活塞所受側(cè)向作用力，大功率低速柴油機(jī)都采用活塞十字頭結(jié)構(gòu)，由十字頭承擔(dān)側(cè)向力，并將推力傳遞到連桿小頭。十字頭處于周期性沖擊載荷作用下，運(yùn)動(dòng)處于非勻速擺動(dòng)狀態(tài)，軸承負(fù)載大，工作溫度高，油膜很難形成，工 作條件十分苛刻。十字頭軸承是低速柴油機(jī)各種軸承中發(fā)生故障較多的軸承之一。為保證十字頭工作可靠性，在設(shè)計(jì)階段采取增大軸承承載面積，保證潤(rùn)滑油供應(yīng)等措施。但由于缸套結(jié)構(gòu)限制十字頭尺寸，軸承承載比壓已接近材料許用極限，受力不均勻極易導(dǎo)致十字頭軸瓦快速磨損，因此必須采用合理的活塞十字頭機(jī)構(gòu)裝配工藝及調(diào)試檢測(cè)方法，保證活塞十字頭結(jié)構(gòu)可靠性。傳統(tǒng)裝配中，十字頭安裝大多憑經(jīng)驗(yàn)檢查軸瓦間隙，判斷十字頭與活塞是否對(duì)正，檢查費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且很難保證十字頭受力均勻性。因此，本實(shí)用新型提出以連桿小頭應(yīng)變測(cè)量、連桿小頭軸承和十字頭托板應(yīng)變與油膜厚度測(cè)量判定活塞十字頭及連桿組件裝配質(zhì)量的新方法，完善低速大功率柴油機(jī)裝配工藝，提高柴油機(jī)工作可靠性和使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)柴油機(jī)活塞十字頭及連桿組件傳統(tǒng)裝配工藝存在的費(fèi)時(shí)費(fèi)力、不易保證十字頭受力均勻性和工作可靠性的不足，而提供的一種柴油機(jī)活塞十字頭及連桿組件安裝調(diào)試設(shè)備。本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型包括第一光導(dǎo)纖維傳感器、第二光導(dǎo)纖維傳感器、第一力傳感器、第二力傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在十字頭托板的一側(cè)分別設(shè)置有用來測(cè)量十字頭托板與十字頭之間油膜厚度的第一光導(dǎo)纖維傳感器和用來測(cè)量十字頭托板受力情況的第一力傳感器。在連桿小頭軸上分別設(shè)置有用來測(cè)量連桿小頭軸承油膜厚度的第二光導(dǎo)纖維傳感器和用來測(cè)量連桿小頭軸承受力情況的第二力傳感器。所述的第一光導(dǎo)纖維傳感器、第二光導(dǎo)纖維傳感器、第一力傳感器、第二力傳感器的輸出端均與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端信號(hào)連接。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型提出以連桿小頭應(yīng)變測(cè)量、連桿小頭軸承和十字頭托板應(yīng)變與油膜厚度測(cè)量判定活塞十字頭及連桿組件裝配質(zhì)量和運(yùn)行工況的新設(shè)備，對(duì)完善低速大功率柴油機(jī)裝配工藝、提高柴油機(jī)工作可靠性和使用壽命具有重要意義，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。
圖I為本實(shí)用新型應(yīng)用示意圖。圖2為本實(shí)用新型安裝調(diào)試工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。如圖I所示，本實(shí)用新型首選在十字頭托板4和連桿5小頭軸上分別植入光導(dǎo)纖維傳感器，形成托板光導(dǎo)纖維傳感器6和連桿光導(dǎo)纖維傳感器8，采用激光感應(yīng)熒光(LIF)新型方法對(duì)油膜厚度作精確測(cè)量，利用流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論，計(jì)算出十字頭托板和連桿小頭軸承的承載情況，這兩個(gè)傳感器分別得到十字頭托板與滑塊之間的油膜厚度hs、連桿小頭軸承的油膜厚度4。
·[0015]在十字頭托板4和連桿5小頭軸安裝有力傳感器，形成托板力傳感器7和連桿力傳感器9，這兩個(gè)傳感器分別用于測(cè)量十字頭托板和連桿小頭軸承的受力情況。根據(jù)測(cè)量得到的十字頭托板和連桿小頭軸承的受力情況，計(jì)算出連桿與垂直線的夾角a i。根據(jù)實(shí)測(cè)的上止點(diǎn)位置(由光電傳感器檢測(cè)出上止點(diǎn)的位置)，再次計(jì)算連桿與垂直線的夾角Qj，計(jì)算a i與α」差值。當(dāng)hs或Ii1 < hmin (最小油膜厚度)時(shí),或a i與Ctj差值>Λ (允許偏差)時(shí),說明安裝與運(yùn)行異常，需要重新調(diào)整。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10用于油膜厚度、受力情況和上止點(diǎn)位置檢測(cè)，計(jì)算連桿與垂直線的夾角CIp ^與CIj差值，作出安裝與運(yùn)行情況判斷。同時(shí)，通過CAN總線電路,與主控系統(tǒng)通信。如圖I和圖2所示，首先設(shè)定最小油膜厚度hmin、允許偏差Λ。接著，進(jìn)行活塞桿2與活塞I安裝固定、活塞桿2與十字頭3安裝、十字頭托板4預(yù)裝到機(jī)體上、連桿5預(yù)裝到曲軸11上、在十字頭托板4和連桿小頭軸承上分別安裝光導(dǎo)纖維傳感器與力傳感器、活塞與十字頭整體吊入氣缸內(nèi)、連桿小頭軸承預(yù)裝到十字頭等操作。然后，啟動(dòng)柴油機(jī)運(yùn)行，測(cè)量十字頭托板與滑塊之間的油膜厚度hs、連桿小頭軸承的油膜厚度Ill、十字頭托板上受的力Ps、連桿小頭軸承上受的力P1、上止點(diǎn)位置k、連桿與垂直線的夾角％等參數(shù)。計(jì)算dpa i與％差值，與最小油膜厚度hmin、允許偏差Λ比較，作出安裝與運(yùn)行情況判斷。
權(quán)利要求1.柴油機(jī)活塞十字頭及連桿組件安裝調(diào)試設(shè)備，包括第一光導(dǎo)纖維傳感器、第二光導(dǎo)纖維傳感器、第一力傳感器、第二力傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于 在十字頭托板的一側(cè)分別設(shè)置有用來測(cè)量十字頭托板與十字頭之間油膜厚度的第一光導(dǎo)纖維傳感器和用來測(cè)量十字頭托板受力情況的第一力傳感器； 在連桿小頭軸上分別設(shè)置有用來測(cè)量連桿小頭軸承油膜厚度的第二光導(dǎo)纖維傳感器和用來測(cè)量連桿小頭軸承受力情況的第二力傳感器； 所述的第一光導(dǎo)纖維傳感器、第二光導(dǎo)纖維傳感器、第一力傳感器、第二力傳感器的輸出端均與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端信號(hào)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)活塞十字頭及連桿組件安裝調(diào)試設(shè)備。本實(shí)用新型包括第一光導(dǎo)纖維傳感器、第二光導(dǎo)纖維傳感器、第一力傳感器、第二力傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在十字頭托板的一側(cè)分別設(shè)置有用來測(cè)量十字頭托板與十字頭之間油膜厚度的第一光導(dǎo)纖維傳感器和用來測(cè)量十字頭托板受力情況的第一力傳感器。在連桿小頭軸上分別設(shè)置有用來測(cè)量連桿小頭軸承油膜厚度的第二光導(dǎo)纖維傳感器和用來測(cè)量連桿小頭軸承受力情況的第二力傳感器。第一光導(dǎo)纖維傳感器、第二光導(dǎo)纖維傳感器、第一力傳感器、第二力傳感器的輸出端均與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入端信號(hào)連接。本實(shí)用新對(duì)完善低速大功率柴油機(jī)裝配工藝、提高柴油機(jī)工作可靠性和使用壽命具有重要意義。
文檔編號(hào)G01B11/06GK202684491SQ20122038781
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者陳國(guó)金, 劉婷婷, 劉忠民, 彭章明, 朱澤飛, 元廣杰, 蘇少輝, 龔友平 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)