曲轴箱油道及螺孔检测装置简介

刘献民，唐丽巧

（柳州五菱柳机动力有限公司，广西 柳州545005）

0 引言

曲轴箱和缸盖是发动机重要的部件，它们的质量直接影响到整台发动机的寿命。而曲轴箱的油道直接影响整个部件的寿命；而油道和水道一旦钻穿，将会导致发动机直接报废。本文设计了一个简易的油道及螺孔检测装置，快速地对曲轴箱油道是否贯通、螺孔是否钻穿进行检查。

1 基本原理

发动机运转时，润滑油进入曲轴箱油道后经曲轴箱的5个Φ5斜孔对曲轴、连杆部件进行润滑，经曲轴箱顶面Φ5孔通往缸盖，对缸盖部件进行润滑；经前端Φ5油孔对曲轴颈进行润滑，最后通过两个Φ5回油孔使润滑回到油底壳进行循环。只要上述油孔润滑正常，说明曲轴箱油道合格，而曲轴箱上的螺孔是由机床加工出来的，只要不钻穿，则说明合格。

检测曲轴箱油道时，用压缩空气进行检测。检测方法：将压缩空气通入曲轴箱主油道，用压力传感器分别对这9个孔进行检测，正常情况下，这9个孔均有气压，9个压力传感器均有动作，设备上相应的指示灯亮；任何一个孔未钻通时，该孔没有压缩空气流出，相应的压力传感器不动作，对应的指示灯不亮；将曲轴箱的螺孔分为三大组，分别对每组通入压缩空气进行保压，如果压力保持一定时间不变，则说明本组螺孔合格；若压力值下降，则说明本组螺孔不合格。若螺孔钻穿或曲轴箱油孔不通油，则说明曲轴箱不合格。

2 设备结构简介

综合考虑生产线，将油道及螺孔检查装置放在最终清洗机之后，工人在打完曲轴箱前端主油道螺塞后，将曲轴箱推入装置中，完成检查。整个装置分为机械部分和电气控制部分。机械部分要求工人工作时，能够快速顺畅的将曲轴箱推入装置，装置能够对曲轴箱位置进行定位，定位完成后，启动装置，油道检查模块和螺孔检测模块开始工作，完成检测后，对曲轴箱是否合格进行判定，相应的指示灯亮。

2.1 机械部分设计

2.1.1油道检测

设计时，根据曲轴箱油道孔分布，将9个油孔分为三组，分别为：前端油孔、斜油孔、顶面油孔。前端油孔通过一块A3通气板，上方开有与曲轴箱油孔对应的通孔、曲轴箱通气孔（通压缩空气）、通气板安装孔。工作时，压缩空气从通气孔进入曲轴箱主油道，相对应的通孔上安装气嘴，气嘴将空气导入软管，空气从软管触发压力传感器，对相应油道孔进行检查；斜油孔则通过一根空心钢管，上方开有与斜油孔对应的通孔，通孔连接软管将压缩空气导出，触发压力传感器；顶面油孔则设计一封堵块，封堵块连接气缸，封堵块上开有管路连接软管，软管将压缩空气导出，触发压力传感器。

2.1.2螺孔检测

螺孔检测依据螺孔分布分为三部分，分别为前端螺孔组、左侧螺孔组、右侧螺孔组，因右侧螺孔组较分散，又分为四组。每一组检测原理基本相似：通过一块A3通气板，开有内部互通的管路。检测时，压缩空气从通气孔进入，通过互通的内部管路，从通气板上的气嘴进入钻好的螺孔，压力传感器通过监测压力值的变化判定螺孔是否钻穿。整个装置的机械结构如图1所示[1]。

图1 机械结构图

2.2 电气控制部分

首先，电气控制功能主要为实现检测10个油孔（含主油道孔）是否已钻通（钻通为合格），检测5组螺钉是否钻穿（钻穿为不合格）[2]。

基本原理：任何一个油孔未钻通，或者任何一个螺孔钻穿对发动机都是致命的。工作时，气压通过零件油道和管路传到13个压力传感器，由压力传感器检测气压，当某个油孔未钻穿，相应的压力传感器因没有检测到气压而不动作，相应的油孔指示灯和总的不合格指示灯亮（均是红灯），说明曲轴箱不合格[3]。当所有油孔都钻通时，对应的合格指示灯亮（均是绿灯）；如果任何螺孔钻穿，则气体流出，气压减少，压力传感器没有压力，相应的螺孔指示灯亮和总的不合格指示灯亮（均是红灯），如果螺孔均未钻穿，则相应的螺孔指示灯亮（均是绿灯）。当螺孔均未钻穿，油孔均钻通时，总的合格指示灯亮（绿灯）。

根据基本原理，制作一个电控箱，用于实现油道及螺孔检查装置的定位、夹紧、检测功能。定位、夹紧用气缸实现、用气压检测，电气采用PLC控制。动作顺序为人工推曲轴箱预定位，按定位按钮，定位灯亮；同时上一件的合格或不合格灯灭，定位销伸出对曲轴箱进行定位；按启动按钮，工件夹紧，充气检测，结果显示（合格时总的指示灯为绿灯，不合格时为红灯，并且一直亮到下次按定位按钮后才灭）；自动停止充气、夹紧气缸退回、定位销气缸退回，人工取出工件。以上动作顺序可以通过自动运行功能实现，同时，电控箱能够实现手动按钮控制定位销退回、压紧气缸松开功能。电气控制箱如图2所示。

图2 电气控制箱

3 设备调试

电气及机械部分完成后，进行组装及调试（设备如图3所示）。调试的过程中检查电气是否接错，保压时间或通气时间是否足够。此外，曲轴箱流到本工序时，已经处于完工状态，顶面和底面及主轴承孔都是不允许碰伤或者刮伤的。

图3 设备图

4 结束语

汽车发动机是汽车的心脏，而曲轴箱是发动机最重要的零部件之一。油道未钻通、螺孔钻穿则会造成严重的后果。通过油道及螺孔检测装置，可以实现对油道及螺孔进行检测，而且结构简单，灵敏度高，操作方便，工作效率高，工人劳动强度低，能够以低成本获得较高的效益。