喷油泵柱塞偶件进油孔高度精密测量仪

史 进

陕西汉力精密机械有限公司，陕西 汉中 723000

喷油泵是柴油机的心脏。对传统直列泵喷油系统而言，喷油泵的供油质量直接影响到喷油器的喷油质量，从而影响到柴油机的工作质量。组成喷油泵的各零部件质量，特别是精密偶件的质量，主要决定了喷油泵的供油质量。对柱塞偶件而言，除要很好的满足滑动性、密封性要求外，对多缸直列泵，还要求各柱塞偶件主要结构尺寸和工作性能能够一致，保证喷油泵调试时各柱塞偶件在同样油量大小下调整的位置基本一致，在大油量和小油量不同情况下各缸的供油量基本相同，满足随排放等要求提高对油泵各缸供油均匀性要求的提高。在柱塞偶件的生产过程中，如何保证生产的每付柱塞结构尺寸，特别是关键的结构尺寸和性能的一致性，是生产厂家需要解决的问题。

图1 法兰吊装式柱塞偶件柱塞套进油孔与法兰安装面之间尺寸要求

对喷油泵柱塞偶件，柱塞套进油孔与柱塞套在泵体上安装面之间的距离尺寸为一关键结构尺寸。如果油泵所装各柱塞偶件该尺寸相差太大，会导致油泵调整试验时供油预行程或各缸供油夹角调整困难等问题。所以一般产品图纸上对该尺寸的公差控制很小。图1为大量使用的法兰吊装式柱塞偶件柱塞套进油孔与法兰安装面之间的尺寸要求，尺寸公差控制在±0.02mm范围内。为满足该尺寸要求，柱塞偶件生产厂家在手动加工设备条件下，一般在热处理后，在进油孔插芯轴，用通用量具测量芯轴到法兰安装面的距离，与在工具显微镜下精确测量选出的标准样品做比较，反复测量比对和磨削加工，一般要进行3次～5次才能达到比对的要求。然后在工具显微镜下抽检部分产品。这种方法存在进油孔和芯轴配合及通用量具的测量误差，需要用工具显微镜选出标准样品和在加工完成后进行抽检，操作步骤繁琐，工作效率低。现在，数控设备的应用比较容易保证此类零件结构尺寸精度的加工，提高生产效率。用数控设备加工，如果在加工前能够精确测量出每个柱塞套进油孔与磨削加工基准面（图1为柱塞套加工定位面距离），通过换算，数控设备可一次性将安装法兰面加工磨削到要求的尺寸，加工精度仅由数控设备的精度决定，误差很小。但关键的问题是如何在加工前能够精确测量出每个柱塞套进油孔与加工基准面的距离。柱塞偶件的生产批量大，生产厂家不可能将每个柱塞套都拿到工具显微镜或购买三坐标测量仪去测量，这样成本高，效率低，精密测量仪器磨损快，不现实。为此，设计制作了喷油泵柱塞偶件柱塞套进油孔高度精密测量仪，很好的满足了用数控设备加工磨削安装法兰面达到该尺寸的要求。

图2为所设计制作的精密测量仪结构图。图3为其主要零部件装配关系。

图2 精密测量仪结构图

图3 精密测量仪主要零部件装配关系

如图2和图3所示，精密测量仪主要由水平台15、立柱12、旋臂4、测量仪表组件组成。测量仪表组件由百分表1、竖直测量杆组件和水平测量杆组件组成。竖直测量杆组件包括限位弹簧卡圈5、竖直滑杆6、密封盖7和竖直滑套3。弹簧卡圈5装在竖直滑套3下端的卡槽上，竖直滑杆6装在竖直滑套3内，两者滑动配合。密封盖7装在竖直滑杆3下端的台阶上。水平测量杆组件主要由水平滑套9和套装在其中的水平滑杆13组成。水平滑套9通过球关节联接器8与竖直滑杆6的下端头连接。立柱12竖直固定在水平台15上。旋臂4的固定端为“C”字型轴套形式，有弹性开口。弹性开口处有锁紧螺丝19，通过锁紧螺丝19可将旋臂4锁紧在立柱12上，竖直滑套3套装在旋臂4的自由端，百分表1通过螺纹弹簧夹头2与竖直滑套3的上端头连接。

旋臂4固定端的顶部为封闭状态，封闭面的中心有一个螺钉孔，孔中有一个微调螺钉11，微调螺钉11可对旋臂4的高度进行微调。水平滑套9的前端有一个挡盖10，挡盖10的中心有一个圆孔，圆孔的孔壁与水平滑13的前段外壁形成滑动配合；水平滑杆13的前端测头为圆锥形，后端装有手柄密封挡盖14，手柄密封挡盖14的内圈与水平滑套9的后段外壁形成滑动配合。

为了方便数控设备加工，可将测量后的柱塞套按一定的尺寸大小范围分级，分批加工，可节省每件加工都可能需修改设备输入数据的时间，进一步提高工作效率。

设计制作的精密测量仪，除方便的用于数控设备加工磨削柱塞套安装法兰面，准确测量柱塞套进油孔高度外，还可对类似的油泵油嘴或其它产品及零部件原需要在工具显微镜或三坐标测量仪上测量高度的孔进行测量，如挑选标准样品，抽检等，在测量孔高度方面完全可以替代工具显微镜或三坐标测量仪，测量精度与其相当。