船用柴油機機體氣缸孔的測量工具、校準工具及測量設備的制作方法
本公開一般涉及船用柴油機機體檢測技術領域，具體涉及船用柴油機機體氣缸孔檢測技術領域，尤其涉及船用柴油機機體氣缸孔的測量工具、校準工具及測量設備。
背景技術：
氣缸孔支撐面到主軸承孔中心線的距離是柴油機機體的關鍵尺寸，利用該關鍵尺寸還能夠檢驗氣缸孔軸線的垂直度，故對柴油機有著重要的作用。若氣缸孔軸線的垂直度超出公差范圍，就有可能造成柴油機滑油竄入燃燒室、活塞或氣缸拉傷、連桿燒瓦和連桿軸線彎曲等故障，最終導致柴油機功率下降，配件損壞，柴油機無法正常工作。
在檢測柴油機機體氣缸孔支撐面到主軸承孔中心距離時，由于主軸承孔中心是一個虛擬的點，難以確定其點的位置，一般的測量思路是：將上述距離分為兩段，第一段為主軸承孔半徑，第二段為氣缸孔支撐面到主軸承孔內徑的距離。第一段的主軸承孔內徑可以通過內徑百分表測量得到，但是第二段氣缸孔支撐面到主軸承孔內徑的距離難以得到。
通常情況下，在加工柴油機機體時，一般通過加工精度更高的機床，保證機體尺寸以及機體氣缸孔的部分形位公差，但是這種方法無法直接的得到氣缸孔軸線垂直度的好壞。除此之外，還可以通過三坐標測量機對氣缸孔進行測量，由于機體為v型柴油機，對氣缸孔進行測量時，普通探針測量得到的誤差較大，對主軸承孔進行測量時，需要對探針要加裝長探針和關節，導致誤差進一步加大，并且三坐標測量機時，要對測量點的選擇難度大，需要復雜的編程，得到的數據報告要重新進行處理，耗費時間長，對三坐標測量機的精度要求較高，同時耗費資金多。
技術實現要素：
鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種相較于現有技術而言，能夠有效避免現有技術中測量方法的局限，既能夠便捷地測量氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離，又能夠直觀地檢驗氣缸孔軸線垂直度的船用柴油機機體氣缸孔的測量工具、校準工具及測量設備。
第一方面，提供有一種船用柴油機機體氣缸孔的測量工具。
一種船用柴油機機體氣缸孔的測量工具，包括：支撐管，安裝在支撐管上端的測量裝置，安裝在支撐管下端的底座和安裝在支撐管上的兩支撐板，所述底座遠離支撐管的一端設有底部觸點，所述底部觸點下端固接有與所述底座相配接的外螺紋螺柱；兩所述支撐板包括靠近測量裝置的上支撐板和位于支撐管中部的下支撐板，所述上支撐板和下支撐板上分別設有兩可調節的測量觸點且二者上均設有用于固定測量觸點的緊固螺釘。
根據本申請實施例提供的技術方案：兩所述支撐板上分別對稱地設有兩測量通孔，所述測量觸點置于測量通孔內并通過緊固螺釘固定。
根據本申請實施例提供的技術方案：所述測量裝置為百分表。
根據本申請實施例提供的技術方案：所述支撐管共有兩根。
根據本申請實施例提供的技術方案：兩所述支撐板上分別設有供支撐管穿過的兩通孔且每個支撐板上的兩通孔之間設有通槽，所述通槽的槽壁上設有螺紋孔。
根據本申請實施例提供的技術方案：所述底部觸點為半球型。
根據本申請實施例提供的技術方案：所述支撐管兩端分別加工有沉臺。
第二方面，提供有一種船用柴油機機體氣缸孔測量工具用校準工具。
一種船用柴油機機體氣缸孔測量工具用校準工具，包括：底板和固接在所述底板上的兩檢測支撐板，兩所述檢測支撐板包括上檢測支撐板和下檢測支撐板，所述上檢測支撐板遠離下檢測支撐板的一側設有頂部觸柱且所述底板遠離上檢測支撐板的一端上設有底部觸板。
根據本申請實施例提供的技術方案：兩檢測支撐板之間設有加強筋。
第三方面，提供有一種船用柴油機機體氣缸孔的測量設備，包括：如第一方面所述的測量工具和如第二方面所述的校準工具。
綜上所述，本申請提供有一種船用柴油機機體氣缸孔的測量工具、校準工具以及測量設備。按照柴油機機體氣缸孔的理論尺寸去制作校準工具；在實際對氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離進行測量前，首先用扳手將測量工具上底部觸點的外螺紋螺柱與底座的螺紋孔相配接，以將底部觸點和底座扭緊在一起，然后將測量工具置于校準工具上進行校準，即通過調節測量工具上兩支撐板上的測量觸點，使得兩支撐板上的測量觸點與相對應的檢測支撐板上的基準面相接觸，同時分別測量兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的端面到校準工具底板的垂直距離，當上述兩距離相同并且達到指定高度時，即認為每個支撐板上兩接觸點所形成的直徑與相對應的檢測支撐板上的內徑相同，也就是與相應的氣缸孔上部或氣缸孔下部的內徑相同；其后，將經過調節的測量觸點的位置用緊固螺釘固定，稍微調整測量工具的位置使測量工具的底部觸點緊緊靠在校準工具的底部觸板上，將測量裝置調零，即可利用經過校準后的測量工具去測量實際船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。
在測量實際船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離時，首先將測量工具上的上支撐板和下支撐板分別與氣缸孔相配接，底部觸點與主軸承孔內徑相接觸之后，沿著氣缸孔的圓周表面微調測量工具的位置，同時，讀取測量裝置上的數值，其最小值即為船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。
基于上述技術方案的設計，本申請相較于現有技術而言，能夠有效避免現有技術中測量方法的局限，非常便捷地測量氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。此外，本申請還能夠利用該第二段距離來計算判斷氣缸孔的垂直度，方便易行，適于推廣。
基于上述優選技術方案的設計，本申請一方面，優化了支撐管的數量布局；一方面，優化了兩支撐板的結構以及其與支撐管的連接方式；最后，還優化了底部觸點的結構以及其與底座的連接方式，使得本申請的技術方案得以進一步地完善。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：
圖1是本申請中測量工具的結構示意圖；
圖2是圖1中底部觸點的結構示意圖；
圖3是圖1下支撐板的結構示意圖；
圖4是本申請中校準工具的結構示意圖；
圖5是本申請中測量設備的結構示意圖；
圖6是本申請中測量工具的實際使用狀態示意圖；
圖7是本申請中檢測垂直度的過程示意圖。
圖中：
1、支撐管；2、底座；3、底部觸點；4、上支撐板；5、下支撐板；6、測量觸點；7、緊固螺釘；8、百分表；9、通槽；10、螺紋孔；11、外螺紋螺柱；12、底板；13、檢測支撐板；14、頂部觸柱；15、底部觸板；16、加強筋。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發明相關的部分。
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
實施例一：
請參閱圖1、圖2和圖3，本實施例中具體地提供有一種船用柴油機機體氣缸孔的測量工具，具體包括：支撐管1，安裝在支撐管1上端的測量裝置，安裝在支撐管1下端的底座2和安裝在支撐管1上的兩支撐板。
支撐管，本發明的關鍵支撐骨架，其上用于安裝測量裝置，底座以及兩支撐板等組件。在任一優選的實施例中，所述支撐管1共有兩根，此設計能夠有效防止兩支撐板、底座與其發生相對轉動，以保證本測量工具所測得的距離為氣缸孔支撐表面到主軸承孔內徑表面的最短距離，采用雙柱結構，利用兩支撐管的兩圓心確定的直線防止轉動。
測量裝置，本申請中實際進行測量的部件，在任一優選的實施例中，所述測量裝置為百分表8。
底座，其遠離支撐管1的一端設有底部觸點3，所述底部觸點3用于與主軸承孔的內徑表面相接觸，所述底部觸點3下端固接有與所述底座2相配接的外螺紋螺柱11；在其下端固接有外螺紋螺柱的情況下，使用者可將此零件直接旋入底座上的螺紋孔中，即使螺牙之間有間隙，在量具使用過程中，若保持底部觸點始終頂在主軸承孔的內徑表面上，螺牙之間間隙也不會對測量結果產生誤差。
在任一優選的實施例中，所述底部觸點3為半球型。在使用過程中，能夠使底部觸點更容易與主軸承孔相接觸。
兩支撐板，包括：靠近測量裝置的上支撐板4和位于支撐管1中部的下支撐板5，為方便使用校準工具對測量工具進行校正，所述上支撐板4和下支撐板5上分別設有兩可調節的測量觸點6且二者上均設有用于固定測量觸點6的緊固螺釘7。基于此設計，在實際使用中，通過放松緊固螺釘7，即可調節測量觸點相對于兩支撐板的位移，當調節至兩支撐板上的測量觸點與相對應的檢測支撐板上的基準面相接觸時，即可鎖緊緊固螺釘7。在任一優選的實施例中，兩所述支撐板上分別對稱地設有兩測量通孔，所述測量觸點6置于測量通孔內并通過緊固螺釘7固定。
在實際對氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離進行測量前，首先，用扳手將測量工具上底部觸點的外螺紋螺柱與底座的螺紋孔相配接，以將底部觸點和底座扭緊在一起。
然后，將測量工具置于校準工具上進行校準，針對不同機型的柴油機機體而言，需要配置相應尺寸的校準工具以及測量工具。通過調節測量工具上兩支撐板上的測量觸點，使得兩支撐板上的測量觸點與相對應的檢測支撐板上的基準面相接觸，同時分別測量兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的端面到校準工具底板的垂直距離。
實際上，為了保證測量工具的兩支撐板上的測量觸點所形成兩圓弧的圓心分別與校準工具上兩檢測支撐板上兩圓弧的圓心重合，并且兩重合圓心所形成的軸線與校準工具的底板相平行，需要分別測量兩重合圓心到底板的距離，當兩重合圓心到底板的距離相同時，才能保證平行，即校準過程完成。但由于圓心為虛擬的點，無法測量，因此應選用其他的點或面代替。而本申請中所選取的面即為測量工具上兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面，請參閱圖3中所示的f或f1平面，其中：f平面對應上支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面；f1平面對應下支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面。
在實際設計中獲得兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面到校準工具底板的垂直距離，即為“指定高度”。
針對不同的機型而言，需要不同的測量工具，所以該指定高度的數值是不同的，在測量工具的校準過程中，校準成功的標準即：上述兩距離相同且均等于該測量工具所預設的指定高度。當上述兩距離相同并且達到指定高度時，即認為每個支撐板上兩接觸點所形成的直徑與相對應的檢測支撐板上的內徑相同，也就是與相應的氣缸孔上部或氣缸孔下部的內徑相同。
其后，將經過調節的測量觸點的位置用緊固螺釘固定，稍微調整測量工具的位置使測量工具的底部觸點緊緊靠在校準工具的底部觸板上，此時，將測量裝置上的百分表調零，即可利用經過校準后的測量工具去測量實際船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。
請參閱圖6，在對氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離進行測量時，首先將測量工具上的上支撐板和下支撐板分別與氣缸孔相配接，底部觸點與主軸承孔內徑相接觸之后，沿著氣缸孔的圓周表面微調測量工具的位置，同時，讀取測量裝置上的數值，其最小值即為船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。
在支撐管有兩根的前提下，為實現兩支撐板分別與兩支撐管的有效配接，本申請設計兩所述支撐板上分別設有供支撐管1穿過的兩通孔且每個支撐板上的兩通孔之間設有通槽9，所述通槽9的槽壁上設有螺紋孔10。基于此設計，首先將兩支撐管依次貫穿兩支撐板上的通孔，然后，分別在兩支撐板上的螺紋孔內用螺釘扭緊，之后，利用通槽兩端的產生的彈性壓力，分別將兩支撐板與支撐管緊固。
在任一優選的實施例中，所述支撐管1兩端分別加工有沉臺。在實際使用中，測量工具往往通過表座與支撐管上端相配接，為了保證表座與底座之間的距離不發生相對位移，影響測量結果，因此需要著重考慮對著兩部位的緊固。為此在連接管兩端分別用車床加工出沉臺，連接管的沉臺分別插入到底座和表座的連接孔處，同時在連接管內攻螺紋，在底座和表座的另一端分別用螺栓緊固，在用螺栓進行緊固時，螺栓的螺帽處表面同時與連接管端面和底座、表座的面相接觸，容易發生過定位，為了避免出現此類情況，因此，連接管加工得到沉臺的高度應略小于表座和底座孔的高度，當用螺栓緊固時，使表座和底座上能牢牢固定在連接管上，不發生相對位移。
在任一優選的實施例中，為了方便使用，減輕工作者的勞動強度，需要考慮測量工具整體的重量，因此連接管、兩支撐板與底座的材料優選為鋁合金，并且連接管應優選采用空心管，與鋼相比較，重量減輕接近1/3。
實施例二：
請參閱圖4，本實施例中具體地提供有一種船用柴油機機體氣缸孔測量工具用校準工具，包括：底板12和固接在所述底板12上的兩檢測支撐板13，兩所述檢測支撐板包括上檢測支撐板和下檢測支撐板，所述上檢測支撐板遠離下檢測支撐板的一側設有頂部觸柱14且所述底板12遠離上檢測支撐板的一端上設有底部觸板15。
在任一優選的實施例中，兩檢測支撐板13之間設有加強筋16。
其中，底板，是本校準工具的基礎部件，其上用于安裝其他組件；
兩檢測支撐板，包括：上檢測支撐板和下檢測支撐板，二者能夠完全模擬氣缸孔上下兩部的尺寸，即兩檢測支撐板的圓弧半徑與氣缸孔上下部的半徑相同。
在校準過程中，考慮到氣缸孔上部半徑和下部半徑的尺寸不同，故上支撐板、下支撐板上的測量觸點的伸出長度不同。
上檢測支撐板上的頂部觸柱14，用于模擬氣缸孔支撐面。
底板上的底部觸板，用于模擬主軸承孔的內徑表面，以提升校準過程的精確度。
在理論上，將校準工具上兩檢測支撐板以及能夠完全模擬氣缸孔上下兩部的尺寸，即兩檢測支撐板的圓弧半徑與氣缸孔上下部的半徑相同；同時，將校準工具上頂部觸柱與底部觸板之間的距離與船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離相同，故校準工具對于氣缸孔的模擬能夠有效地對測量工具進行校準。
在實際對氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離進行測量前，首先，用扳手將測量工具上底部觸點的外螺紋螺柱與底座的螺紋孔相配接，以將底部觸點和底座扭緊在一起。
然后，將測量工具置于校準工具上進行校準，針對不同機型的柴油機機體而言，需要配置相應尺寸的校準工具以及測量工具。通過調節測量工具上兩支撐板上的測量觸點，使得兩支撐板上的測量觸點與相對應的檢測支撐板上的基準面相接觸，同時分別測量兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的端面到校準工具底板的垂直距離達到指定高度。
實際上，為了保證測量工具的兩支撐板上的測量觸點所形成兩圓弧的圓心分別與校準工具上兩檢測支撐板上兩圓弧的圓心重合，并且兩重合圓心所形成的軸線與校準工具的底板相平行，需要分別測量兩重合圓心到底板的距離，當兩重合圓心到底板的距離相同時，才能保證平行，即校準過程完成。但由于圓心為虛擬的點，無法測量，因此應選用其他的點或面代替。而本申請中所選取的面即為測量工具上兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面，請參閱圖3中所示的f或f1平面，其中：f平面對應上支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面；f1平面對應下支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面。
在實際設計中獲得兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面到校準工具底板的垂直距離，即為“指定高度”。
針對不同的機型而言，需要不同的測量工具，所以該指定高度的數值是不同的，在測量工具的校準過程中，校準成功的標準即：上述兩距離相同且均等于該測量工具所預設的指定高度。當上述兩距離相同并且達到指定高度時，即認為每個支撐板上兩接觸點所形成的直徑與相對應的檢測支撐板上的內徑相同，也就是與相應的氣缸孔上部或氣缸孔下部的內徑相同。
實施例三：
本實施例具體地提供有一種船用柴油機機體氣缸孔的測量設備，包括：如實施例一所述的測量工具和如實施例二所述的校準工具。
請參閱圖5，在實際對氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離進行測量前，首先，用扳手將測量工具上底部觸點的外螺紋螺柱與底座的螺紋孔相配接，以將底部觸點和底座扭緊在一起。
然后，將測量工具置于校準工具上進行校準，針對不同機型的柴油機機體而言，需要配置相應尺寸的校準工具以及測量工具。通過調節測量工具上兩支撐板上的測量觸點，使得兩支撐板上的測量觸點與相對應的檢測支撐板上的基準面相接觸，同時分別測量兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的端面到校準工具底板的垂直距離達到指定高度。
實際上，為了保證測量工具的兩支撐板上的測量觸點所形成兩圓弧的圓心分別與校準工具上兩檢測支撐板上兩圓弧的圓心重合，并且兩重合圓心所形成的軸線與校準工具的底板相平行，需要分別測量兩重合圓心到底板的距離，當兩重合圓心到底板的距離相同時，才能保證平行，即校準過程完成。但由于圓心為虛擬的點，無法測量，因此應選用其他的點或面代替。而本申請中所選取的面即為測量工具上兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面，請參閱圖3中所示的f或f1平面，其中：f平面對應上支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面；f1平面對應下支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面。
在實際設計中獲得兩支撐板上遠離相對應檢測支撐板的平面到校準工具底板的垂直距離，即為“指定高度”。
針對不同的機型而言，需要不同的測量工具，所以該指定高度的數值是不同的，在測量工具的校準過程中，校準成功的標準即：上述兩距離相同且均等于該測量工具所預設的指定高度。當上述兩距離相同并且達到指定高度時，即認為每個支撐板上兩接觸點所形成的直徑與相對應的檢測支撐板上的內徑相同，也就是與相應的氣缸孔上部或氣缸孔下部的內徑相同。
其后，將經過調節的測量觸點的位置用緊固螺釘固定，稍微調整測量工具的位置使測量工具的底部觸點緊緊靠在校準工具的底部觸板上，此時，將測量裝置上的百分表調零，即可利用經過校準后的測量工具去測量實際船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。
請參閱圖6，在對氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離進行測量時，首先將測量工具上的上支撐板和下支撐板分別與氣缸孔相配接，底部觸點與主軸承孔內徑相接觸之后，沿著氣缸孔的圓周表面微調測量工具的位置，同時，讀取測量裝置上的數值，其最小值即為船用柴油機機體上氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離。在測得氣缸孔支撐面到主軸承孔中心的第二段距離后，即可利用其來檢測氣缸孔的垂直度，請參考圖7。
圖7中水平直線cd為主軸承孔的內徑上的測量基準線，上述測量工具底部觸點與此線重合；abcd為氣缸孔理想位置，豎直直線a為氣缸孔的軸線。
由于該氣缸孔存在垂直度偏差，則該氣缸孔的實際軸線會偏移一定角度，偏移后的氣缸孔則成為a’b’c’d’，所以測量得到的a’c’、b’d’的長度不同。
在圖7中，雖然a’c’與b’d’的長度不相同，相差在0.03mm，但是該距離的尺寸公差為±0.05mm，所以不能判斷該氣缸孔有垂直度的影響。因此必須考慮偏移后的氣缸孔則成為a’b’c’d’兩端的尺寸差，才能判斷判斷該氣缸孔的垂直度。在圖中很明顯得到氣缸孔兩端的距離差為b’e’，在δa’b’e’為直角三角形，由垂直度的概念可知，
以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。
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