一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测方法及检测装置
技术领域
本发明涉及油泵检测技术领域，特别涉及一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测方法及检测装置。
背景技术
发动机的油泵的作用是把机油输送到发动机各个摩擦部位，使机油在润滑路中循环，以保证发动机各个零部件得到良好的润滑。如果油泵转子转速固定，出口压力越大，则流量越小，转速越高则流量越大，这也是大多数定排量油泵的基本特征。因为这个特征，定排量泵在无法适应发动机转速变化的情况下有不同的润滑需求，因此变排量油泵的使用更为广泛。目前使用的可变排量油泵主要有3种：转子式、外齿轮式和叶片式。其中叶片泵的排量调整方式如下：当反馈机油压力达到变量设定值时，弹簧被压缩，外调节环滑动或者摆动，使叶片的内圈和外圈之间的偏心距减小，叶片与内外圈之间形成的压油腔在机油泵运转过程中变化量也相应减小，这样就使机油泵流量减小；当反馈机油压力降低时，弹簧逐渐回位从而使调节环复位，机油泵的流量增加。叶片泵与其他类型的变量泵相比具有结构紧凑、同尺寸下排量大、结构设计自由度大及市场应用范围广等特点，因此叶片式可变排量油泵应用最广泛，因此针对叶片式可变排量油泵性能展开检测技术研究及系统研制符合行业检测需求，具有重大意义。
油泵不合标准将造成出油不足，从而导致发动机故障，存在安全隐患，因此油泵的检测尤为重要。目前检测台大多采用油测的方法，虽然与实际应用环境比较接近，检测结果比较准确，但是油测会污染油泵内部，在出厂之前必须仔细清洗，因此该方法检测存在的问题：清洗不一定干净，不利于大批量生产检测。而利用空气介质代替油进行检测，无需清洗，成本低，性价比高，因此气测的方法逐渐推广。但是气测的方法得出的结论与使用油测方法得出的结论并不一致，之前常用的气测方法在对油泵进行检测时，无法准确判定油泵是否合格，因此本发明给出了一套能适用气测结果判定的规范，并已投入工厂使用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测方法及检测装置。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测方法，包括首先建立叶片式可变排量油泵的气测标准，然后分别对叶片式可变排量油泵进行扭矩检测、真空度检测、偏摆灵活性检测、安全阀开启压力检测、油泵流量及泄漏检测。以上技术方案中，通过空气介质对叶片式可变排量油泵(以下简称油泵)进行检测，不仅环保清洁，还节省时间，实现产品批量化精确检测的功能，降低了检测成本。
作为优选，建立叶片式可变排量油泵的气测标准的方法包括以传统油测结果数据制作极限样件，将极限样件放置在装配线上依次按照气测和传统油测方法检测30次，并制作气测规范初始值，然后根据批量生产油泵的产品数据以6δ计算方式收严规范，作为气测标准。
作为优选，扭矩检测包括将所述油泵的进油口、出油口和反馈油孔均与大气连通，然后驱动油泵的转子并检测转子叶片有无出现卡滞问题。
作为优选，真空度检测包括将油泵的进油口密封并正向驱动油泵的转子，然后将真空压力传感器与油泵的油腔连接，通过检测转子叶片旋转产生的压力检测油泵内部的真空度。
作为优选，偏摆灵活性检测包括利用工装模拟油泵泵盖，安装工装模拟的泵盖之后，检测油泵的偏心环有无出现卡滞问题。
作为优选安全阀开启压力检测包括利用工装模拟油泵泵盖，安装泵盖之后开启安全阀并检测压力值是否合格；油泵流量及泄漏检测包括检测油泵流量是否合格、有无泄漏问题。
本发明还公开了一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测装置，包括工件压紧组件、工装移动组件、综合性能检测组件、堵封组件、通电检测组件、检测气路；
压紧组件用于压紧稳固油泵；工装移动组件用于将油泵移动至压紧组件下方；综合性能检测组件用于对油泵性能进行检测；堵封组件用于对油泵的进油口或出油口或反馈油孔密封；通电检测组件用于对油泵通电；检测气路用于检测油泵气压。
作为优选，工件压紧组件包括压紧机构安装固定板、气液增压缸、气液增压缸过渡导柱、感应器固定座、过渡板、气液缸压紧杆、压紧杆铜头，气液增压缸、气液增压缸过渡导柱、感应器固定座设在压紧机构安装固定板上，过渡板通过气液缸压紧杆设在压紧机构安装固定板下方，压紧杆铜头设在气液缸压紧杆端部，气液增压缸通过气液增压缸过渡导柱带动气液缸压紧杆运动。
作为优选，工装移动组件包括设在压紧机构安装固定板下放的直线导轨、通过滑块设在直线导轨上的工装平移板、设在直线导轨一侧并用于带动工装平移板移动的控制气缸、设在工装平移板上方的浮动工装组件、设在浮动工作组件上的定位销。
作为优选，综合性能检测组件包括设在压紧机构安装固定板下方并位于直线导轨一侧的固定架、设在固定架上的第一气缸、设在第一气缸上的气缸连接头、设在固定架上的扭矩检测装置，扭矩检测装置外设有护罩，扭矩检测装置包括扭矩传感器，扭矩传感器分别与高挠性双膜弹性联轴器、扭矩限制器连接，扭矩传感器通过高挠性双膜弹性联轴器与链式旋转测量连接头连接；
堵封组件包括设在压紧机构安装固定板下方的封堵气缸、与封堵气缸连接的液压缸、设在液压缸上的封堵头和真空度检测接口，液压缸上还设有充气口；
通电检测组件包括设在压紧机构安装固定板下方的检测气缸角度固定板、通过气动滑台设在检测气缸角度固定板上的第二气缸、与第二气缸连接并用于将油泵通电的的通电控制组件。
本发明具有的有益效果是：
提供一种基于空气介质的叶片式可变排量油泵检测方法及装置，对叶片式可变排量油泵进行合格性检测。根据叶片式可变排量油泵的工作原理，采用了空气介质代替油压检测的方法，提供一种基于空气介质的检测方法及装置，实现扭矩检测、真空度检测、偏摆灵活度检测、安全阀开启压力检测及油泵流量检测和泄漏检测。本发明不仅环保清洁，节省时间，解决了气测规范与油测规范不一致的问题，实现产品批量化精确检测，降低了检测成本。
附图说明
图1、图2均为本发明的叶片式可变排量油泵的空气介质检测装置的结构示意图；
图3、图4均为本发明的叶片式可变排量油泵的空气介质检测装置的正面示意图；
图5是本发明的工件压紧组件的结构示意图；
图6是本发明的工装移动组件的结构示意图；
图7是本发明的综合性能检测组件的结构示意图；
图8是本发明的扭矩检测装置的结构示意图；
图9是本发明的堵封组件的结构示意图；
图10是本发明的通电检测组件的结构示意图；
图11是本发明的检测气路的结构示意图。
图中，1、工件压紧组件，1-1、气液增压缸，1-2、气液增压缸过渡导柱，1-3、感应器固定座，1-4、压紧机构安装固定板，1-5、过渡板，1-6、气液缸压紧杆，1-7、压紧杆铜头，2、工装移动组件，2-1、工装平移板，2-2、直线导轨，2-3、控制气缸，2-4、浮动工装组件，2-5、定位销，3、综合性能检测组件，3-1、第一气缸，3-2、气缸连接头，3-3、护罩，3-4、链式旋转测量连接头，3-5、扭矩传感器，3-6、高挠性双膜弹性联轴器，3-7、扭矩限制器，4、堵封组件，4-1、封堵气缸，4-2、液压缸，4-3、封堵头，4-4、真空度检测接口，4-5、充气口，5、通电检测组件，5-1、检测气缸角度固定板，5-2、通电控制组件，5-3检测气缸固定座，5-4、气动滑台，5-5、第二气缸，6、叶片式变排量油泵，7-1、气源，7-2、调压过滤器，7-3、电磁比例阀，7-4、电磁阀，7-5、消音器，7-6、低压流量传感器，7-7、高压流量传感器，7-8、出口压力传感器，7-9、入口压力传感器。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例一：
本实施例的一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测方法，包括首先建立叶片式可变排量油泵的气测标准，然后分别对叶片式可变排量油泵进行扭矩检测、真空度检测、偏摆灵活性检测、安全阀开启压力检测、油泵流量及泄漏检测；
建立叶片式可变排量油泵的气测标准的方法包括以传统油测结果数据制作极限样件，将极限样件放置在装配线上依次按照气测和传统油测方法检测30次，并制作气测规范初始值，然后根据批量生产油泵的产品数据以6δ计算方式收严规范，作为气测标准；
扭矩检测包括将所述油泵的进油口、出油口和反馈油孔均与大气连通，然后驱动油泵的转子并检测转子叶片有无出现卡滞问题；
真空度检测包括将油泵的进油口密封并正向驱动油泵的转子，然后将真空压力传感器与油泵的油腔连接，通过检测转子叶片旋转产生的压力检测油泵内部的真空度；
偏摆灵活性检测包括利用工装模拟油泵泵盖，安装工装模拟的泵盖之后，检测油泵的偏心环有无出现卡滞问题；
安全阀开启压力检测包括利用工装模拟油泵泵盖，安装泵盖之后开启安全阀并检测压力值是否合格；
油泵流量及泄漏检测包括检测油泵流量是否合格、有无泄漏问题。
本实施例的扭矩检测中，将所述油泵的进油口、出油口和反馈油孔均与大气连通，对油泵的通电组件通电，驱动转子以60r/min的转速正向旋转，然后通过链式旋转测量连接头检测叶片的扭矩变化，检测3秒并去除初始不稳定值，记录最大值并与气测规范进行对比，若超出气测规范，则油泵扭矩检测不合格。
本实施例的真空度检测中，通过封堵头将油泵的进油口密封并以450r/min的转速正向驱动油泵的转子，然后将入口压力传感器与油泵的油腔连接，检测转子叶片5S内旋转产生的压力，根据转子叶片压力变化制成检测曲线显示记录，然后取最后3秒的真空数据并通过滤波线性均值算法得到平均值，通过多项式插值算法得到最低值，平均值作为真空度值输出记录，最低值作为缺少叶片的防错输出，将真空度值输出记录与气测规范对比，若超出气测规范，则油泵真空度不合格。
本实施例的偏摆灵活性检测中，使用工作模拟泵盖并安装在油泵上，使用检测气路探针接触偏心环，油泵的出油口、进油口与大气连通，从反馈油孔中通入压缩空气，在反馈油孔进气管管道上设置一压力传感器，分别在油泵的高压模式和低压模式下测量油泵的偏摆灵活性；
高压模式的测量方法包括以下步骤：保持油泵通电关闭关闭，控制压缩空气进行逐渐增大、保压、逐渐减小三个过程并通过压力传感器检测充气压力的变化，同时利用位移传感器检测油泵的偏心环位移变化量，将整个检测过程中偏心环的位移变化量以及充气压力变化量用曲线显示记录，分别取偏心环位移至7mm以及复位位置处的位移及充气压力，作为输出结果，将输出结果与气测规范对比，若超出气测规范，则油泵偏摆活性不合格；
低压模式的测量方法包括以下步骤：保持油泵通电开启，控制压缩空气进行逐渐增大、保压、逐渐减小三个过程并通过压力传感器检测充气压力的变化，同时利用位移传感器检测油泵的偏心环位移变化量，将整个检测过程中偏心环的位移变化量以及充气压力变化量用曲线显示记录，分别取偏心环位移至7mm以及复位位置处的位移及充气压力，作为输出结果，将输出结果与气测规范对比，若超出气测规范，则油泵偏摆活性不合格。
本实施例的安全阀开启压力检测中，对油泵的进油口、出油口、反馈油孔进行密封，将油泵的出油口与检测气路上的检测气罐连接，检测气缸作为检测气路的气源，检测气罐存储有200L、8bar的大气，在检测气路的比例阀上设置一流量传感器，在油泵出油口出设置一出口压力传感器，分别在油泵安全阀打开和关闭下使比例阀按一定速率打开和关闭，从而分别往出油口充气和减气，记录流量传感器与出口压力传感器检测数据，并形成曲线显示记录，在油泵偏心环位移值从0增大至最大值的过程中，曲线出现第一个拐点对应的压力值为起调压力，位移值最大时对应的压力为截止压力，将起调压力和截止压力分别与气测规范对比，若超出气测规范，则油泵安全阀开启压力不合格。
本实施例的油泵流量及泄漏检测中，将油泵进油口连接φ10mm的排气口，出油口连接存储有200L、8bar压缩空气的检测气罐，往进油口充气，并通过调压器调稳进气压，在3-5秒内通过检测气路检测油泵流量并关闭油泵排气口，然后再次通过稳压器调稳进气压，并在3-5秒内通过检测气路检测油泵泄漏流量，与气测规范对比，若超出气测规范，则油泵流量及泄漏不合格。
实施例二：
如图1-11所示，本实施例的一种叶片式可变排量油泵的空气介质检测装置，包括工件压紧组件1、工装移动组件2、综合性能检测组件3、堵封组件4、通电检测组件5、检测气路；压紧组件用于压紧稳固油泵；工装移动组件2用于将油泵移动至压紧组件下方；综合性能检测组件3用于对油泵性能进行检测；堵封组件4用于对油泵的进油口或出油口或反馈油孔密封；通电检测组件5用于对油泵通电；检测气路用于检测油泵气压。
本实施例中，工件压紧组件1包括压紧机构安装固定板1-4、气液增压缸1-1、气液增压缸过渡导柱1-2、感应器固定座1-3、过渡板1-5、气液缸压紧杆1-6、压紧杆铜头1-7，气液增压缸1-1、气液增压缸过渡导柱1-2、感应器固定座1-3设在压紧机构安装固定板1-4上，过渡板1-5通过气液缸压紧杆1-6设在压紧机构安装固定板1-4下方，压紧杆铜头1-7设在气液缸压紧杆1-6端部，气液增压缸1-1通过气液增压缸过渡导柱1-2带动气液缸压紧杆1-6运动。
本实施例中，工装移动组件2包括设在压紧机构安装固定板1-4下方的直线导轨2-2、通过滑块设在直线导轨2-2上的工装平移板2-1、设在直线导轨2-2一侧并用于带动工装平移板2-1移动的控制气缸2-3、设在工装平移板2-1上方的浮动工装组件2-4、设在浮动工装组件2-4上的定位销2-5。
本实施例中，综合性能检测组件3包括设在压紧机构安装固定板1-4下方并位于直线导轨2-2一侧的固定架、设在固定架上的第一气缸3-1、设在第一气缸3-1上的气缸连接头3-2、设在固定架上的扭矩检测装置，扭矩检测装置外设有护罩3-3，扭矩检测装置包括扭矩传感器3-5，扭矩传感器3-5分别与高挠性双膜弹性联轴器3-6、扭矩限制器3-7连接，扭矩传感器3-5通过高挠性双膜弹性联轴器3-6与链式旋转测量连接头3-4连接；
堵封组件4包括设在压紧机构安装固定板1-4下方的封堵气缸4-1、与封堵气缸4-1连接的液压缸4-2、设在液压缸4-2上的封堵头4-3和真空度检测接口4-4，液压缸4-2上还设有充气口4-5；
通电检测组件5包括设在压紧机构安装固定板1-4下方的检测气缸角度固定板5-1、通过气动滑台5-4设在检测气缸角度固定板5-1上的第二气缸5-5、与第二气缸5-5连接并用于将油泵通电的的通电控制组件5-2；检测气缸角度固定板通过检测气缸固定座5-3安装在压紧机构安装板1-4下方。
检测气路包括气源、调压过滤器7-1、电磁比例阀7-3、低压流量传感器7-6、高压流量传感器7-7、出口压力传感器7-8、入口压力传感器7-9、消音器7-5，气源、调压过滤器7-1、电磁比例阀7-3依次连接，低压流量传感器7-6与高压流量传感器7-7并联连接，出口压力传感器7-8和入口压力传感器7-9分别用于检测油泵的出油口和入油口出的压力，检测气路上还设有用于控制各个传感器开关状态的电磁阀7-4。
整个检测流程为：油泵通过定位销2-5安装到浮动工装组件2-4上，控制气缸2-3带动油泵在直线导轨2-2上移动到检测位置。由气液增压缸1-2带动气液增压缸过渡导柱控制气液增压缸压紧杆1-6将油泵紧紧压住稳固，同时感应器固定座1-3感应气液增压缸1-1工作有没有失效，形成动作闭环，确认油泵压紧。第二气缸5-5带动气动滑台5-4到合适位置后，通电检测组件5-2对油泵通电供电。确认无误后，按照实施例一的检测方法开始对油泵进行功能检测。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在不改变本发明的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
