一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统及使用方法
专利汇可以提供一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统及使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种破坏性 凸轮 轴结构强度综合检测系统，包括主驱动 导轨 、辅助驱动导轨、承载 定位 座、滑 块 、升降驱动机构、轴瓦、硬度计、硬质 合金 挡块、压 力 传感器 、千分表，主驱动导轨通过转台机构与承载 机架 连接，辅助驱动导轨与主驱动导轨滑动连接，承载定位座对称分布在主驱动导轨两侧，辅助驱动导轨上设至少一个滑块，滑块上端面通过升降驱动机构分别轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表连接。其使用方法包括设备组装，常规检测及破坏性检测等三个步骤。本发明集成化、模块化及智能化程度高，可达到高效全面实现对 凸轮轴 结构性能进行检测的目的，且检测作业中，运行自动化程度高、数据检测 精度 高且检测数据获取及辨识便捷方便。，下面是一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统及使用方法专利的具体信息内容。
1.一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统包括承载机架、转台机构、主驱动导轨、辅助驱动导轨、承载定位座、承载块、滑块、升降驱动机构、轴瓦、硬度计、硬质合金挡块、压力传感器、千分表及控制系统，所述承载机架为横断面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，所述转台机构与承载机架上端面连接并同轴分布，所述主驱动导轨下端面通过转台机构与承载机架上端面连接，且主驱动导轨与承载机架上端面轴线平行分布，转台机构轴线与主驱动导轨中点相交，所述辅助驱动导轨通过承载块与主驱动导轨滑动连接，所述辅助驱动导轨轴线与主驱动导轨轴线垂直分布并与承载机架上端面平行分布，且辅助驱动导轨两端以主驱动导轨轴线对称分布，所述承载定位座共两个，对称分布在主驱动导轨两侧，且两承载定位座间同轴分布，其轴线与主驱动导轨平行分布并位于主驱动导轨正上方，所述辅助驱动导轨上设至少一个滑块并与滑块滑动连接，所述滑块上端面通过升降驱动机构分别与至少一个轴瓦、一个硬度计、至少一个硬质合金挡块及至少一个千分表连接，所述升降驱动机构上端面和下端面分别与滑块及轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表间铰接，且轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表轴线与承载定位座轴线垂直并相交，与滑块上端面呈0°—90°夹角，所述轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表与升降驱动机构接触面处设至少一个压力传感器，所述控制系统嵌于承载机架内并分别与转台机构、主驱动导轨、辅助驱动导轨、升降驱动机构、承载定位座、硬度计、压力传感器及千分表电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的承载机架包括龙骨、作业台、升降驱动机构，其中所述龙骨为横断面呈矩形且轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述作业台嵌于龙骨内并与龙骨同轴分布，且所述作业台侧表面通过至少两条滑轨与龙骨内侧壁滑动连接，下端面通过至少一个升降驱动机构与龙骨底部连接，且所述作业台下端面与龙骨下端面间间距为龙骨高度的0.3倍—1.5倍，所述作业台上端面与转台机构连接并同轴分布，并通过转台机构与主驱动导轨相互连接。
3.根据权利要求2所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的升降驱动机构为至少两级电动伸缩杆、液压伸缩杆、气压伸缩杆、齿轮齿条机构及蜗轮蜗杆机构中的任意一种，其中与滑块连接的升降驱动机构下端面与滑块上端面相互铰接，并与滑块上端面呈0°—90°夹角。
4.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的辅助驱动导轨下端面设至少两个辅助行走轮，所述辅助行走轮以主驱动导轨对称分布并与承载机架上端面相抵，且辅助行走轮对应的承载机架上端面设导向滑槽，所述辅助行走轮嵌于导向滑槽内并与导向滑槽滑动连接，且相邻两个辅助行走轮之间间距为辅助驱动导轨长度的1/4—1/3。
5.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表均通过三维转台与升降驱动机构铰接，且所述轴瓦、硬度计、硬质合金挡块上均设至少一个倾角传感器，且所述三维转台及倾角传感器均与控制系统电气连接。
6.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表中，当同一滑块上设置的轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表为两个及两个以上时，则各轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表环绕承载定位座轴线均布；所述辅助驱动导轨为两条及两条以上时，各辅助驱动导轨相互平行分布并沿主驱动导轨轴线方向分布，且所述辅助驱动导轨侧表面设至少两个长度不小于5毫米的弹性垫块。
7.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的承载定位座包括基座、传动轴、旋转驱动机构、电动卡盘、压力传感器、位移传感器、转速传感器、扭矩传感器，所述基座下端与主驱动导轨间滑动连接，上端面通过轴套与一条传动轴连接，所述传动轴与主驱动导轨平行分布，其前端面与电动卡盘连接，后端面与旋转驱动机构连接，且所述传动轴分别与旋转驱动机构、电动卡盘同轴分布，所述旋转驱动机构与基座外表面相互连接，所述压力传感器位于传动轴与电动卡盘接触面处且至少一个，所述位移传感器至少一个，嵌于基座下端面并与主驱动导轨间滑动连接，所述转速传感器、扭矩传感器均一个，并分别位于传动轴与旋转驱动机构连接位置处，且所述旋转驱动机构、电动卡盘、压力传感器、位移传感器、转速传感器、扭矩传感器均与控制系统电气连接。
8.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的承载机架上另设监控摄像头，所述监控摄像头通过滑块与辅助驱动导轨滑动连接，所述监控摄像头与滑块间通过机械臂相互连接，且监控摄像头光轴位于承载定位座轴线上方，与承载定位座轴线相交，夹角为15°—90°，且监控摄像头与承载定位座轴线交点位于轴瓦、硬度计、硬质合金挡块及千分表轴线与承载定位座轴线交点处。
9.根据权利要求1所述的一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统，其特征在于：所述的控制系统为基于工业计算机、物联网控制器中任意一种为基础的电路系统，且控制系统另设至少一个串口通讯端口及至少一个无线数据通讯端口。
10.一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统的使用方法，其特征在于，所述的破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统的使用方法包括以下步骤：
S1，设备组装，首先使滑块分为位于辅助驱动导轨两侧位置，然后将待检测凸轮轴工件两端分别与两个承载定位座连接并通过承载定位座的电动卡盘进行调节定位，使待检测凸轮与承载定位座同轴分布，并通过压力传感器检测使承载定位座对待检测凸轮轴定位压力保持一致，最后将控制系统与外部电源及检测平台连接，即可完成本发明装配；
S2，常规检测，完成S1步骤后，驱动主驱动导轨运行，通过主驱动导轨调整辅助驱动导轨的工作位置，然后驱动辅助驱动导轨运行，使滑块位于将待检测凸轮轴正下方，即可进行硬度检测和同轴度检测两项常规检测，其中：
硬度检测：首先驱动硬度计连接的升降驱动机构上升运行，使硬度计轴线与待检测凸轮轴轴线垂直分布，并在升降驱动机构驱动作用力下实现硬度计对待检测凸轮轴进行增压，并对增压过程中硬度计读数进行采集并反馈值控制系统即可达到对待检测凸轮轴表面硬度检测作业的目的，其中在进行硬度检测时，沿待检测凸轮轴轴线方向分别进行至少三个检测点进行检测作业，且相邻两个检测点间间距为待检测凸轮轴长度的1/10—1/3，完成硬度检测后驱动升降驱动机构运行，使硬度计与待检测凸轮轴分离；
同轴度检：首先驱动千分表连接的升降驱动机构上升运行，使千分表轴线与待检测凸轮轴轴线垂直分布，并在升降驱动机构驱动作用力下实现千分表与待检测凸轮轴表面相抵，然后通过承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转，对千分表在待检测凸轮轴旋转时的读数进行采集并反馈至控制系统即可达到对待检测凸轮轴同轴度检测的目的，并在完成同轴度检测后使千分表与待检测凸轮轴表面分离；
S3，破坏性检测，完成S2步骤后即可进行破坏性检测，其中破坏性检测包括外力冲击对同轴度影响检测、外力冲击对凸轮轴表面结构破损影响检测及凸轮轴极限扭矩检测，其中：
外力冲击对同轴度影响检测：首先驱动轴瓦和千分表连接的升降驱动机构运行，使轴瓦和千分表与待检测凸轮轴外表面相抵，并通过压力传感器检测并调节轴瓦和千分表与待检测凸轮轴间压力保持一致，然后通过承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转并在转速稳定后，首先驱动轴瓦连接的升降驱动机构继续向上运行，对待检测凸轮轴施加径向挤压作用力，使待检测凸轮轴在径向挤压作用力下发生弯曲变形，并在挤压作业时通过压力传感器对轴瓦施加在待检测凸轮轴上的挤压作用力进行连续检测；在轴瓦对凸轮轴施加径向作用力的同时，一方面由千分表对待检测凸轮持续进行同轴度检测，另一方面驱动千分表连接的升降驱动机构运行，通过压力传感器检测并使千分表与待检测凸轮轴表面压力与初始状态保持恒定，并将轴度检测结果、瓦与待检测凸轮轴之间压力值及凸轮轴旋转转速值一同发送至控制系统中，即可实现在不同作用力影响下对凸轮轴同轴度影响检测的目的，并在完成检测后，将轴瓦与千分表与待检测凸轮轴分离，同时停止待检测凸轮轴旋转并静置1—10分钟；
外力冲击对凸轮轴表面结构破损影响：首先驱动由承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转并在转速稳定后，驱动硬质合金挡块连接的升降驱动机构运行，使硬质合金挡块与处于旋转状态下的待检测凸轮轴表面接触碰撞，然后同时对当前待检测凸轮轴转速、接触碰撞时硬质合金挡块与升降驱动机构间压力传感器检测压力值及两个承载定位座上扭矩传感器的扭矩值同时反馈至控制系统中，即可完成一次冲击破损实验，冲击破损实验次数不少于3次，且相邻两次实验位置间间距为待检测凸轮轴长度的1/10—1/3，其中接触碰撞时间为1—10s；
凸轮轴极限扭矩检测：驱动与待检测凸轮轴两端连接承载定位座的旋转驱动机构同时反向运行，同时通过扭矩传感器对待检测凸轮轴承受的扭矩进行同步检测，并直至扭矩传感器检测值达到待检测凸轮轴检测数据要求及待检测凸轮轴断裂中任意一种情况发生时，停止旋转驱动机构运行，从而达到对待检测凸轮轴扭矩检测的目的。
一种破坏性凸轮轴结构强度综合检测系统及使用方法
技术领域
背景技术
发明内容
S2，常规检测，完成S1步骤后，驱动主驱动导轨运行，通过主驱动导轨调整辅助驱动导轨的工作位置，然后驱动辅助驱动导轨运行，使滑块位于将待检测凸轮轴正下方，即可进行硬度检测和同轴度检测两项常规检测，其中：
硬度检测：首先驱动硬度计连接的升降驱动机构上升运行，使硬度计轴线与待检测凸轮轴轴线垂直分布，并在升降驱动机构驱动作用力下实现硬度计对待检测凸轮轴进行增压，并对增压过程中硬度计读数进行采集并反馈值控制系统即可达到对待检测凸轮轴表面硬度检测作业的目的，其中在进行硬度检测时，沿待检测凸轮轴轴线方向分别进行至少三个检测点进行检测作业，且相邻两个检测点间间距为待检测凸轮轴长度的1/10—1/3，完成硬度检测后驱动升降驱动机构运行，使硬度计与待检测凸轮轴分离；
同轴度检：首先驱动千分表连接的升降驱动机构上升运行，使千分表轴线与待检测凸轮轴轴线垂直分布，并在升降驱动机构驱动作用力下实现千分表与待检测凸轮轴表面相抵，然后通过承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转，对千分表在待检测凸轮轴旋转时的读数进行采集并反馈至控制系统即可达到对待检测凸轮轴同轴度检测的目的，并在完成同轴度检测后使千分表与待检测凸轮轴表面分离；
S3，破坏性检测，完成S2步骤后即可进行破坏性检测，其中破坏性检测包括外力冲击对同轴度影响检测、外力冲击对凸轮轴表面结构破损影响检测及凸轮轴极限扭矩检测，其中：
外力冲击对同轴度影响检测：首先驱动轴瓦和千分表连接的升降驱动机构运行，使轴瓦和千分表与待检测凸轮轴外表面相抵，并通过压力传感器检测并调节轴瓦和千分表与待检测凸轮轴间压力保持一致，然后通过承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转并在转速稳定后，首先驱动轴瓦连接的升降驱动机构继续向上运行，对待检测凸轮轴施加径向挤压作用力，使待检测凸轮轴在径向挤压作用力下发生弯曲变形，并在挤压作业时通过压力传感器对轴瓦施加在待检测凸轮轴上的挤压作用力进行连续检测；在轴瓦对凸轮轴施加径向作用力的同时，一方面由千分表对待检测凸轮持续进行同轴度检测，另一方面驱动千分表连接的升降驱动机构运行，通过压力传感器检测并使千分表与待检测凸轮轴表面压力与初始状态保持恒定，并将轴度检测结果、瓦与待检测凸轮轴之间压力值及凸轮轴旋转转速值一同发送至控制系统中，即可实现在不同作用力影响下对凸轮轴同轴度影响检测的目的，并在完成检测后，将轴瓦与千分表与待检测凸轮轴分离，同时停止待检测凸轮轴旋转并静置1—10分钟；
外力冲击对凸轮轴表面结构破损影响：首先驱动由承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转并在转速稳定后，驱动硬质合金挡块连接的升降驱动机构运行，使硬质合金挡块与处于旋转状态下的待检测凸轮轴表面接触碰撞，然后同时对当前待检测凸轮轴转速、接触碰撞时硬质合金挡块与升降驱动机构间压力传感器检测压力值及两个承载定位座上扭矩传感器的扭矩值同时反馈至控制系统中，即可完成一次冲击破损实验，冲击破损实验次数不少于3次，且相邻两次实验位置间间距为待检测凸轮轴长度的1/10—1/3，其中接触碰撞时间为1—10s；
凸轮轴极限扭矩检测：驱动与待检测凸轮轴两端连接承载定位座的旋转驱动机构同时反向运行，同时通过扭矩传感器对待检测凸轮轴承受的扭矩进行同步检测，并直至扭矩传感器检测值达到待检测凸轮轴检测数据要求及待检测凸轮轴断裂中任意一种情况发生时，停止旋转驱动机构运行，从而达到对待检测凸轮轴扭矩检测的目的。
具体实施方式
S2，常规检测，完成S1步骤后，驱动主驱动导轨运行，通过主驱动导轨调整辅助驱动导轨的工作位置，然后驱动辅助驱动导轨运行，使滑块位于将待检测凸轮轴正下方，即可进行硬度检测和同轴度检测两项常规检测，其中：
硬度检测：首先驱动硬度计连接的升降驱动机构上升运行，使硬度计轴线与待检测凸轮轴轴线垂直分布，并在升降驱动机构驱动作用力下实现硬度计对待检测凸轮轴进行增压，并对增压过程中硬度计读数进行采集并反馈值控制系统即可达到对待检测凸轮轴表面硬度检测作业的目的，其中在进行硬度检测时，沿待检测凸轮轴轴线方向分别进行至少三个检测点进行检测作业，且相邻两个检测点间间距为待检测凸轮轴长度的1/10—1/3，完成硬度检测后驱动升降驱动机构运行，使硬度计与待检测凸轮轴分离；
同轴度检：首先驱动千分表连接的升降驱动机构上升运行，使千分表轴线与待检测凸轮轴轴线垂直分布，并在升降驱动机构驱动作用力下实现千分表与待检测凸轮轴表面相抵，然后通过承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转，对千分表在待检测凸轮轴旋转时的读数进行采集并反馈至控制系统即可达到对待检测凸轮轴同轴度检测的目的，并在完成同轴度检测后使千分表与待检测凸轮轴表面分离；
S3，破坏性检测，完成S2步骤后即可进行破坏性检测，其中破坏性检测包括外力冲击对同轴度影响检测、外力冲击对凸轮轴表面结构破损影响检测及凸轮轴极限扭矩检测，其中：
外力冲击对同轴度影响检测：首先驱动轴瓦和千分表连接的升降驱动机构运行，使轴瓦和千分表与待检测凸轮轴外表面相抵，并通过压力传感器检测并调节轴瓦和千分表与待检测凸轮轴间压力保持一致，然后通过承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转并在转速稳定后，首先驱动轴瓦连接的升降驱动机构继续向上运行，对待检测凸轮轴施加径向挤压作用力，使待检测凸轮轴在径向挤压作用力下发生弯曲变形，并在挤压作业时通过压力传感器对轴瓦施加在待检测凸轮轴上的挤压作用力进行连续检测；在轴瓦对凸轮轴施加径向作用力的同时，一方面由千分表对待检测凸轮持续进行同轴度检测，另一方面驱动千分表连接的升降驱动机构运行，通过压力传感器检测并使千分表与待检测凸轮轴表面压力与初始状态保持恒定，并将轴度检测结果、瓦与待检测凸轮轴之间压力值及凸轮轴旋转转速值一同发送至控制系统中，即可实现在不同作用力影响下对凸轮轴同轴度影响检测的目的，并在完成检测后，将轴瓦与千分表与待检测凸轮轴分离，同时停止待检测凸轮轴旋转并静置1—10分钟；
其中，在进行检测作业中，当轴瓦为一个时，则轴瓦位于待检测凸轮轴重点位置，千分表与轴瓦间间距为待检测凸轮轴有效长度的1/3—2/3,；当轴瓦为两个及两个以上时，则千分表位于相邻两个轴瓦之间位置；
外力冲击对凸轮轴表面结构破损影响：首先驱动由承载定位座的旋转驱动机构驱动待检测凸轮轴进行旋转并在转速稳定后，驱动硬质合金挡块连接的升降驱动机构运行，使硬质合金挡块与处于旋转状态下的待检测凸轮轴表面接触碰撞，然后同时对当前待检测凸轮轴转速、接触碰撞时硬质合金挡块与升降驱动机构间压力传感器检测压力值及两个承载定位座上扭矩传感器的扭矩值同时反馈至控制系统中，即可完成一次冲击破损实验，冲击破损实验次数不少于3次，且相邻两次实验位置间间距为待检测凸轮轴长度的1/10—1/3，其中接触碰撞时间为1—10s；
凸轮轴极限扭矩检测：驱动与待检测凸轮轴两端连接承载定位座的旋转驱动机构同时反向运行，同时通过扭矩传感器对待检测凸轮轴承受的扭矩进行同步检测，并直至扭矩传感器检测值达到待检测凸轮轴检测数据要求及待检测凸轮轴断裂中任意一种情况发生时，停止旋转驱动机构运行，从而达到对待检测凸轮轴扭矩检测的目的。
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