專利名稱：一種相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相位檢測領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種相位器鎖止銷軸向位置的檢 測裝置。
背景技術(shù)：
隨著人類社會(huì)的發(fā)展，資源的消耗日益增加，在汽車領(lǐng)域，人們一直在追求更加高 效，節(jié)能的發(fā)動(dòng)機(jī)，由此VVT技術(shù)運(yùn)營而生，從而對(duì)VVT性能測試技術(shù)的要求不斷提高。VVT 技術(shù)的主要部件-相位器，其中研究鎖止銷工作性能對(duì)相位器工作的影響一直是個(gè)困擾技 術(shù)人員的難點(diǎn)。這就要求有一套能夠測試鎖止銷位置的的裝置來解決這一難點(diǎn)。相位器在工作過程中為保證初始狀態(tài)的穩(wěn)定等眾多因素，需要在轉(zhuǎn)子與定子之間 設(shè)置鎖止裝置，而此裝置又影響了相位器在工作過程中所反應(yīng)的性能，如反應(yīng)速度等。因此 相位器的設(shè)計(jì)人員在研究相位器性能時(shí)，要 了解相位器在工作過程中鎖止銷的實(shí)時(shí)狀態(tài)是 非常必要的。一般的檢測裝置需要在相位器的內(nèi)部進(jìn)行改造，破壞相位器的組成零部件，甚 至有些檢測裝置需要在相位器上打孔走線再密封，這種做法大大的影響了相位器的本身性 能，并且相位器工作在高溫高壓的環(huán)境下，再密封難度高。另有一些檢測裝置無法檢測相位 器在發(fā)動(dòng)機(jī)上正常工作時(shí)鎖止銷的狀態(tài)，只能檢測靜態(tài)性能(相位器本身不轉(zhuǎn)動(dòng)，只有定 子與轉(zhuǎn)子之間的小范圍相位擺動(dòng))，這種檢測的數(shù)據(jù)與相位器正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)偏差較大， 以上兩種檢測方式數(shù)據(jù)都有失真，數(shù)據(jù)價(jià)值不大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能對(duì)相位器鎖止銷進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并且 檢測數(shù)據(jù)反饋更加準(zhǔn)確的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置。要解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明為一種相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，包括相位器，檢測支架，位移傳感 器，滑環(huán)，定子，轉(zhuǎn)子，鎖止裝置，所述的定子與相位器連接，檢測支架與定子連接，所述的位 移傳感器與滑環(huán)均安裝在檢測支架上，所述的鎖止裝置安裝在定子上，鎖止裝置設(shè)置為與 位移傳感器相對(duì)應(yīng)的位置，位移傳感器與電源連接。所述的檢測支架設(shè)置為“U”型結(jié)構(gòu)，“U”型結(jié)構(gòu)的檢測支架的兩端部固定安裝在 定子上，所述的位移傳感器與滑環(huán)均安裝在檢測支架的支架底部位置(22)上，所述的轉(zhuǎn)子 設(shè)置在定子內(nèi)，鎖止裝置正常工作狀態(tài)時(shí)，設(shè)置為通過鎖止裝置的鎖止銷鎖止定子和轉(zhuǎn)子 的結(jié)構(gòu)，鎖止裝置與控制油道連通；所述的油壓增大時(shí)，鎖止裝置設(shè)置為定子和轉(zhuǎn)子解鎖的 結(jié)構(gòu)。所述的鎖止裝置的鎖止銷設(shè)置為空腔結(jié)構(gòu)，鎖止銷與鎖止銷腔相配合，鎖止銷的 空腔設(shè)置壓簧，壓簧的另一端抵靠在鎖止銷腔的底部位置，鎖止銷的前端安裝小磁鋼。所述的鎖止銷的鎖止銷前端設(shè)置出凹槽結(jié)構(gòu)，所述的小磁鋼安裝在凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述的位移傳感器采用霍爾位移傳感器，所述的位移傳感器設(shè)置為與鎖止裝置上的小磁鋼位置相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。所述的滑環(huán)采用的是3通道滑環(huán)(可同時(shí)連接出三條引線)，要求滑環(huán)最大轉(zhuǎn)速能 夠滿足3000轉(zhuǎn)/分(如果要求更高轉(zhuǎn)速的測試要選用能夠滿足轉(zhuǎn)速的滑環(huán)。)滑環(huán)用強(qiáng)化 膠粘貼檢測支架中部的通孔內(nèi)。所述的小磁鋼采用厚2mm，直徑3mm的圓柱形強(qiáng)化磁鋼，小磁鋼設(shè)置為通過強(qiáng)化膠 粘貼在鎖止銷底部的結(jié)構(gòu)。所述的檢測支架采用鋁質(zhì)材料。所述的檢測裝置堅(jiān)固的安裝在相位器上，通過密封螺栓緊固，所述的密封螺栓的 擰緊扭矩不小于10NM，位移傳感器的探頭位置對(duì)準(zhǔn)鎖止銷。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能得到以下的有益效果本發(fā)明的檢測裝置，能對(duì)相位器鎖止銷進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并且檢測數(shù)據(jù)反饋更加準(zhǔn) 確；本發(fā)明可直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上測試，且拆裝簡單，檢測無需對(duì)相位器進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。


下面對(duì)本說明書各附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作出簡要的說明圖1為本發(fā)明所述的檢測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的檢測支架的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為檢測支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1所示的檢測裝置的A部位的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為裝置標(biāo)定示意圖；圖6為傳感器信號(hào)與鎖止銷位置對(duì)應(yīng)曲線圖；圖7為臺(tái)架試驗(yàn)PLC采集數(shù)據(jù)曲線圖；圖中標(biāo)記為1、相位器；2、檢測支架；3、位移傳感器；4、滑環(huán)；5、定子；6、轉(zhuǎn)子；7、 鎖止銷；8、鎖止銷腔；9、小磁鋼；10、壓簧；11、電源；12、油壓；13、鎖止裝置；14、端部；15、 控制油道；17、鎖止銷前端；18、凹槽；19、密封螺栓；20、帶輪；21、刻度尺；22、支架底部位置。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步 的詳細(xì)說明如附圖1、2所示，本發(fā)明為一種相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，包括相位器1， 檢測支架2，位移傳感器3，滑環(huán)4，定子5，轉(zhuǎn)子6，鎖止裝置13，所述的定子5與相位器1連 接，檢測支架2與定子5連接，所述的位移傳感器3與滑環(huán)4均安裝在檢測支架2的支架底 部位置22上，所述的鎖止裝置13安裝在定子5上，鎖止裝置13設(shè)置為與位移傳感器3相 對(duì)應(yīng)的位置，位移傳感器3與電源11連接。所述的檢測支架2設(shè)置為“U”型結(jié)構(gòu)，“U”型結(jié)構(gòu)的檢測支架2的兩端部14固定 安裝在定子5上，所述的位移傳感器3與滑環(huán)4均安裝在檢測支架2的底部位置，所述的轉(zhuǎn)子6設(shè)置在定子5內(nèi)，鎖止裝置13正常工作狀態(tài)時(shí)，設(shè)置為通過鎖止裝置13的鎖止銷7鎖 止定子5和轉(zhuǎn)子6的結(jié)構(gòu)，鎖止裝置13與控制油道15連通；所述的油壓增大時(shí)，鎖止裝置 13設(shè)置為定子5和轉(zhuǎn)子6解鎖的結(jié)構(gòu)。所述的鎖止裝置13的鎖止銷7設(shè)置為空腔結(jié)構(gòu)，鎖止銷7與鎖止銷腔8相配合， 鎖止銷7的空腔設(shè)置壓簧10，壓簧10的另一端抵靠在鎖止銷腔16的底部位置，鎖止銷7的 前端安裝小磁鋼9。所述的鎖止銷7的鎖止銷前端17設(shè)置出凹槽結(jié)構(gòu)18，所述的小磁鋼9安裝在凹槽 結(jié)構(gòu)18內(nèi)。所述的位移傳感器3采用霍爾位移傳感器，所述的位移傳感器3設(shè)置為與鎖止裝 置13上的小磁鋼9位置相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。所述的滑環(huán)4采用的是3通道滑環(huán)(可同時(shí)連接出三條引線)，要求滑環(huán)最大轉(zhuǎn) 速能夠滿足3000轉(zhuǎn)/分(如果要求更高轉(zhuǎn)速的測試要選用能夠滿足轉(zhuǎn)速的滑環(huán)。)滑環(huán)4 用強(qiáng)化膠粘貼檢測支架2中部的通孔內(nèi)。所述的小磁鋼9采用厚2mm，直徑3mm的圓柱形強(qiáng)化磁鋼，小磁鋼9設(shè)置為通過強(qiáng) 化膠粘貼在鎖止銷7底部的結(jié)構(gòu)。所述的檢測支架2采用鋁質(zhì)材料，圖3為檢測支架的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的檢測裝置堅(jiān)固的安裝在相位器上，通過密封螺栓19緊固，所述的密封螺栓 19的擰緊扭矩不小于10匪，位移傳感器3的探頭位置對(duì)準(zhǔn)鎖止銷7。本發(fā)明的檢測裝置，主要利用了霍爾原理，裝置由小磁鋼，霍爾式位移傳感器，滑 環(huán)，檢測支架等構(gòu)成。小磁鋼9 為了準(zhǔn)確的檢測鎖止銷7在相位器內(nèi)位置，在裝配時(shí)，要在鎖止銷7的 底端鑲?cè)胄〈配?，圖4為檢測裝置的小磁鋼的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。小磁鋼9采用的是厚2mm，直徑3mm的圓柱形強(qiáng)化磁鋼，利用強(qiáng)化膠粘貼在鎖止銷 7的底部，小磁鋼9隨鎖止銷7 —起發(fā)生位移。位移傳感器3 位移傳感器3采用霍爾式位移傳感器，其利用霍爾原理，及通過霍 爾探頭的磁通量的不同而輸出不同的信號(hào)。在本裝置中，由于鎖止銷7的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)了安裝 在鎖止銷7的底部的小磁鋼9的移動(dòng)，改變了霍爾式位移傳感器3的探頭的磁通量，從而檢 測出鎖止銷7的位置?；h(huán)4 安裝滑環(huán)4的目的，是為了把傳感器3的信號(hào)引入采集系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái) 架在運(yùn)行時(shí)，檢測裝置隨相位器高速旋轉(zhuǎn)，傳感器也隨之旋轉(zhuǎn)，傳感器的信號(hào)就需要借助滑 環(huán)4引出，接到外部的采集裝置。這就使檢測裝置既可用在相位器靜態(tài)性能測試上，亦可直 接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上直接測試。測試時(shí)可滿足凸輪軸最高轉(zhuǎn)速不低于1500轉(zhuǎn)/分鐘，即 曲軸最高轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘，完全滿足相位器臺(tái)架實(shí)驗(yàn)要求，如果需要提高測試的 轉(zhuǎn)速，選擇更換能滿足更高轉(zhuǎn)速的滑環(huán)4即可。檢測支架檢測支架是本檢測裝置的重要連接部件，保證相位器以及檢測裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)松動(dòng)，如圖3所示。在高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測試時(shí)，由于檢測裝置受到巨大的離心力作用，為避免危險(xiǎn)，要盡 量縮小裝置的重量，并且保證裝置的重心盡量接近旋轉(zhuǎn)圓心，因此檢測支架采用密度較小 的鋁質(zhì)材料加工，在整體安裝完成后還要進(jìn)行重心測量、修正。
本發(fā)明的檢測裝置的使用方法及安裝方法本檢測裝置需要直流IOV的外部電源11提供給霍爾位移傳感器3，傳感器輸出信 號(hào)為直流0-5V，利用模擬量采集設(shè)備進(jìn)行信號(hào)采集。在相位器正常工作時(shí)，由于油壓12的 作用，相位器的定子5與轉(zhuǎn)子6產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而改變配氣相位。在相位器的定子5與轉(zhuǎn) 子6產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)之前，固定定子5與轉(zhuǎn)子6的鎖止銷7要先被油壓12頂起脫銷，油壓12 進(jìn)入凹槽18的腔體內(nèi)，克服壓簧10的作用，頂起鎖止銷7，即鎖止銷7脫離定子5。安裝在 鎖止銷7底部的小磁鋼9隨之漸漸遠(yuǎn)離傳感器3的探頭，傳感器3探測到的磁通量隨之減 小，輸出信號(hào)隨之增大，從而傳感器3的輸出信號(hào)與鎖止銷7位置對(duì)應(yīng)，而相位器復(fù)位，鎖止 銷7落座時(shí)，油壓12進(jìn)入鎖止銷腔8，加上壓簧10的作用，使鎖止銷7落座，工作過程與脫 銷相反。在裝置初次使用前，要對(duì)裝置進(jìn)行標(biāo)定，由于霍爾式位移傳感器3的重復(fù)性好，在 以后的使用無需進(jìn)行二次標(biāo)定，并且標(biāo)定方法簡單易行，如圖5所示。改變小磁鋼9與霍爾探頭的相對(duì)位置，記錄相對(duì)位置與霍爾式位移傳感器3的輸 出值對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5所示。由于本檢測裝置的被測物高速旋轉(zhuǎn)，因此對(duì)安裝要求比較嚴(yán)格，一定要確定檢測 裝置堅(jiān)固的安裝在相位器1上，通過密封螺栓19擰緊，要求擰緊扭矩不小于10NM，傳感器3 的探頭位置要對(duì)準(zhǔn)鎖止銷7的位置，如圖5所示。圖6為傳感器信號(hào)與鎖止銷位置對(duì)應(yīng)曲線圖.下文示例的圖7采用的是西門子S7-224XP作為數(shù)據(jù)采集裝置，相位器由鎖止?fàn)顟B(tài) 工作到最大偏轉(zhuǎn)相位角度，并重復(fù)工作四次后的數(shù)據(jù)曲線截圖。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明具體的實(shí)現(xiàn)并不受上述 方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本 發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，包括相位器(1)，檢測支架(2)，位移傳感器(3)，滑環(huán)(4)，定子(5)，轉(zhuǎn)子(6)，鎖止裝置(13)，其特征在于所述的定子(5)與相位器(1)連接，檢測支架(2)與定子(5)連接，所述的位移傳感器(3)與滑環(huán)(4)均安裝在檢測支架(2)上，所述的鎖止裝置(13)安裝在定子(5)上，鎖止裝置(13)設(shè)置為與位移傳感器(3)相對(duì)應(yīng)的位置，位移傳感器(3)與電源(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的檢測 支架⑵設(shè)置為“U”型結(jié)構(gòu)，“U”型結(jié)構(gòu)的檢測支架⑵的兩端部(14)固定安裝在定子(5) 上，所述的位移傳感器(3)與滑環(huán)(4)均安裝在檢測支架(2)的支架底部位置(22)上，所述 的轉(zhuǎn)子(6)設(shè)置在定子(5)內(nèi)，鎖止裝置(13)正常工作狀態(tài)時(shí)，設(shè)置為通過鎖止裝置(13) 的鎖止銷(7)鎖止定子(5)和轉(zhuǎn)子(6)的結(jié)構(gòu)，鎖止裝置(13)與控制油道(15)連通；所述 的油壓增大時(shí)，鎖止裝置(13)設(shè)置為定子(5)和轉(zhuǎn)子(6)解鎖的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的 鎖止裝置(13)的鎖止銷(7)設(shè)置為空腔結(jié)構(gòu)，鎖止銷(7)與鎖止銷腔(8)相配合，鎖止銷 (7)的空腔設(shè)置壓簧(10)，壓簧(10)的另一端抵靠在鎖止銷腔(8)的底部位置，鎖止銷(7) 的前端安裝小磁鋼(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的 鎖止銷(7)的鎖止銷前端(17)設(shè)置出凹槽結(jié)構(gòu)(18)，所述的小磁鋼(9)安裝在凹槽結(jié)構(gòu) (18)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的 位移傳感器(3)采用霍爾位移傳感器，所述的位移傳感器(3)設(shè)置為與鎖止裝置(13)上的 小磁鋼(9)位置相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的滑環(huán)(4)采用的是3通道滑環(huán)，所述的滑環(huán)(4)采用最大轉(zhuǎn)速滿足3000轉(zhuǎn)/分的滑環(huán)(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的小磁 鋼(9)采用厚2mm，直徑3mm的圓柱形強(qiáng)化磁鋼，小磁鋼(9)設(shè)置為通過強(qiáng)化膠粘貼在鎖止 銷(7)底部的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的 檢測支架(2)采用鋁質(zhì)材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置，其特征在于所述的檢測 裝置堅(jiān)固的安裝在相位器上，通過密封螺栓(19)緊固，所述的密封螺栓(19)的擰緊扭矩不 小于10匪，位移傳感器(3)的探頭位置對(duì)準(zhǔn)鎖止銷(7)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于相位檢測領(lǐng)域的相位器鎖止銷軸向位置的檢測裝置，所述的相位器鎖止銷軸向位置檢測裝置包括相位器(1)，檢測支架(2)，位移傳感器(3)，滑環(huán)(4)，定子(5)，轉(zhuǎn)子(6)，鎖止裝置(13)，所述的定子(5)與相位器(1)連接，檢測支架(2)與定子(5)連接，位移傳感器(3)與滑環(huán)(4)均安裝在檢測支架(2)上，所述的鎖止裝置(13)安裝在定子(5)上，鎖止裝置(13)設(shè)置為與位移傳感器(3)相對(duì)應(yīng)的位置，位移傳感器(3)與電源(11)連接。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能對(duì)相位器鎖止銷進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并且檢測數(shù)據(jù)反饋更加準(zhǔn)確；本發(fā)明可直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上測試，且拆裝簡單。
文檔編號(hào)G01B7/30GK101819019SQ20101015154
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者曹志誠, 李雪濤, 王震, 甄子源 申請(qǐng)人:蕪湖杰鋒汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司