一种曲轴初始不平衡量检测装置及分选方法

技术领域

本发明属于曲轴检测技术领域，具体为一种曲轴初始不平衡量检测装置及分选方法。

背景技术

曲轴是发动机的重要运动零件，工作中作高速转动，其与活塞活动连接，将活塞的往复运动转化为圆周运动，曲轴在旋转时会受到离心力和惯性力矩，如果其质量中心和几何中心不在一条线上甚至偏差巨大，会引起发动机的振动和噪声，还会加速轴承的磨损，降低发动机的使用寿命。

曲轴在加工时需要在铣端面打中心孔，中心孔作为后序加工工序的主要基准，按照其加工位置不同，可分为几何中心孔和质量中心孔，几何中心孔是以曲轴两端主轴颈外圆定位钻出的中心孔，质量中心孔是在质量定心机上先找出曲轴的质量轴线，按其所处的位置钻出的中心孔，采用质量定心加工曲轴的主要优点是：减少曲轴动平衡时的去重量，提高动平衡的合格率，但质量定心机床价格比较昂贵，目前采用几何定心法加工曲轴的方法还很普遍。

在大批量曲轴加工过程中，如果曲轴的毛坯质量控制的很好，那么曲轴毛坯的几何中心将与其质量中心接近或重合，曲轴在动平衡工序时去重较少，废品率较低，但由于曲轴毛坯锻造生产过程中各种因素影响，使得曲轴的质量中心与几何中心经常发生偏移，存在较大的散差的情况，此时按几何定心方式加工，同一批次的曲轴毛坯，其初始动不平衡量的大小和角度也可能变化很大，甚至有相当数量的曲轴因动不平衡量超差而报废，给企业带来巨大的经济损失，因此有必要针对现有的几何定心加工方式，检测出曲轴的几何中心和质量中心的偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曲轴初始不平衡量检测装置及分选方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种曲轴初始不平衡量检测装置，包括分拣台、通槽、滚珠丝杠和曲轴，所述分拣台的内壁固定安装有两个前后分布的固定柱，所述固定柱外表面的中部滑移安装有支撑架，所述支撑架的外侧面开设有卡槽，所述卡槽的内部卡合安装有卡板，所述固定柱外表面的左右两侧均设置有弹性组件；

所述弹性组件包括有一号弹簧，所述一号弹簧的两端依次弹性连接有一号限位环和二号限位环，所述二号限位环与支撑架固定连接，所述一号弹簧在初始条件下处于不受力的状态；

所述滚珠丝杠的外表面螺纹套接有两个限位架，两个所述限位架分别滑移安装在固定柱外表面的左右两侧，所述弹性组件被挤压安装在两个限位架之间，两个所述限位架内部的螺纹槽方向相反，位于前侧所述支撑架的正面开设有放置槽，所述放置槽的内部活动套接有延伸柱和二号弹簧，所述延伸柱的外表面固定安装有磁吸环，所述磁吸环的正面固定连接有卡条，所述延伸柱的外表面卡合安装有金属板，所述金属板正面的底部开设有固定孔，所述固定孔的内部胶粘有固定圈，所述固定圈的内部挤压套接有标记笔，所述分拣台的正面固定安装有刻度尺。

优选地，所述通槽的数量为两个且分别分布在分拣台顶部的前后两侧，所述支撑架适配通过通槽的内部，所述曲轴活动放置在支撑架的顶部，所述卡板的顶部固定连接有把手，所述卡板的底部胶粘有接触板，所述接触板由橡胶块制成，所述接触板的底部与曲轴挤压接触。

优选地，所述金属板与磁吸环磁性连接，所述卡条的正面开设有六个纵向等间距分布的安装孔，所述安装孔内壁的右侧开设有安装槽，所述卡条适配卡合在安装槽的内部。

优选地，所述支撑架的数量为两个，两个所述支撑架分别滑移安装在前后两个固定柱的外表面，两个所述支撑架之间固定连接有连接柱，所述连接柱由空心铝合金制成。

优选地，所述分拣台内壁的前后两侧通过轴承转动安装有转轴，所述转轴的外表面固定安装有支撑筒，所述支撑架的底部固定安装有连接板，所述连接板的底部支撑安装在支撑筒的顶部。

优选地，所述支撑筒的数量为七个，七个所述支撑筒呈等间距横向分布在连接板的下方，所述连接板和支撑筒的接触面呈光滑设计。

优选地，所述支撑架的横截面形状为“Y”，所述曲轴外表面的两侧活动放置在支撑架顶部和接触板之间。

优选地，所述二号弹簧的两端分别与放置槽和延伸柱弹性连接，所述二号弹簧被压缩设置在放置槽的内部。

一种曲轴初始不平衡量检测装置的分选方法，包括以下步骤：

1、将卡板脱离卡槽的内部，把曲轴放在支撑架顶部的，将卡板插回，使接触板被曲轴的表面挤压；

2、取标记笔并将尖端朝向刻度尺，并穿过固定圈内部，使固定圈发生形变，将标记笔固定起来，标记笔的尖端部分与刻度尺正面接触；

3、转动曲轴，使曲轴产生离心力，带动支撑架进行水平移动，支撑架被旋转中的曲轴向左带动，使位于右侧的一号弹簧被压缩，位于左侧的一号弹簧被拉伸，曲轴带动支撑架向右移动的惯性被一号弹簧抵消，此时，支撑架带动标记笔移动至最右侧；

4、然后，支撑架在一号弹簧的作用下向左带动标记笔移动，使位于左侧的一号弹簧被压缩，位于右侧的一号弹簧被拉伸，此时，支撑架带动标记笔移动至最左侧；

5、标记笔在刻度尺的左右两侧留下极端移动状态的印记，记录下来，换下一个曲轴，可将金属板整体向前拉动，使其脱离于磁吸环的磁吸连接和卡条卡合安装，使延伸柱卡合在第二个金属板内部，改变标记笔的高度；

6、重复步骤5三次，然后对标记笔留在刻度尺表面的印记，进行比较，将印记位置相同或相差不大的曲轴分在同一个料箱，实现曲轴的分拣操作。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有支撑架为曲轴提供支撑，通过将卡板卡在卡槽内部，将曲轴从上往下限位挤压起来，保证曲轴无法往上移动，转动曲轴时，曲轴将发生左右晃动，带动支撑架沿着固定柱的轴线水平移动，通过弹性组件的阻力，抵消支撑架的动能，直至支撑架停止下来，此时，支撑架带动标记笔移动至最右处并在刻度尺的正面留下印记，然后，支撑架在一号弹簧的作用下向左移动，配合曲轴的转动，曲轴产生的离心力带动支撑架向左移动，带动标记笔移动至刻度尺的最左侧，在刻度尺的正面留下支撑架的移动轨迹，直观反映出曲轴的不平衡量，然后将不同的曲轴进行测量，便能通过在刻度尺表面留下的印记进行比对，实现对曲轴的快速分拣功能。

2、然后，卡板卡在卡槽内部，在曲轴转动时，曲轴产生的离心力将带动曲轴进行周向摇晃，此时，通过设置有限位卡接在卡槽内部的卡板带动接触板与曲轴的表面进行挤压接触，将曲轴从上往下限位起来，从而使曲轴在转动时，带动支撑架可向左、右和下施压，经过支撑架的支撑，使支撑架可在曲轴的带动下畅通无阻地进行左右方向的水平移动，更加真实地还原曲轴在转动时产生的平衡量。

3、最后，通过设置有转轴和支撑筒对连接板和支撑架进行转动支撑，使支撑架和固定柱之间产生的摩擦力几乎为零，在支撑架移动时，通过带动连接板在转轴的外表面移动，抵消来自连接板、支撑架和曲轴等的重力，减小支撑架与固定柱外表面之间的摩擦力，不仅能够大幅度减小支撑架和固定柱之间的磨损，而且，在支撑架左右移动并将曲轴在转动时的不平衡偏差直观展示出来，减少检测变量的数量，使检测结果更准确，误差更小。

附图说明

图1为本发明整体结构的正面立体外观示意图；

图2为本发明图1中A处结构的放大示意图；

图3为本发明分拣台的内部剖切示意图；

图4为本发明固定柱、支撑架、接触板、把手、弹性组件、金属板、固定圈和标记笔的局部分离示意图；

图5为本发明整体结构的俯视外观示意图；

图6为本发明图5中B处结构的放大示意图；

图7为本发明分拣台内部结构示意图；

图8为本发明图7中C处结构的放大示意；

图9为本发明支撑架的内部剖切示意图。

图中：1、分拣台；2、通槽；3、滚珠丝杠；4、曲轴；5、固定柱；6、支撑架；7、连接板；8、转轴；9、支撑筒；10、连接柱；11、一号弹簧；12、一号限位环；13、二号限位环；14、限位架；15、卡槽；16、卡板；17、接触板；18、把手；19、刻度尺；20、延伸柱；21、磁吸环；22、卡条；23、金属板；24、安装孔；25、安装槽；26、固定孔；27、固定圈；28、标记笔；29、放置槽；30、二号弹簧。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种曲轴初始不平衡量检测装置，包括分拣台1、通槽2、滚珠丝杠3和曲轴4，分拣台1的内壁固定安装有两个前后分布的固定柱5，固定柱5外表面的中部滑移安装有支撑架6，支撑架6的外侧面开设有卡槽15，卡槽15的内部卡合安装有卡板16，固定柱5外表面的左右两侧均设置有弹性组件；

弹性组件包括有一号弹簧11，一号弹簧11的两端依次弹性连接有一号限位环12和二号限位环13，二号限位环13与支撑架6固定连接，一号弹簧11在初始条件下处于不受力的状态；

滚珠丝杠3的外表面螺纹套接有两个限位架14，两个限位架14分别滑移安装在固定柱5外表面的左右两侧，弹性组件被挤压安装在两个限位架14之间，两个限位架14内部的螺纹槽方向相反，位于前侧支撑架6的正面开设有放置槽29，放置槽29的内部活动套接有延伸柱20和二号弹簧30，延伸柱20的外表面固定安装有磁吸环21，磁吸环21的正面固定连接有卡条22，延伸柱20的外表面卡合安装有金属板23，金属板23正面的底部开设有固定孔26，固定孔26的内部胶粘有固定圈27，固定圈27的内部挤压套接有标记笔28，分拣台1的正面固定安装有刻度尺19；

本装置在工作时，通过设置有支撑架6为曲轴4提供支撑，通过将卡板16卡在卡槽15内部，将曲轴4从上往下限位挤压起来，保证曲轴4无法往上移动，转动曲轴4时，曲轴4将发生左右晃动，带动支撑架6沿着固定柱5的轴线水平移动，当支撑架6被曲轴4向右带动移动时，位于右侧的一号弹簧11被压缩，位于左侧的一号弹簧11被拉伸，产生向左的阻力，抵消支撑架6的动能，直至支撑架6停止下来，此时，支撑架6带动标记笔28移动至最右处并在刻度尺19的正面留下印记，然后，支撑架6在一号弹簧11的作用下向左移动，配合曲轴4的转动，曲轴4产生的离心力带动支撑架6向左移动，带动标记笔28移动至刻度尺19的最左侧，在刻度尺19的正面留下支撑架6的移动轨迹，直观反映出曲轴4的不平衡量，然后将不同的曲轴4进行测量，便能通过在刻度尺19表面留下的印记进行比对，实现对曲轴4的快速分拣功能。

其中，通槽2的数量为两个且分别分布在分拣台1顶部的前后两侧，支撑架6适配通过通槽2的内部，曲轴4活动放置在支撑架6的顶部，卡板16的顶部固定连接有把手18，卡板16的底部胶粘有接触板17，接触板17由橡胶块制成，接触板17的底部与曲轴4挤压接触；

卡板16卡在卡槽15内部，在曲轴4转动时，曲轴4产生的离心力将带动曲轴4进行周向摇晃，此时，通过设置有限位卡接在卡槽15内部的卡板16带动接触板17与曲轴4的表面进行挤压接触，将曲轴4从上往下限位起来，从而使曲轴4在转动时，带动支撑架6可向左、右和下施压，经过支撑架6的支撑，使支撑架6可在曲轴4的带动下畅通无阻地进行左右方向的水平移动，更加真实地还原曲轴4在转动时产生的平衡量。

其中，金属板23与磁吸环21磁性连接，卡条22的正面开设有六个纵向等间距分布的安装孔24，安装孔24内壁的右侧开设有安装槽25，卡条22适配卡合在安装槽25的内部；

金属板23的磁吸力大于标记笔28和固定圈27之间的摩擦力，金属板23在卡合套设在磁吸环21的外表面时，磁吸环21和金属板23磁吸连接，用于固定，拆卸时，工作人员只需用力将金属板23向前拉动即可实现。

其中，支撑架6的数量为两个，两个支撑架6分别滑移安装在前后两个固定柱5的外表面，两个支撑架6之间固定连接有连接柱10，连接柱10由空心铝合金制成；

曲轴4外表面的前后两侧分别支撑安装在前后两个支撑架6的顶部，曲轴4在转动时产生的离心力带动支撑架6移动时，支撑架6可在固定柱5的外表面进行水平移动，与弹性组件配合后减弱移动动能，确定自身水平移动的左右两个极限点。

其中，分拣台1内壁的前后两侧通过轴承转动安装有转轴8，转轴8的外表面固定安装有支撑筒9，支撑架6的底部固定安装有连接板7，连接板7的底部支撑安装在支撑筒9的顶部；

通过设置有转轴8和支撑筒9对连接板7和支撑架6进行转动支撑，使支撑架6和固定柱5之间产生的摩擦力几乎为零，在支撑架6移动时，通过带动连接板7在转轴8的外表面移动，抵消来自连接板7、支撑架6和曲轴4等的重力，减小支撑架6与固定柱5外表面之间的摩擦力，不仅能够大幅度减小支撑架6和固定柱5之间的磨损，而且，在支撑架6左右移动并将曲轴4在转动时的不平衡偏差直观展示出来，减少检测变量的数量，使检测结果更准确，误差更小。

其中，支撑筒9的数量为七个，七个支撑筒9呈等间距横向分布在连接板7的下方，连接板7和支撑筒9的接触面呈光滑设计；

连接板7活动支撑在支撑筒9的顶部，在支撑架6带动连接板7移动时，可带动转轴8和支撑筒9转动，减小来自支撑架6、连接板7和曲轴4等的重力影响，提高检测精度。

其中，支撑架6的横截面形状为“Y”，曲轴4外表面的两侧活动放置在支撑架6顶部和接触板17之间；

支撑架6的“Y”形设计能够为曲轴4提供等边支撑作用，通过接触板17向下挤压曲轴4的外表面，对曲轴4进行竖直限位。

其中，二号弹簧30的两端分别与放置槽29和延伸柱20弹性连接，二号弹簧30被压缩设置在放置槽29的内部；

工作人员将延伸柱20向前拉动，使二号弹簧30被压缩，安装好标记笔28之后，使标记笔28的尖端部分与刻度尺19接触，放开延伸柱20时，二号弹簧30带动延伸柱20向刻度尺19移动，使标记笔28牢牢与刻度尺19接触。

一种曲轴初始不平衡量检测装置的分选方法，包括以下步骤：

1、将卡板16脱离卡槽15的内部，把曲轴4放在支撑架6顶部的，将卡板16插回，使接触板17被曲轴4的表面挤压；

2、取标记笔28并将尖端朝向刻度尺19，并穿过固定圈27内部，使固定圈27发生形变，将标记笔28固定起来，标记笔28的尖端部分与刻度尺19正面接触；

3、转动曲轴4，使曲轴4产生离心力，带动支撑架6进行水平移动，支撑架6被旋转中的曲轴4向左带动，使位于右侧的一号弹簧11被压缩，位于左侧的一号弹簧11被拉伸，曲轴4带动支撑架6向右移动的惯性被一号弹簧11抵消，此时，支撑架6带动标记笔28移动至最右侧；

4、然后，支撑架6在一号弹簧11的作用下向左带动标记笔28移动，使位于左侧的一号弹簧11被压缩，位于右侧的一号弹簧11被拉伸，此时，支撑架6带动标记笔28移动至最左侧；

5、标记笔28在刻度尺19的左右两侧留下极端移动状态的印记，记录下来，换下一个曲轴4，可将金属板23整体向前拉动，使其脱离于磁吸环21的磁吸连接和卡条22卡合安装，使延伸柱20卡合在第二个金属板23内部，改变标记笔28的高度；

6、重复步骤5三次，然后对标记笔28留在刻度尺19表面的印记，进行比较，将印记位置相同或相差不大的曲轴4分在同一个料箱，实现曲轴4的分拣操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。