大型柴油机曲轴安装调试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种大型柴油机曲轴安装调试装置。目前采用的曲轴安装工艺容易造成安装后的曲轴变形，产生较大的残余应力。本实用新型专利技术是在柴油机的机座上设置有柴油机曲轴，两者之间通过主轴承座配合；在柴油机曲轴的每个连杆大头轴颈安装拉力油缸，同时拉力油缸固定在机座的内腔上；在柴油机曲轴的每个主轴颈两侧安放激光发射和接收装置，激光发射和接收装置构成激光同轴度测量仪，测量主轴颈的同轴度；所述的激光同轴度测量仪与控制系统信号连接，所述的控制系统还与拉力油缸的驱动机构信号连接。本实用新型专利技术采用事先消除曲轴变形与计算机辅助安装调试过程的技术原理，能克服大型柴油机曲轴安装调试的困难和现有安装工艺存在的不足问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机电一体化
，涉及一种大型柴油机曲轴安装调试装置。
技术介绍
柴油机曲轴是柴油机的主要关键运动件。曲轴同时受到弯曲与扭转两个力矩，是柴油机受力情况复杂、受力最大的部件之一。在柴油机设计中，曲轴受到主轴承径向约束和止推片轴向约束，实际为过约束状态。为保证曲轴各拐受力均匀，必须严格限制各主轴承孔轴的加工与装配精度和同轴度，避免过约束受力导致轴瓦快速磨损。加工过程保证主轴承孔轴同轴度精度，一般较易做到。大型柴油机的曲轴和机座尺寸大、重量重，容易发生变形。目前，普遍的曲轴安装工艺是，先在柴油机台架上调平机座的安放位置，使所有的主轴承孔同轴，且与台架平板平行。然后将曲轴吊放到机座的轴承孔上，预紧主轴承螺栓，空转曲轴若干圈。拆卸轴承盖，检查轴瓦接触情况，研刮轴瓦。如此反复，直到空转曲轴均匀、轻松、无卡滞为止。这样的安装调试过程费时费力，而且容易造成安装后的曲轴变形，产生较大的 残余应力。这种变形和残余应力在柴油机的运行过程中，会发生整机振动噪声大、轴承和轴颈偏磨严重等现象，影响柴油机的正常工作。因此，需要有一种安装调试省时省力、安装后曲轴整体变形小的曲轴安装调试方法以及安装调试的控制系统。
技术实现思路
本技术针对大型柴油机曲轴安装调试的困难和现有安装工艺存在的不足，提供了一种大型柴油机曲轴安装调试装置。本技术所采取的技术方案为在柴油机的机座上设置有柴油机曲轴，两者之间通过主轴承座配合；在柴油机曲轴的每个连杆大头轴颈安装拉力油缸，同时拉力油缸固定在机座的内腔上；在柴油机曲轴的每个主轴颈两侧安放激光发射和接收装置，激光发射和接收装置构成激光同轴度测量仪，测量主轴颈的同轴度；所述的激光同轴度测量仪与控制系统信号连接，所述的控制系统还与拉力油缸的驱动机构信号连接。本技术的有益效果本技术提供的装置采用事先消除曲轴变形与计算机辅助安装调试过程的技术原理，能克服大型柴油机曲轴安装调试的困难和现有安装工艺存在的不足问题。附图说明图I为本技术主剖面图。图2为本技术侧剖面图。图3为本技术控制系统框图。图4为本技术控制系统控制流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步描述。如图I和图2所示，本实施例由柴油机曲轴I、机座2、主轴承座3、液压油缸4、台架平台5、激光同轴度测量仪6、液压系统7、控制系统组成。以六缸柴油机为例，相邻两缸曲拐的夹角为120°。将曲轴I吊放在机座2的主轴承座3上，转动曲轴I使得I缸和IV缸的曲拐位于垂直位置。液压油缸4 (相当于拉力油缸)的一端通过轴承与曲轴I的连杆轴颈连接，液压油缸4的另一端固定在机座2的内侧底部。在曲轴I两侧的七个主轴承对应位置布置激光同轴度测量仪6 (共7个)，一侧的激光发射头发射激光束，另一侧的激光接收头接收激光束，用于测量曲轴I的主轴颈的同轴度。液压系统7由油箱、油泵、换向阀、电液伺服控制阀、压力传感器、管路等组成，为六个液压油缸4提供液压驱动力。液压系统7采用成熟的技术和系统。控制系统8采集七个激光同轴度测量仪的测量值，与系统内设置的同轴度规定值进行比较。符合要求，则发送停止加载信号；不符合要求，则利用系统内设置的拉力施加公式,计算出每个连杆轴颈要加的拉力,通过激光测量仪、拉力施加公式、PID控制算法、电液伺服控制阀、压力传感器组成的闭环控制系统，不断向液压系统7的电液伺服控制阀发送液压控制信号，对六个连杆轴颈联合施加拉力，从而逐渐减少同轴度误差，直到符 合要求为止。如图3所示，控制系统由计算机系统、I Vn路激光测量仪、I VI路液压加载回路组成。激光测量仪的一侧的激光发射头发射激光束，另一侧的激光接收头接收激光束，用于测量曲轴的主轴颈的同轴度。在加载回路中，计算机系统发出压力控制信号给电液伺服控制阀，用来调节加载压力大小；当检测到同轴度超过设定值时，根据拉力施加公式，计算出施加到每个连杆大头轴颈上的力，计算机系统调节电液伺服控制阀，然后发出油缸换向控制信号给电磁换向阀，采用PID控制模型，对所有的连杆大头轴颈(I VD联合施加拉力。液压油缸内的液压油压力通过压力传感器检测，反馈回计算机系统，用于调节电液伺服控制阀。图4是控制系统的控制流程。首先设定P。(轴颈拉力基准值)、保压时间τ、η=ι (加载系数)、Λ η=ο. I、α= 20 ° (相邻曲拐的夹角)，^表示同轴度误差设定值。接着测量所有主轴承的同轴度，与设定值比较。如果小于等于设定值，符合要求，调试结束。如果某些测量值大于设定值，则计算差值J 测量值-设定值 [4 = 0, 当测量值s设定值计算加载力召，召为 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缸根据上述拉力施加公式计算得到的拉力，通过调节电液伺服控制阀，得到所需的拉力，施加到对应的连杆轴颈上，保压时间为T。保压完成后，η赋值为η-Λ Π，然后重新测量所有主轴承的同轴度，并与设定值比较。如果小于等于设定值，符合要求，调试结束。如果某些测量值仍大于设定值，则重复上面步骤，计算差值和加载力，通过调节电液伺服控 制阀，对连杆轴颈施加拉力进行保压，直到同轴度测量值符合要求为止。权利要求1.大型柴油机曲轴安装调试装置，其特征在于在柴油机的机座上设置有柴油机曲轴，两者之间通过主轴承座配合；在柴油机曲轴的每个连杆大头轴颈安装拉力油缸，同时拉力油缸固定在机座的内腔上；在柴油机曲轴的每个主轴颈两侧安放激光发射和接收装置，激光发射和接收装置构成激光同轴度测量仪，测量主轴颈的同轴度；所述的激光同轴度测量仪与控制系统信号连接，所述的控制系统还与拉力油缸的驱动机构信号连接。专利摘要本技术涉及一种大型柴油机曲轴安装调试装置。目前采用的曲轴安装工艺容易造成安装后的曲轴变形，产生较大的残余应力。本技术是在柴油机的机座上设置有柴油机曲轴，两者之间通过主轴承座配合；在柴油机曲轴的每个连杆大头轴颈安装拉力油缸，同时拉力油缸固定在机座的内腔上；在柴油机曲轴的每个主轴颈两侧安放激光发射和接收装置，激光发射和接收装置构成激光同轴度测量仪，测量主轴颈的同轴度；所述的激光同轴度测量仪与控制系统信号连接，所述的控制系统还与拉力油缸的驱动机构信号连接。本技术采用事先消除曲轴变形与计算机辅助安装调试过程的技术原理，能克服大型柴油机曲轴安装调试的困难和现有安装工艺存在的不足问题。文档编号B21D3/14GK202683681SQ20122040035公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日专利技术者陈国金, 刘婷婷, 刘忠民, 彭章明, 朱泽飞, 元广杰, 苏少辉, 龚友平 申请人:杭州电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型柴油机曲轴安装调试装置，其特征在于：在柴油机的机座上设置有柴油机曲轴，两者之间通过主轴承座配合；在柴油机曲轴的每个连杆大头轴颈安装拉力油缸，同时拉力油缸固定在机座的内腔上；在柴油机曲轴的每个主轴颈两侧安放激光发射和接收装置，激光发射和接收装置构成激光同轴度测量仪，测量主轴颈的同轴度；所述的激光同轴度测量仪与控制系统信号连接，所述的控制系统还与拉力油缸的驱动机构信号连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国金，刘婷婷，刘忠民，彭章明，朱泽飞，元广杰，苏少辉，龚友平，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：