一种摆线转子泵径向啮合间隙测量装置及测量方法

技术领域

本发明属于测量装置技术领域，具体涉及一种摆线转子泵径向间隙测量装置及测量方法。

背景技术

摆线转子泵作为大马力机械液压无级变速器最核心的零件，其主要作用是为变速器提供液压系统回路压力和润滑回路的润滑油液，液压系统回路压力用于驱动液压元件工作，润滑油液用于对变速器传动部件及轴承等关键零部件进行润滑，所以直接关系到液压无级变速器的正常稳定工作，摆线转子泵的关键零部件是内转子和外转子，其径向啮合间隙是影响泵容积效率最关键的因素。目前，对径向啮合间隙测量的方法是将内、外转子套装在一起，并放在V型台上用塞尺测量；在测量的过程中，需要一边手动将内、外转子上的齿啮合在一起，另一边则将塞尺插入到啮合的间隙内进行测量，这种测量方式需要不停地手动对啮合的齿进行调整，不仅操作步骤较为繁琐，而且测量过程中内、外转子的稳定性无法保证，导致测量结果存在误差、不准确，造成摆线转子泵径向啮合间隙得不到有效的控制，进而致使摆线转子泵容积效率低，不能满足变速箱工作需求。

由于摆线转子泵内、外转子的径向啮合间隙对其泵容积效率有着至关重要的影响，所以非常有必要对内、外转子的径向啮合间隙进行准确的测量，进而严格控制啮合间隙大小，提高摆线转子泵的容积效率，保证变速箱的正常稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供了一种摆线转子泵径向间隙测量装置及测量方法。

根据本发明的第一个方面，提供了一种摆线转子泵径向间隙测量装置，包括：台座；电机和控制器，分别设置于台座的两端，电机和控制器之间设有支柱，支柱的顶部可拆卸连接有转子套；

投影组件，设置于转子套相对的两侧，投影组件用于将转子泵啮合间隙进行投影；

处理设备，设置于控制器的一侧，处理设备采用离散计算对转子泵啮合间隙投影进行处理，控制器均与电机、投影组件和处理设备电性连接。

进一步地，投影组件包括：镜头和投影屏，镜头设置于转子套面向电机的一侧，且位于电机驱动端的下方，镜头的发射端与转子套底端的中部对应；

投影屏竖直设置于台座上，且位于转子套面向控制器的一侧，镜头用于将转子泵啮合间隙投影至投影屏上。

进一步地，镜头为激光镜头，投影屏的宽度大于转子套的外圆直径，且投影屏的顶部与转子套的轴心平齐。

进一步地，激光镜头的底部设有安装杆，安装杆的端部固定连接于台座上。

进一步地，支柱的数量设有两个，两个支柱之间通过转子套固定连接。

进一步地，转子套的外壁对称设有两个固定板，固定板与支柱之间通过螺栓固定连接。

进一步地，转子套的外壁对称设有两个固定板，固定板与支柱之间通过螺栓固定连接。

进一步地，处理设备为电脑。

根据本发明的第二个方面，提供了一种测量方法，所述方法是采用上述所述的测量装置进行测量的，包括以下步骤：

开启各项设备；

驱动内转子带动外转子转动至预设位置啮合；

将所述啮合齿形进行投影；

对所述投影后的啮合齿形进行离散计算处理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、与现有的摆线转子泵内、外转子径向啮合间隙测量工装相比，通过将内、外转子套装在转子套内并采用电机进行驱动，简化了作业步骤，提高了测量速率，节约人力资源；同时，由于采用了计算机离散处理，能够很大程度上避免了塞尺测量时的人为误差，保证了测量结果的准确性。

2、采用激光镜头进行投影，确保了投影图像清晰度，提升了测量作业的可靠性。

3、投影屏的宽度大于转子套的外圆直径，避免投影图像存在缺失的问题。

4、固定板与支柱之间通过螺栓固定连接，便于拆卸更换。

5、采用该测量方法可以最大程度上测得摆线转子泵实际工作状态下的内、外转子径向啮合间隙值，能够对摆线转子泵内、外转子全部的径向啮合点间隙值进行测量和控制，从而可以对摆线转子泵的容积效率起到提升作用，保证了变速箱的正常稳定运行。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量装置整体结构示意图。

图2为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量装置整体结构侧视图。

图3为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量装置中啮合齿形投影示意图。

图4为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量装置中啮合齿形投影离散处理区域示意图。

图5为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量方法步骤示意图。

图6为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量方法中内、外转子齿牙命名示意图。

图7为本发明提供的摆线转子泵径向啮合间隙测量方法中内外转子径向啮合测量间隙值表。

其中：1、台座；2、电机；3、传动轴；4、激光镜头；5、内转子；6、外转子；7、转子套；8、螺栓；9、投影屏；10、控制器；11、笔记本电脑；12、电子线束。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在实现本发明的过程中，发明人发现目前，对径向啮合间隙测量的方法是将内、外转子套装在一起，并放在V型台上用塞尺测量；在测量的过程中，需要一边手动将内、外转子上的齿啮合在一起，另一边则将塞尺插入到啮合的间隙内进行测量，这种测量方式需要不停地手动对啮合的齿进行调整，不仅操作步骤较为繁琐，而且测量过程总内、外转子的稳定性无法保证，导致测量结果存在误差、不准确，造成摆线转子泵径向啮合间隙得不到有效的控制，进而致使摆线转子泵容积效率低，不能满足变速箱工作需求。

针对上述问题，本发明提供了一种摆线转子泵径向间隙测量装置及测量方法。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种摆线转子泵径向间隙测量装置，包括：台座1；电机2和控制器10，分别设置于台座1的两端，电机2和控制器10之间设有支柱，支柱的顶部可拆卸连接有转子套7；投影组件，设置于转子套7相对的两侧，投影组件用于将转子泵啮合间隙进行投影；处理设备，设置于控制器10的一侧，处理设备采用离散计算对转子泵啮合间隙投影进行处理，控制器10均与电机2、投影组件和处理设备电性连接。如图1-4所示，该测量装置包括台座1，电机2和控制器10分别安装于台座1相对的两端，处理设备设置于控制器10远离电机2的一侧，在电机2和控制器10之间设有至少一个立柱，立柱对转子套7进行支撑，内转子5和外转子6，均可旋转的套设于转子套7内，且内转子5位于外转子6内部，与外转子6传动连接，内转子5与电机2的驱动端固定连接；在对内、外转子径向啮合间隙测量时，先利用电子线束12将控制器10与各个设备电性连接，然后通过控制器10将各个设备开启的同时并控制电机2以设定的转速利用传动轴3驱动内转子5带动外转子6转动，当内转子5带动外转子6转动至转子套7底端的中部进行啮合时，此时，电机2停止转动，如图3所示，投影组件采用投影技术将内转子5和外转子6啮合形成的齿形进行投影(也就是啮合点)；完成投影后，投影组件通过电子线束12和控制器10将投影图像传导至处理设备上，如图4所示，由处理设备采用离散计算技术，将投影图像自动划定一个L的离散作线区域，并在该区域内作出无数条竖直于内转子5和外转子6啮合投影间隙之间的线，将这些线进行对比计算，最后将最短的线条S选择出来，该线条S的长度就是啮合间隙的距离；第一个啮合点测量完成后，电机2开始转动，继续以同样的方法测量第二个啮合点，直至将所有的啮合点全部测量完成。通过采用激光投影和离散计算技术对啮合间隙投影计算，与现有的径向啮合间隙测量工装相比，通过将内、外转子套装在转子套内并采用电机进行驱动，简化了作业步骤，提高了测量速率，节约人力资源；同时，由于采用了计算机离散处理，能够很大程度上避免了塞尺测量时的人为误差，保证了测量结果的准确性。

在本发明实施例中，投影组件包括镜头和投影屏9，镜头设置于转子套7面向电机2的一侧，且位于电机2驱动端的下方，镜头的发射端与转子套7底端的中部对应，能够准确无误的将啮合的齿形进行投影；而，投影屏9竖直设置于台座1上，且位于转子套7面向控制器10的一侧，与镜头对应，投影屏9的宽度大于转子套7的外圆直径，便于镜头将转子泵啮合间隙投影至投影屏9上；镜头优选为激光镜头4，具体型号不在此限，采用激光镜头4作为投影设备，一方面，确保了投影图像清晰度，提升了测量作业的可靠性，另一方面，相比于普通镜头，激光镜头4的使用寿命更长久，降低了作业成本的额外投入。

如图1和图2所示，支柱的数量设有两个，两个支柱之间通过转子套7固定连接，转子套7的外壁对称设有两个固定板，固定板与支柱之间通过螺栓8固定连接，通过螺栓固定连接，便于拆卸更换。处理设备可选用台式电脑、工业电脑或笔记本电脑11的一种；由于需要对投影的图像进行处理和便携式携带，因此，处理设备优选为笔记本电脑11，在笔记本电脑11上安装有投影图像处理软件，利用该软件能够将图像处理并计算，该图像处理软件具体为DSF-C/OMS。

最后，根据本发明的第二个方面，提供了一种测量方法，所述测量方法是采用上述的测量装置进行测量的，如图5所示，包括以下步骤：

S1、在测量之前，先开启各项设备，各项设备具体包括电机2、激光镜头4、投影屏9、控制器10和笔记本电脑11，检测各个设备之间电子线束12的连接情况，将笔记本电脑11上的投影图像处理软件进行调试，准备开始测量。

S2、利用控制器10将电机2启动，通过电机2以设定的转速，在驱动内转子5带动外转子6转动的过程中，使内转子5上的齿牙和外转子6上的齿牙转动至预设位置啮合并形成啮合齿形，该预设位置为转子套7底端的中部；此时，值得注意的是，由于内转子5和外转子6上齿的数量较多，为了确保测量数据的精准性，需要将内转子5和外转子6上的各个齿均互相啮合。

S3、如图6所示，为了便于区分，将内、外转子上的齿分别进行标记，其中，内转子5上的齿，用阿拉伯数字依次标记区分，而外转子6上的齿则用罗马数字依次标记区分；测量的过程中，将电机2驱动内转子5带动外转子6转动至预设位置首次啮合形成的齿形(也就是第一个啮合点)作为初始点，将其命名为①-Ⅰ，然后将电机2停止，利用激光镜头4将第一个啮合点的啮合齿形投影至投影屏9上；第一啮合点投影完成后，电机2继续转动，使内转子5带动外转子6再次转动至预设位置形成第二个齿形，(也就是第二个啮合点)，以此类推，其余齿依次旋转啮合，激光镜头4对后续依次形成的啮合齿形全部投影完成后，电机2停止。

S4、将42个啮合齿形(啮合点)依次全部投影至投影屏9上后，将投影后的42个啮合齿形(啮合点)图像通过控制器10和电子线束12传导至笔记本电脑11上的投影图像处理软件上进行离散计算；在计算的过程中，由图像处理软件先对第一个啮合齿形图像(第一个啮合点)离散计算，并将计算后的间隙值输入到间隙表中，输入完成后，再进行第二个啮合齿形图像离散计算，依次类推，直至所有的啮合齿形图像计算完成后，形成如图7所示的测量间隙值表，最后关闭各项设备，测量结束，对间隙值表进行各种数据分析，并计算出42个数值的平均值，进而评判内外转子的间隙值是否符合设计要求。采用该测量方法可以最大程度上测得摆线转子泵实际工作状态下的内、外转子径向啮合间隙值，能够对摆线转子泵内、外转子全部的径向啮合点间隙值进行测量和控制，从而可以对摆线转子泵的容积效率起到提升作用，保证了变速箱的正常稳定运行。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。