专利名称：往复机械类的活塞上止点自动检测定位装置的制作方法
技术领域：
本发明属于内燃机技术，具体涉及一种应用于对发动机活塞上止点位置进行准确定位的系统装置。
背景技术：
往复式机械活塞的制造精度与安装精度是反映发动机生产企业质量高低的主要工序之一，尤其在活塞的安装过程中，活塞上止点的精确控制对往复式机械的性能起到至关重要的作用。因为活塞上止点位置精度直接影响到凸轮机构、配气机构的安装精确度，对喷油正时非常关键。随着电子控制、HCCI、可变气门正时等高新技术在发动机设计和生产中的应用，使发动机的装配精度日益提高。活塞上止点位置精度对燃烧室的余隙容积、发动机的压缩比以及燃烧过程等影响较大，同时会影响到燃油经济性、工作性能、排放以及噪声振动等。目前，活塞上止点的检正主要依靠目测或者凭经验调试来进行，这样活塞的安装精度得不到保证，因为细小的误差，将对发动机的压缩比等影响很大。目前对往复式机械的活塞上止点自动检正工序或者专用装置有有如下几点要求一是操作方法简单，二是不改变目标设备的结构，三是反应速度要快，四是要有高的灵敏度。

发明内容
针对上述技术缺陷以及检测要求，本发明的目的是，提供一种对往复式机械类的活塞上止点进行自动检测以及定位的系统装置，以便保证活塞上止点位置的精确度。本发明的技术方案是，在活塞上方的缸套内喷油嘴的位置装有位移传感器，步进电机的齿轮与发动机的飞轮齿圈啮合，位移传感器的信号输出接至控制器输入端，步进电机的驱动电源线接至控制器输出端。往复式机械的活塞包括内燃机、往复式膨胀机、压缩机等。本发明的原理是在活塞上止点位置附近设置一个位移传感器，利用步进电机驱动发动机的飞轮齿圈，通过曲轴以及连杆等机械运动，使活塞产生微小的位移，通过对位移信号采样，对活塞上止点的位置进行精确定位。本发明的特点以及有益效果是，系统结构非常简单，与目测方法相比较具有定位准确、响应时间非常短，使往复式机械类的活塞上止点位置的精确定位达到直观和数字化。 通过单缸机试验证明，该装置可以有效提高活塞上止点位置的准确度，而且该调试过程不会影响安装进度。本装置也可适用于其他往复式机械的活塞定位。


附图1是本发明装置的立体结构示意图。附图2是自动检正过程中活塞顶端相对传感器的位移曲线。
具体实施例方式以下结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步的说明。往复机械类的活塞上止点自动检测定位装置包括活塞、缸套、位移传感器、步进电机、飞轮齿圈、计算机、连杆以及曲轴等(如图1所示)，其系统结构是在活塞1上方的缸套2内喷油嘴的位置装有位移传感器3，步进电机4的齿轮与发动机的飞轮齿圈5啮合，位移传感器的信号输出接至控制器 6输入端，步进电机4的驱动电源线接至控制器6输出端。为验证本发明的实施效果，采用发动机单缸机试验，将位移传感器安装在喷油嘴的位置，步进电机齿轮与飞轮齿圈啮合，进行相关测试。由计算机对位移传感器反馈的信号进行分析处理，并同步控制步进电机驱动飞轮齿圈转动，经过曲轴8、连杆7，带动活塞上下移动，直到活塞顶端达到上止点设计位置为止。在自动检测控制过程中，活塞顶端的位置移动如图2所示。其响应时间很短，3分钟之内活塞达到上止点，误差在允许范围内，几乎可以忽略。该装置在不改变发动机外设前提下，调试过程不影响安装进度。通过传感器、计算机以及步进电机即可实现对往复式机械的活塞上止点的精确控制。
权利要求
1.往复机械类的活塞上止点自动检测定位装置，包括活塞、缸套、位移传感器、步进电机、飞轮齿圈、计算机、连杆以及曲轴，其特征是在活塞(1)上方的缸套(2)内喷油嘴的位置装有位移传感器(3)，步进电机(4)的齿轮与发动机的飞轮齿圈(5)啮合，位移传感器的信号输出接至控制器(6)输入端，步进电机⑷的驱动电源线接至控制器(6)输出端。
全文摘要
本发明公开了一种往复机械类的活塞上止点自动检测定位装置。其系统结构是在活塞上方的缸套内喷油嘴的位置装有位移传感器，步进电机的齿轮与发动机的飞轮齿圈啮合，位移传感器的信号输出接至控制器输入端，步进电机的驱动电源线接至控制器输出端。本发明系统结构非常简单，与目测方法相比较具有定位准确、响应时间非常短，使往复式机械类的活塞上止点位置的精确定位达到直观和数字化。通过单缸机试验证明，该装置可以有效提高活塞上止点位置的准确度，而且该调试过程不会影响安装进度。本装置也可适用于其他往复式机械的活塞定位。
文档编号G01B21/00GK102243071SQ20111011509
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者卫海桥, 梁兴雨, 舒歌群, 董立辉, 赵健 申请人:天津大学