本發(fā)明涉及一種軸類零件的同軸度測量裝置，特別是一種船用低速柴油機(jī)活塞桿和活塞的同軸度測量裝置，還包括活塞桿和活塞的同軸度測量方法以及減小活塞桿和活塞的同軸度偏差的調(diào)整方法，屬于軸類零件位置公差測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中各種不同直徑的軸段裝配成的軸類組合件種類很多，軸類組合件不同直徑軸段之間的同軸度偏差對(duì)于部件運(yùn)動(dòng)的安全性以及設(shè)備的整體性能都有重要的影響。如船用低速柴油機(jī)上的活塞組件主要由活塞桿和活塞裝配而成，活塞組件在氣缸套內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將缸內(nèi)柴油燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而低速船用柴油機(jī)的缸內(nèi)燃燒壓力非常高，100%功率運(yùn)行時(shí)缸內(nèi)的最高壓力超過18mpa，所以，活塞外周面與缸套內(nèi)孔的配合間隙非常重要，必須保證間隙值在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，否則，輕則增大了氣缸套及活塞組件的磨損速度，重則易發(fā)生安全事故。因此，在活塞組裝的過程中需要控制好活塞與活塞桿裝配的同軸度偏差，必須使其在設(shè)計(jì)要求的同軸度公差范圍內(nèi)，對(duì)提高船用低速柴油機(jī)的裝配質(zhì)量，確保船用低速柴油機(jī)的工作安全具有重要意義。

cn203881289u的中國實(shí)用新型專利公開了一種活塞環(huán)槽與外圓同心度測量裝置，該裝置包括心軸、百分表以及定位表架，活塞支撐作為心軸的v形塊上，定位表架的一端與百分表的下端部相連接，另一端安裝在心軸一側(cè)，通過活塞在作為心軸的v形塊上的360°轉(zhuǎn)動(dòng)，完成活塞環(huán)槽與活塞外圓的同心度測量。該裝置操作簡便，提高了工作效率，減少人力成本投入，同時(shí)測量精度誤差可以降低到最小。但是，該裝置只能用于重量較輕活塞的同心度測量，不能用于活塞桿和活塞的同軸度測量，尤其是船用低速柴油機(jī)上的活塞組件重量達(dá)600公斤以上，無法采用轉(zhuǎn)動(dòng)活塞組件的方式進(jìn)行同軸度測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、測量誤差較小、操作方便的活塞與活塞桿同軸度測量裝置及測量調(diào)整方法

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種活塞與活塞桿同軸度測量裝置，包括由兩個(gè)半圓形環(huán)體固定連接而成的環(huán)形夾箍、滑塊、支架和百分表，所述半圓形環(huán)體的徑向外緣內(nèi)設(shè)有矩形橫截面的半圓形凹槽，半圓形環(huán)體的徑向內(nèi)緣與活塞桿外圓匹配，半圓形環(huán)體兩端的上下側(cè)分別向外垂直延伸出耳板，兩個(gè)半圓形環(huán)體內(nèi)緣抱住活塞桿的外圓，此時(shí)對(duì)應(yīng)的耳板彼此抵靠，通過配對(duì)的鉸制螺栓螺母組固定連接成環(huán)形夾箍，所述環(huán)形夾箍的內(nèi)孔固定在活塞桿外圓上，兩個(gè)半圓形凹槽拼接成環(huán)形凹槽；所述滑塊的水平投影呈扇形，連接孔貫穿滑塊的對(duì)稱軸中心，滑塊嵌在環(huán)形凹槽中；所述支架包括彼此垂直固定連接的水平桿和垂直桿，水平桿的一端固定在滑塊的連接孔中；百分表的固定桿固定在垂直桿下端的夾持塊中，且平行于水平桿，百分表的觸頭抵靠在被測的活塞的外周面上。

進(jìn)一步的，所述半圓形凹槽的上下側(cè)中部分別設(shè)有內(nèi)凹的且與半圓形凹槽同心的弧形滑槽；所述滑塊兩側(cè)的扇形面中部分別設(shè)有外凸的弧形凸牙，滑塊的弧形凸牙分別嵌進(jìn)半圓形凹槽對(duì)應(yīng)的弧形滑槽中。

進(jìn)一步的，柔性墊固定在半圓形環(huán)體的徑向內(nèi)緣上，且位于在環(huán)形夾箍內(nèi)孔和活塞桿外圓之間。柔性墊的外徑d與活塞桿的外徑之差d－d≤0.08mm～0.12mm。所述柔性墊的材質(zhì)為橡膠。

進(jìn)一步的，在半圓環(huán)體的上側(cè)面上設(shè)有分辨率為1°的180°圓周刻度線。

進(jìn)一步的，水平桿的一端設(shè)有方榫，滑塊的連接孔外端設(shè)有與方榫配合的方沉孔，水平桿的方榫伸進(jìn)方沉孔中，緊固螺釘穿過連接孔擰入方榫中，使得水平桿定位固定在滑塊的外側(cè)。

一種活塞與活塞桿同軸度測量裝置的測量調(diào)整方法，包括以下步驟：

1）支架和滑塊的裝配

通過水平桿一端的方榫和滑塊的定位連接，將滑塊和支架組裝成一個(gè)滑塊支架組件，并保證支架平面始終和活塞軸心線共面；

2）滑塊支架組件裝入半圓形環(huán)體外緣內(nèi)

將滑塊插進(jìn)半圓形環(huán)體的半圓形凹槽中，使滑塊上下側(cè)的弧形凸牙分別嵌進(jìn)半圓形凹槽對(duì)應(yīng)的弧形滑槽中，使得滑塊只能沿弧形滑槽繞弧形滑槽中心轉(zhuǎn)動(dòng)；

3）兩個(gè)半圓形環(huán)體固定在活塞桿上

將活塞組件垂直支撐在測量平臺(tái)上，然后將兩個(gè)半圓形環(huán)體配對(duì)安裝在活塞桿靠近活塞頭的位置，使得半圓形環(huán)體的耳板彼此抵靠，再通過配對(duì)的鉸制螺栓螺母組固定連接成環(huán)形夾箍；

4）百分表安裝在滑塊上

將百分表的固定桿插進(jìn)垂直桿下端的夾持塊中，擰緊穿過夾持塊的滾花螺釘，使百分表的固定桿與垂直桿垂直固定連接，百分表的觸頭靠壓在被測的活塞的外周面上，使百分表的觸頭具有被壓的初始值，待確認(rèn)百分表已固定后，轉(zhuǎn)動(dòng)表盤使指針歸零；

5）根據(jù)百分表測量值調(diào)整活塞桿和活塞的相對(duì)位置

松開活塞桿和活塞的部分連接螺栓，推動(dòng)滑塊繞環(huán)形凹槽中心轉(zhuǎn)動(dòng)一周，觀察百分表讀數(shù)，若百分表的讀數(shù)都小于設(shè)定值，則活塞與活塞桿的同軸度符合要求，對(duì)角上緊部分連接螺栓；若百分表讀數(shù)大于設(shè)定值，則記下最大讀數(shù)，再次推動(dòng)滑塊繞環(huán)形凹槽中心轉(zhuǎn)動(dòng)，在最大讀數(shù)處停止，在此處做好記號(hào)，并記下對(duì)應(yīng)的半圓形環(huán)體上側(cè)面的圓周刻度線的度數(shù)；在最大讀數(shù)處的正對(duì)面即另一個(gè)半圓形環(huán)體圓周刻度線的同樣度數(shù)位置，用榔頭輕輕敲擊銅棒尾部，調(diào)整活塞桿和活塞的相對(duì)位置；觀察百分表讀數(shù)，待百分表讀數(shù)到-0.02～0.02mm內(nèi)，停止調(diào)整活塞桿和活塞的相對(duì)位置；

6）完成最終測量

擰緊活塞桿和活塞的部分連接螺栓后，再次推動(dòng)滑塊繞環(huán)形凹槽中心轉(zhuǎn)動(dòng)一周，直至滑塊在環(huán)形夾箍環(huán)形凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的測量值均小于設(shè)定值，完成活塞桿和活塞相對(duì)位置的調(diào)整和兩者同軸度的測量。

本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便。由兩個(gè)半圓形環(huán)體固定連接的環(huán)形夾箍內(nèi)孔通過柔性墊固定在活塞桿上，使得環(huán)形夾箍穩(wěn)定可靠地固定在活塞桿上，提高了環(huán)形夾箍內(nèi)孔中心與活塞桿軸心線的重合度。環(huán)形夾箍的外緣環(huán)面中設(shè)置了環(huán)形凹槽，滑塊嵌在環(huán)形凹槽中，其外緣安裝了支架和百分表?；瑝K可在弧形凸牙和弧形滑槽的導(dǎo)向下，繞環(huán)形夾箍的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)百分表的觸頭繞活塞外周面也轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從而完成活塞與活塞桿的同軸度測量。本發(fā)明的測量方法采用活塞組件靜止不動(dòng)，百分表的觸頭繞活塞轉(zhuǎn)動(dòng)一周的方法，降低了活塞組件的同軸度測量難度，提高了測量精度；調(diào)整活塞與活塞桿相對(duì)位置的方法快捷準(zhǔn)確，提高了工作效率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明活塞與活塞桿同軸度測量裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明安裝在活塞組件上的主視圖；

圖3是半圓形環(huán)體的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明滑塊的主視圖；

圖5是圖4的俯視圖；

圖6是圖5的a-a剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和船用低速柴油機(jī)上的活塞組件同軸度測量的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1～圖3所示，本發(fā)明包括由兩個(gè)配對(duì)精密加工的半圓形環(huán)體11固定連接而成的環(huán)形夾箍1、滑塊2、支架3和百分表4，半圓形環(huán)體11的徑向外緣內(nèi)設(shè)有矩形橫截面的半圓形凹槽111，半圓形環(huán)體11的徑向內(nèi)緣與活塞桿100外圓匹配，半圓形環(huán)體11兩端的上下側(cè)分別向外垂直延伸出耳板112，兩個(gè)半圓形環(huán)體11內(nèi)緣抱住活塞桿100的外圓，此時(shí)對(duì)應(yīng)的耳板112彼此抵靠，通過配對(duì)的鉸制螺栓螺母組12固定連接成環(huán)形夾箍1，橡膠材質(zhì)的柔性墊13粘接固定在半圓形環(huán)體11的徑向內(nèi)緣上，且位于在環(huán)形夾箍內(nèi)孔101和活塞桿100外圓之間。柔性墊13的外徑d與活塞桿的外徑d之差d－d≤0.08mm～0.12mm，這樣的結(jié)構(gòu)使得環(huán)形夾箍10穩(wěn)定可靠地固定在活塞桿100上，并提高了環(huán)形夾箍內(nèi)孔101中心與活塞桿100軸心線的重合度。兩個(gè)半圓形凹槽111拼接成環(huán)形凹槽102，在半圓環(huán)體11的上側(cè)面上設(shè)有分辨率為1°的180°圓周刻度線113，方便調(diào)節(jié)活塞桿100和活塞200的相對(duì)位置，從而提高活塞桿100和活塞200的同軸度精度，滑塊2嵌在環(huán)形凹槽102中。

如圖4和圖6所示，滑塊2的水平投影呈扇形，連接孔21貫穿滑塊2的對(duì)稱軸中心。如圖3和圖6所示，半圓形凹槽111的上下側(cè)中部分別設(shè)有內(nèi)凹的且與半圓形凹槽111同心的弧形滑槽14，滑塊2兩側(cè)的扇形面中部分別設(shè)有外凸的弧形凸牙21。滑塊2嵌在環(huán)形凹槽102中時(shí)，滑塊2的弧形凸牙21分別嵌進(jìn)半圓形凹槽111對(duì)應(yīng)的弧形滑槽14中，使得滑塊2可在環(huán)形凹槽102的弧形凸牙21和弧形滑槽14的導(dǎo)向下，繞環(huán)形夾箍10的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成活塞200與活塞桿100的同軸度測量。

如圖1、圖2、圖5和圖6所示，支架3包括彼此垂直固定連接的水平桿31和垂直桿32，水平桿31的一端設(shè)有方榫311，滑塊2的連接孔22外端設(shè)有與方榫311配合的方沉孔221，水平桿31的方榫311伸進(jìn)方沉孔221中，緊固螺釘33穿過連接孔22擰入方榫311中，使得支架3的水平桿31定位固定在滑塊2的外側(cè)。百分表4的固定桿41固定在垂直桿32下端的夾持塊321中，且平行于水平桿31，百分表4的觸頭42抵靠在被測的活塞200的外周面上。

一種活塞與活塞桿同軸度測量裝置的測量調(diào)整方法，包括以下步驟：

1)支架3和滑塊2的裝配

通過水平桿31一端的方榫311和滑塊2的定位連接，將滑塊2和支架3組裝成一個(gè)滑塊支架組件30，并保證支架3平面始終和活塞200軸心線共面。

2)滑塊支架組件30裝入半圓形環(huán)體外緣內(nèi)

將滑塊2插進(jìn)半圓環(huán)形體11的半圓形凹槽111中，使滑塊2上下側(cè)的弧形凸牙21分別嵌進(jìn)半圓形凹槽111對(duì)應(yīng)的弧形滑槽14中，使得滑塊2只能沿弧形滑槽14繞弧形滑槽14中心轉(zhuǎn)動(dòng)。

3）兩個(gè)半圓形環(huán)體11固定在活塞桿100上

將活塞組件垂直支撐在測量平臺(tái)300上，然后將兩個(gè)半圓形環(huán)體11配對(duì)安裝在活塞桿100靠近活塞200的位置，使得半圓形環(huán)體11的耳板112彼此抵靠，再通過配對(duì)的鉸制螺栓螺母組12固定連接成環(huán)形夾箍1。

4）百分表4安裝在滑塊2上

將百分表4的固定桿41插進(jìn)垂直桿32下端的夾持塊321中，擰緊滾花螺釘43，使百分表4的固定桿41與垂直桿32垂直固定連接，百分表4的觸頭42抵靠在被測的活塞200的外周面上，并壓入0.4～0.6mm，確認(rèn)百分表4已固定后，轉(zhuǎn)動(dòng)表盤使指針歸零。

5）根據(jù)百分表4測量值調(diào)整活塞桿100和活塞200的相對(duì)位置

松開活塞桿100和活塞200的部分連接螺栓201，推動(dòng)滑塊2繞環(huán)形凹槽102中心轉(zhuǎn)動(dòng)一周，觀察百分表4的讀數(shù)，若百分表4的讀數(shù)都小于0.05mm，則活塞200與活塞桿100的同軸度符合要求，對(duì)角上緊部分連接螺栓201。若百分表4讀數(shù)大于0.05mm，則記下最大讀數(shù)，再次推動(dòng)滑塊2繞環(huán)形凹槽102中心轉(zhuǎn)動(dòng)，在最大讀數(shù)處停止，在此處做好記號(hào)，并記下對(duì)應(yīng)的半圓形環(huán)體11上側(cè)面的圓周刻度線113的度數(shù)；在最大讀數(shù)處的正對(duì)面即另一個(gè)半圓形環(huán)體11圓周刻度線113的同樣度數(shù)位置，用榔頭輕輕敲擊銅棒尾部，調(diào)整活塞桿100和活塞200的相對(duì)位置；觀察百分表4讀數(shù)，待百分表4讀數(shù)到-0.02～0.02mm內(nèi)，停止調(diào)整活塞桿100和活塞200的相對(duì)位置。

6）完成最終測量

擰緊活塞桿100和活塞200的部分連接螺栓201后，再次推動(dòng)滑塊2繞環(huán)形凹槽102中心轉(zhuǎn)動(dòng)一周，直至滑塊2在環(huán)形夾箍環(huán)形凹槽102內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的測量值均小于0.05mm，完成活塞桿100和活塞200相對(duì)位置的調(diào)整和兩者同軸度的測量。

本發(fā)明除了用于活塞組件同軸度測量外，還適用于轉(zhuǎn)動(dòng)不方便、且需要對(duì)同軸度進(jìn)行人工微調(diào)的軸類零件的同軸度測量和裝配的調(diào)整。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換型成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。