一种新型镶圈活塞自动检测装置制造方法及图纸

一种新型镶圈活塞自动检测装置。镶圈活塞自动检测装置包括操作台控制箱、提升装置、探头架调节装置、分油室、滚轴支架装置、回油室、油泵、油箱、测速装置、电动机、同步带、操作台本体、探头架。探头调节机构具有4个自由度，滚轴转动采用圆弧型同步带传动技术，并通过脉宽调制技术实现滚轴转动速度的无级调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机活塞检测装置，尤其是一种新型镶圈活塞自动检测装置。
技术介绍
活塞作为内燃机的心脏部分，它直接与高温高压燃气相接触，承受着较高热负荷和机械负荷，而且又在润滑极差的缸套内进行高速往复运动。因此，活塞质量好坏直接影响着内燃机的热效率、机械效率、能源消耗和运行可靠性。研究表明：活塞侧表面是决定活塞性能的主要因素，铸铝活塞由于铝的耐磨性较差，通过在铝活塞顶环槽区采用镶嵌高镍铸铁耐磨圈将大大提高其整体耐磨性。耐磨镶环活塞要求奥氏体铸铁耐磨镶环与活塞铝基体之间达到冶金结合，使耐磨镶环与基体之间的结合区具有良好的导热性和足够的粘结强度。在活塞的镶铸过程中，由于镶环与活塞基体材料的结合质量控制仍存在一定困难，因此，难免产生镶环与基体之间的结合缺陷，这些缺陷在活塞使用过程中将导致镶环松动或开裂，造成活塞环密封不良，使油耗增加，发动机效率降低，甚至由于导热性差，造成局部过热，烧坏活塞。为了保证镶圈活塞的产品质量，在制造过程中需要对其结合质量进行严格检测。目前，国内大多专业活塞生产厂家主要依靠进口国外检测设备，不仅价格昂贵，而且其技术仍处在2O世纪8O年代末和9O年代初期水平，检测设备功能少、智能化程度低、操作复杂、系统检测速度不能调节、工作模式单一、人机接口简单，以及不能实现检测分布曲线的动态跟踪显示。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种新型镶圈活塞自动检测装置，该装置具有全自动检测功能，操作简单灵活，能跟踪显示检测分布曲线。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是。镶圈活塞自动检测装置包括操作台本体、滚轴传动机构、提升装置和探头调节机构、滚轴支架装置及液压油路系统等部分。操作台本体主要用于各部分机构的固定；为满足检测缺陷的准确性和生产线上大批量检验的需要，检测装置采用特制聚焦探头进行液浸自动化探伤；为实现检测过程的自动化，镶圈活塞放置在滚轴支架上，特制聚焦探头通过喷油嘴固定在探头架上。根据镶圈活塞的直径大小，通过装置和探头调节机构调节探头位置，使油嘴中心在镶圈活塞水平中心线上，并与被测镶环保持一定夹角，使得超声波主声束垂直入射到Al—Fe结合面而获得最大反射回波。滚轴传动机构采用直流伺服电动机驱动，通过圆弧型同步齿形带带动滚轴转动，镶圈活塞在摩擦力的作用下与滚轴以相同的线速度匀速转动。液压油路系统主要通过液压油泵为喷油嘴提供一定流速的油液，工作油液经油管进入分液室，然后分成均匀的两路送往探头喷油嘴，实现超声波声束的液浸耦合。为了使喷油嘴获得稳定的油液，从分液室中单独引出一路可调回液支路。工作油液在回液池中经过过滤后流回油箱。在上述的镶圈活塞自动检测装置中，所述的滚轴传动装置由左右轴承座、活塞定位套、滚轴和圆弧同步带轮组成。在上述的镶圈活塞自动检测装置中，所述的电机选用直流伺服电动机，带动滚轴旋转的连接装置采用同步带动方式。所述伺服控制系统采用PWM调制技术，PWM驱动器采用H型桥式结构和电压驱动方式，加入电流截止负反馈，以限制最大电枢电流，得到“掘土机”特性。所述PWM功率器件选用绝缘栅极双极型晶体管IGBT，脉宽调制器采用了较高的开关频率。所述伺服驱动系统调速控制电路采用光电脉冲发生器作为速度检测元件，通过速度检测电路获得与速度相应的脉冲信号作为速度反馈量，实现控制系统的闭环控制。在上述的镶圈活塞自动检测装置中，所述的探头调节装置由手轮和同步带机构、探头架、水平移动滑块和调节手柄、固定滑台和滑台支座、移动滑台、滑台螺母等组成转动手轮，移动滑台通过燕尾槽与导轨配合，手轮轴上的带轮带动同步带使滑台提升螺杆转动，通过螺纹配合使移动滑台沿着固定滑台上下移动，实现了整个探头架装置上下、前后移动。水平移动滑块也采用燕尾槽结构，转动调节手柄，通过水平滑块使探头架在水平方向上左右移动。另外，探头架本身还能进行360。方向上转动，装置在探架上的喷油嘴也可以进行前后微调。本专利技术的有益效果是：检测装置有两路通道分别用于检测镶圈活塞中镶环顶部和裙部。探头具有四个调整自由度。通过探头调节机构进行适当调节探头入射角、探头与工件的距离和探头左右及上下空间位置等，能保证探头处在合适的探伤位置，使得超声波主声束垂直入射到Al—Fe结合面而获得最大反射回波。检测操作时，通过调整后的探头位置固定，由传动装置带动镶圈活塞旋转。滚轴传动机构采用同步带传动技术，传动准确、平稳、无噪声。驱动电动机采用PWM调制技术，并通过速度反馈实现伺服控制系统的闭环控制。检测速度稳定，调速范围宽，在控制系统软件的支持下，可获得良好的控制特性和较高的控制精度。借助电气控制系统的配合，检测设备能对直径为70mm～300mm镶环活塞的镶环顶部和裙部的高镍铸铁与铝合金活塞基体粘合面进行快速探伤。检测直径100mm活塞仅需2s时间。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是检测装置总体结构。图2是滚轴传动装置。图3是探头调节系统装置。图4是镶圈活塞半径R与活塞中心高度H的关系曲线。具体实施方式在图1中，镶圈活塞自动检测装置包括操作台控制箱1、提升装置2、探头架调节装置3、分油室4、滚轴支架装置5、回油室6、油泵7、油箱8、测速装置9、电动机10、同步带11、操作台本体12、探头架13。所述检测设备采用特制聚焦探头进行液浸自动化探伤；镶圈活塞放置在滚轴支架5上，特制聚焦探头通过喷油嘴固定在探头架13上；根据镶圈活塞的直径大小，通过装置2和探头调节机构3调节探头位置，使油嘴中心在镶圈活塞水平中心线上，并与被测镶环保持一定夹角，使得超声波主声束垂直入射到Al—Fe结合面而获得最大反射回波。滚轴传动机构采用直流伺服电动机10驱动，通过圆弧型同步齿形带11带动滚轴转动，镶圈活塞在摩擦力的作用下与滚轴以相同的线速度匀速转动。液压油路系统主要通过液压油泵7为喷油嘴提供一定流速的油液，工作油液经油管进入分液室4，然后分成均匀的两路送往探头喷油嘴，实现超声波声束的液浸耦合。为了使喷油嘴获得稳定的油液，从分液室4中单独引出一路可调回液支路。工作油液6在回液池中经过过滤后流回油箱8。在图2中，所述滚轴传动装置由左右轴承座1、活塞定位套2、滚轴3和圆弧同步带轮4组成。考虑到被测镶圈活塞直径在70mm到300mm之间，根据被检测活塞线速度要求和实际机构空间位置确定滚轴3直径为38mm，两滚轴的中心距为80mm。所述的电机选用直流伺服电动机，带动滚轴旋转的连接装置采用同步带动方式。所述伺服控制系统采用PWM调制技术，PWM驱动器采用H型桥式结构和电压驱动方式，加入电流截止负反馈，以限制最大电枢电流，得到“掘土机”特性。所述PWM功率器件选用绝缘栅极双极型晶体管IGBT，脉宽调制器采用了较高的开关频率。所述伺服驱动系统调速控制电路采用光电脉冲发生器作为速度检测元件，通过速度检测电路获得与速度相应的脉冲信号作为速度反馈量，实现控制系统的闭环控制。在图3中，所述探头铰接系统装置由手轮7和同步带机构1、探头架5、水平移动滑块2和调节手柄4、固定滑台6和滑台支座3、移动滑台9、滑台螺母8等组成转动手轮7，移动滑台通过燕尾槽与导轨配合，手轮轴上的带轮带动同步带使滑台提升螺杆转动，通过螺纹配合使移动滑台沿着固定滑台上下移动，实现了整个探头架装置上下、前后移动。水平移动滑块也采用燕尾槽结构，转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型镶圈活塞自动检测装置，其特征在于：包括操作台控制箱、提升装置、探头架调节装置、分油室、滚轴支架装置、回油室、油泵、油箱、测速装置、电动机、同步带、操作台本体、探头架。

【技术特征摘要】
1.一种新型镶圈活塞自动检测装置，其特征在于：包括操作台控制箱、提升装置、探头架调节装置、分油室、滚轴支架装置、回油室、油泵、油箱、测速装置、电动机、同步带、操作台本体、探头架。2.根据权利要求1所述的一种新型镶圈活塞自动检测装置，其特征是所述检测设备采用特制聚焦探头进行液浸自动化探伤；镶圈活塞放置在滚轴支架上，特制聚焦探头通过喷油嘴固定在探头架上；根据镶圈活塞的直径大小，通过装置和探头调节机构调节探头位置，使油嘴中心在镶圈活塞水平中心线上，并与被测镶环保持一定夹角，使得超声波主声束垂直入射到Al—Fe结合面而获得最大反射回波；液压油路系统主要通过液压油泵为喷油嘴提供一定流速的油液，工作油液经油管进入分液室，然后分成均匀的两路送往探头喷油嘴，实现超声波声束的液浸耦合，为了使喷油嘴获得稳定的油液，从分液室中单独引出一路可调回液支路，工作油液在回液池中经过过滤后流回油箱8。3.根据权利要求1所述的一种新型镶圈活塞自动检测装置，其特征是所述滚轴传动装置由左右轴承座、活塞定位套、滚轴和圆弧同步带轮组成；滚轴3直径为38mm，两滚轴的中心距为80mm。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂春，
申请(专利权)人：张桂春，
类型：发明
国别省市：辽宁;21