本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試裝置。目前采用的曲軸安裝工藝容易造成安裝后的曲軸變形，產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。本實(shí)用新型專利技術(shù)是在柴油機(jī)的機(jī)座上設(shè)置有柴油機(jī)曲軸，兩者之間通過主軸承座配合；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)連桿大頭軸頸安裝拉力油缸，同時(shí)拉力油缸固定在機(jī)座的內(nèi)腔上；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)主軸頸兩側(cè)安放激光發(fā)射和接收裝置，激光發(fā)射和接收裝置構(gòu)成激光同軸度測量儀，測量主軸頸的同軸度；所述的激光同軸度測量儀與控制系統(tǒng)信號連接，所述的控制系統(tǒng)還與拉力油缸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)信號連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用事先消除曲軸變形與計(jì)算機(jī)輔助安裝調(diào)試過程的技術(shù)原理，能克服大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試的困難和現(xiàn)有安裝工藝存在的不足問題。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于機(jī)電一體化
，涉及一種大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試裝置。
技術(shù)介紹
柴油機(jī)曲軸是柴油機(jī)的主要關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)件。曲軸同時(shí)受到彎曲與扭轉(zhuǎn)兩個(gè)力矩，是柴油機(jī)受力情況復(fù)雜、受力最大的部件之一。在柴油機(jī)設(shè)計(jì)中，曲軸受到主軸承徑向約束和止推片軸向約束，實(shí)際為過約束狀態(tài)。為保證曲軸各拐受力均勻，必須嚴(yán)格限制各主軸承孔軸的加工與裝配精度和同軸度，避免過約束受力導(dǎo)致軸瓦快速磨損。加工過程保證主軸承孔軸同軸度精度，一般較易做到。大型柴油機(jī)的曲軸和機(jī)座尺寸大、重量重，容易發(fā)生變形。目前，普遍的曲軸安裝工藝是，先在柴油機(jī)臺架上調(diào)平機(jī)座的安放位置，使所有的主軸承孔同軸，且與臺架平板平行。然后將曲軸吊放到機(jī)座的軸承孔上，預(yù)緊主軸承螺栓，空轉(zhuǎn)曲軸若干圈。拆卸軸承蓋，檢查軸瓦接觸情況，研刮軸瓦。如此反復(fù)，直到空轉(zhuǎn)曲軸均勻、輕松、無卡滯為止。這樣的安裝調(diào)試過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易造成安裝后的曲軸變形，產(chǎn)生較大的 殘余應(yīng)力。這種變形和殘余應(yīng)力在柴油機(jī)的運(yùn)行過程中，會發(fā)生整機(jī)振動(dòng)噪聲大、軸承和軸頸偏磨嚴(yán)重等現(xiàn)象，影響柴油機(jī)的正常工作。因此，需要有一種安裝調(diào)試省時(shí)省力、安裝后曲軸整體變形小的曲軸安裝調(diào)試方法以及安裝調(diào)試的控制系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試的困難和現(xiàn)有安裝工藝存在的不足，提供了一種大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試裝置。本技術(shù)所采取的技術(shù)方案為在柴油機(jī)的機(jī)座上設(shè)置有柴油機(jī)曲軸，兩者之間通過主軸承座配合；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)連桿大頭軸頸安裝拉力油缸，同時(shí)拉力油缸固定在機(jī)座的內(nèi)腔上；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)主軸頸兩側(cè)安放激光發(fā)射和接收裝置，激光發(fā)射和接收裝置構(gòu)成激光同軸度測量儀，測量主軸頸的同軸度；所述的激光同軸度測量儀與控制系統(tǒng)信號連接，所述的控制系統(tǒng)還與拉力油缸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)信號連接。本技術(shù)的有益效果本技術(shù)提供的裝置采用事先消除曲軸變形與計(jì)算機(jī)輔助安裝調(diào)試過程的技術(shù)原理，能克服大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試的困難和現(xiàn)有安裝工藝存在的不足問題。附圖說明圖I為本技術(shù)主剖面圖。圖2為本技術(shù)側(cè)剖面圖。圖3為本技術(shù)控制系統(tǒng)框圖。圖4為本技術(shù)控制系統(tǒng)控制流程圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)進(jìn)一步描述。如圖I和圖2所示，本實(shí)施例由柴油機(jī)曲軸I、機(jī)座2、主軸承座3、液壓油缸4、臺架平臺5、激光同軸度測量儀6、液壓系統(tǒng)7、控制系統(tǒng)組成。以六缸柴油機(jī)為例，相鄰兩缸曲拐的夾角為120°。將曲軸I吊放在機(jī)座2的主軸承座3上，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸I使得I缸和IV缸的曲拐位于垂直位置。液壓油缸4 (相當(dāng)于拉力油缸)的一端通過軸承與曲軸I的連桿軸頸連接，液壓油缸4的另一端固定在機(jī)座2的內(nèi)側(cè)底部。在曲軸I兩側(cè)的七個(gè)主軸承對應(yīng)位置布置激光同軸度測量儀6 (共7個(gè))，一側(cè)的激光發(fā)射頭發(fā)射激光束，另一側(cè)的激光接收頭接收激光束，用于測量曲軸I的主軸頸的同軸度。液壓系統(tǒng)7由油箱、油泵、換向閥、電液伺服控制閥、壓力傳感器、管路等組成，為六個(gè)液壓油缸4提供液壓驅(qū)動(dòng)力。液壓系統(tǒng)7采用成熟的技術(shù)和系統(tǒng)。控制系統(tǒng)8采集七個(gè)激光同軸度測量儀的測量值，與系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的同軸度規(guī)定值進(jìn)行比較。符合要求，則發(fā)送停止加載信號；不符合要求，則利用系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的拉力施加公式,計(jì)算出每個(gè)連桿軸頸要加的拉力,通過激光測量儀、拉力施加公式、PID控制算法、電液伺服控制閥、壓力傳感器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，不斷向液壓系統(tǒng)7的電液伺服控制閥發(fā)送液壓控制信號，對六個(gè)連桿軸頸聯(lián)合施加拉力，從而逐漸減少同軸度誤差，直到符 合要求為止。如圖3所示，控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、I Vn路激光測量儀、I VI路液壓加載回路組成。激光測量儀的一側(cè)的激光發(fā)射頭發(fā)射激光束，另一側(cè)的激光接收頭接收激光束，用于測量曲軸的主軸頸的同軸度。在加載回路中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出壓力控制信號給電液伺服控制閥，用來調(diào)節(jié)加載壓力大小；當(dāng)檢測到同軸度超過設(shè)定值時(shí)，根據(jù)拉力施加公式，計(jì)算出施加到每個(gè)連桿大頭軸頸上的力，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)節(jié)電液伺服控制閥，然后發(fā)出油缸換向控制信號給電磁換向閥，采用PID控制模型，對所有的連桿大頭軸頸(I VD聯(lián)合施加拉力。液壓油缸內(nèi)的液壓油壓力通過壓力傳感器檢測，反饋回計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)電液伺服控制閥。圖4是控制系統(tǒng)的控制流程。首先設(shè)定P。(軸頸拉力基準(zhǔn)值)、保壓時(shí)間τ、η=ι (加載系數(shù))、Λ η=ο. I、α= 20 ° (相鄰曲拐的夾角)，^表示同軸度誤差設(shè)定值。接著測量所有主軸承的同軸度，與設(shè)定值比較。如果小于等于設(shè)定值，符合要求，調(diào)試結(jié)束。如果某些測量值大于設(shè)定值，則計(jì)算差值J 測量值-設(shè)定值 [4 = 0, 當(dāng)測量值s設(shè)定值計(jì)算加載力召，召為 if = 7 ■ (4 +4+1J/(2- . cos(a/2)) i = 2虹,前、5缸、6虹 ■i ^ ^ Pi ■ P0-^ +4+ι)/ (2 - ( )i = I缸、4缸根據(jù)上述拉力施加公式計(jì)算得到的拉力，通過調(diào)節(jié)電液伺服控制閥，得到所需的拉力，施加到對應(yīng)的連桿軸頸上，保壓時(shí)間為T。保壓完成后，η賦值為η-Λ Π，然后重新測量所有主軸承的同軸度，并與設(shè)定值比較。如果小于等于設(shè)定值，符合要求，調(diào)試結(jié)束。如果某些測量值仍大于設(shè)定值，則重復(fù)上面步驟，計(jì)算差值和加載力，通過調(diào)節(jié)電液伺服控 制閥，對連桿軸頸施加拉力進(jìn)行保壓，直到同軸度測量值符合要求為止。權(quán)利要求1.大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試裝置，其特征在于在柴油機(jī)的機(jī)座上設(shè)置有柴油機(jī)曲軸，兩者之間通過主軸承座配合；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)連桿大頭軸頸安裝拉力油缸，同時(shí)拉力油缸固定在機(jī)座的內(nèi)腔上；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)主軸頸兩側(cè)安放激光發(fā)射和接收裝置，激光發(fā)射和接收裝置構(gòu)成激光同軸度測量儀，測量主軸頸的同軸度；所述的激光同軸度測量儀與控制系統(tǒng)信號連接，所述的控制系統(tǒng)還與拉力油缸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)信號連接。專利摘要本技術(shù)涉及一種大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試裝置。目前采用的曲軸安裝工藝容易造成安裝后的曲軸變形，產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。本技術(shù)是在柴油機(jī)的機(jī)座上設(shè)置有柴油機(jī)曲軸，兩者之間通過主軸承座配合；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)連桿大頭軸頸安裝拉力油缸，同時(shí)拉力油缸固定在機(jī)座的內(nèi)腔上；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)主軸頸兩側(cè)安放激光發(fā)射和接收裝置，激光發(fā)射和接收裝置構(gòu)成激光同軸度測量儀，測量主軸頸的同軸度；所述的激光同軸度測量儀與控制系統(tǒng)信號連接，所述的控制系統(tǒng)還與拉力油缸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)信號連接。本技術(shù)采用事先消除曲軸變形與計(jì)算機(jī)輔助安裝調(diào)試過程的技術(shù)原理，能克服大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試的困難和現(xiàn)有安裝工藝存在的不足問題。文檔編號B21D3/14GK202683681SQ20122040035公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日專利技術(shù)者陳國金, 劉婷婷, 劉忠民, 彭章明, 朱澤飛, 元廣杰, 蘇少輝, 龔友平 申請人:杭州電子科技大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
大型柴油機(jī)曲軸安裝調(diào)試裝置，其特征在于：在柴油機(jī)的機(jī)座上設(shè)置有柴油機(jī)曲軸，兩者之間通過主軸承座配合；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)連桿大頭軸頸安裝拉力油缸，同時(shí)拉力油缸固定在機(jī)座的內(nèi)腔上；在柴油機(jī)曲軸的每個(gè)主軸頸兩側(cè)安放激光發(fā)射和接收裝置，激光發(fā)射和接收裝置構(gòu)成激光同軸度測量儀，測量主軸頸的同軸度；所述的激光同軸度測量儀與控制系統(tǒng)信號連接，所述的控制系統(tǒng)還與拉力油缸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)信號連接。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳國金，劉婷婷，劉忠民，彭章明，朱澤飛，元廣杰，蘇少輝，龔友平，
申請(專利權(quán))人：杭州電子科技大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國別省市：
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