本申请涉及柴油机检测
技术领域：
，更具体地说，涉及一种快速检测曲轴表面清洁度的方法。
背景技术：
：柴油机装配前对零部件的清洁度进行控制，可以有效减少其表面的污染物、杂质颗粒在柴油机工作过程中的研磨作用，避免柴油机关键零部件的磨损和划伤，延长柴油机的使用寿命，降低抱轴风险，提高柴油机运行的可靠性。曲轴表面清洁度差，使用过程中将会吸附颗粒物，破坏油膜的形成，增加曲轴抱轴风险，从而影响柴油机的正常运行。一般曲轴轴颈形位公差精度要求在微米级(例如轴径直线度要求0.0065μm和0.0125μm)。微小的尘埃、纤维或未清洗干净油污对三坐标检测结果有直接影响，而且这些小的污染物无法直观、快速的被检测。因此急需一种能在生产加工过程中快速、有效检测曲轴表面清洁度的方法。显微镜观察法是利用显微镜对零部件的外表面或内腔进行检查的方法。在借助显微镜后，可以提高清洁度检测的精确度，人的肉眼可以直接观察到残留在零件表面的比较大而明显的颗粒、斑点、锈迹等污染，从而判断污染颗粒的种类及尺寸大小。但是，此方法的检测结果受人为操作的因素影响很大。颗粒尺寸数量法的原理是根据被检测的表面与污染物颗粒具有不同的光吸收效率或散射率。其方法是将一定数量的零件在一定的条件下清洗，将清洗液通过滤膜充分过滤，污染物被收集在滤膜表面，然后将滤膜干燥，用隧道扫描显微镜在光照射下检测，按颗粒尺寸和数量统计污染物颗粒，计算可得到所测零件表面固体颗粒污染物的结果。这是一种适合精密清洗定量化的清洁度检测方法，尤其适用于检测微小颗粒和带色杂志颗粒，但是，此方法的操作复杂、步骤繁多，不利于快速检测。杂质称重法是工业生产和试验中最常用的清洁度检测方法。其方法是将一定数量的试样在一定的条件下清洗，将清洗液通过滤膜充分过滤，污染物被收集在干燥滤膜的表面，然后将滤膜再次干燥，根据分析天平称出的过滤前后干燥的滤膜质量取差值，通过计算即为试样上固体颗粒污染物的质量。但是，此方法主要用于准确测定某一零部件或柴油机整机的清洁度数值，属于定量分析，操作过程复杂繁琐，不适合在生产现场使用。接触角测量法是指通过测量液滴在固体表面的接触角来评估表面的可润湿特性。如果液滴破裂或摊平，进而润湿表面，则接触角小，该表面清洁；如果液滴在表面倾向于形成圆珠或气泡，不能润湿表面，则接触角大，表示表面被憎水性的油脂类污染物所污染。但是，这种测试方法受人为因素影响也很大，而且这种方法对非常轻小或分散度高的污染物不易识别。因此，如何解决现有生产加工过程中无法快速、有效检测曲轴表面清洁度的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。技术实现要素：为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种快速检测曲轴表面清洁度的方法，其能够解决现有生产加工过程中无法快速、有效检测曲轴表面清洁度的问题。本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。本申请提供了一种快速检测曲轴表面清洁度的方法，包括：将待测曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；操控紫外设备发出紫外线、并通过所述紫外线照射所述待测曲轴的表面，以使得所述待测曲轴的表面形成紫外照射区；获取紫外照射区上形成的荧光反射区的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于所述紫外照射区的占比；根据所述荧光反射区的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于所述紫外照射区的占比判断所述待测曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。优选地，所述紫外线的波长设置为340-380纳米。优选地，所述紫外线的光强度至少设置为10cd/m2。优选地，包括：使用滤光组件对所述待测曲轴进行遮光、以使所述待测曲轴处于暗环境中。优选地，所述滤光组件设置为偏振片。优选地，所述紫外设备设置为紫外灯，所述紫外灯包括有握把、灯头和开关，所述灯头包括有多个紫外线发射源，通过所述开关控制所述灯头的紫外线发射强度。优选地，所述紫外灯设置为可移动充电式。优选地，所述紫外线与所述紫外照射区形成的夹角为30-60度。优选地，所述待测曲轴包括有主轴颈和连杆颈，通过所述紫外线分别照射所述主轴颈和所述连杆颈的表面。优选地，还包括：使用清洁剂、刷子和无尘布对所述待测曲轴进行清洁；将清洁后的曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；使用紫外设备对清洁后的曲轴进行二次紫外线照射、并判断清洁后的曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：相较于现有技术中的显微镜观察法、颗粒尺寸数量法、杂质称重法、接触角测量法相比，本方法对检测操作人员的专业性要求不高、对环境亦要求不高，只需要在有阴影的环境下即可使用，受环境局限性较小。本检测方法侧重于解决现场生产过程清洁度检测，不会影响生产效率，利用本发明的检测结果可制订快速有效的清洁方案，保证零件的清洁度。此方法可以有效快速检测曲轴表面清洁度，并且操作简单，对检测人员专业性要求低，检验范围广，准确性高，对环境无较高要求，且能推广并使用于其他柴油机零部件表面清洁度的检测。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据一些示例性实施例示出的曲轴的结构图；图2是根据一些示例性实施例示出的紫光灯的结构图；图3是根据一些示例性实施例示出的紫光灯照射曲轴表面的结构图；图4是根据一些示例性实施例示出的紫外线荧光发光法作用机理图。图中：1、连杆颈；2、主轴颈；3、握把；4、开关；5、灯头；6、紫外线；7、紫外照射区；8、荧光反射区；9、荧光；10、基态；11、激发态。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的
发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。参考图1-4，本具体实施方式提供了一种快速检测曲轴表面清洁度的方法，包括：将待测曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；其中，零件架用于对待测曲轴进行支撑和固定，以避免待测曲轴晃动和掉落，检测时需要将待测曲轴放置在暗环境中，即光线较暗的环境，比如阴影区域或者遮挡区域，以避免外界光照的影响，以便于提升检测的准确性和真实性。操控紫外设备发出紫外线(6)、并通过紫外线6照射待测曲轴的表面，以使得待测曲轴的表面形成紫外照射区(7)；其中，紫外设备为能够发出紫外线(6)的设备，通过紫外线6照射待测曲轴的表面形成紫外照射区(7)，在紫外照射区(7)内由于紫外线(6)的作用，待测曲轴上的污染物颗粒的低能级电子层的电子被激发跃迁至高能级的电子层后，由于自身不稳定则随即返回低能级，这个过程期间被吸收的能量转化为荧光9放出，进而在紫外照射区(7)域内形成荧光反射区(8)。这里，荧光反射区(8)的信息相当于待测曲轴上的污染物颗粒的信息，以便于获取清洁度。具体地，紫外线(6)的波长设置为340-380纳米，以便于显示出各种污染物的形态，并满足检测要求，针对具有不饱和键的有机物，比如油污，紫外线(6)波长设置为365纳米，具有较佳的检测性能。同时，紫外线(6)的光强度至少设置为10cd/m2，可以使能够使得荧光反射区(8)域明显，而且可以适配市面上的紫外设备。获取紫外照射区(7)上形成的荧光反射区(8)的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于紫外照射区(7)占比；根据荧光反射区(8)的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于紫外照射区(7)占比判断待测曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。其中，污染物颗粒的信息可根据荧光反射区(8)的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于紫外照射区(7)占比来获取，进而判断待测曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。如下表所示。颜色物质组成种类黄色/绿色含胶质较多的油探伤磁粉、部分油污、防冻液蓝色/淡蓝色密度小的轻质油吸附了机油等的粉尘、纤维白蓝色水溶性无机物切削液、磨削液、冷却液表1不同颜色的荧光反射区对应表形状种类微小点状灰尘颗粒直线条状布料纤维、毛发展开的薄膜状部分油污不规则带状、独立圆形、椭圆形已干涸的水溶液表2不同形状的荧光反射区对应表具体地，对于不同颜色和不同形状的荧光反射区(8)，可根据表1判断该处发出荧光的物质种类和构成。若荧光反射区(8)为黄色/绿色，说明此处的残留物为含胶质较多的油，可能来自于探伤磁粉、部分油污、防冻液等。若荧光反射区(8)为蓝色/淡蓝色，说明此处的残留物为密度小的轻质油，可能来自于吸附了机油等的粉尘、纤维等。若荧光反射区(8)为白蓝色，说明此处的残留物为水溶性无机物，可能来自于切削液、磨削液、冷却液等。如表2所示，若荧光反射区(8)为微小点状，说明此处的残留物的种类为灰尘颗粒。若荧光反射区(8)为直线条状，说明此处的残留物的种类为布料纤维、毛发。若荧光反射区(8)为展开的薄膜状，说明此处的残留物的种类为部分油污。若荧光反射区(8)为不规则带状或独立圆形或者椭圆形，说明此处的残留物的种类为已干涸的水溶液。如图4所示，本方法的原理是紫外线6的能量被污染物吸收后，污染物颗粒的低能级电子层电子被激发跃迁至高能级的电子层后，由于自身不稳定则随即返回低能级，这个过程期间被吸收的能量转化为荧光9放出，来判定曲柄表面清洁度，依照检测结果中的呈现的荧光反射区8的颜色和形状来判断出污染物的类型和构成。其中基态10和激发态11分别为污染物颗粒的两种形态。如此设置，不仅可以快速检测曲轴表面是否清洗干净，同时可以检测其表面清洁度是否满足要求，还能依照检测结果判断出污染物的类型及构成，方法简单，准确度高，覆盖范围广，避免了现有技术中测量曲轴清洁度带来的繁琐与复杂。相较于现有技术中的显微镜观察法、颗粒尺寸数量法、杂质称重法、接触角测量法相比，本方法对检测操作人员的专业性要求不高、对环境亦要求不高，只需要在有阴影的环境下即可使用，受环境局限性较小。本检测方法侧重于解决现场生产过程清洁度检测，不会影响生产效率，利用本发明的检测结果可制订快速有效的清洁方案，保证零件的清洁度。此方法可以有效快速检测曲轴表面清洁度，并且操作简单，对检测人员专业性要求低，检验范围广，准确性高，对环境无较高要求，且能推广并使用于其他柴油机零部件表面清洁度的检测。一些实施例中，使用滤光组件对待测曲轴进行遮光、以使待测曲轴处于暗环境中。滤光组件设置在紫外设备和待测曲轴之间，可以对待测曲轴进行遮光，进而形成较暗的环境，以便于检测。具体地，滤光组件设置为偏振片，结构简单，便于使用，效果较佳。一些实施例中，紫外设备设置为紫外灯，如图2所示，该紫外灯包括有握把(3)、灯头(5)和开关(4)，灯头(5)包括有多个紫外线发射源，通过开关(4)控制灯头(5)的紫外线发射强度，在使用时，开关(4)按第一下时灯头(5)可发射高亮度的紫光/紫外线，按第二下时灯头(5)发射一般亮度的紫光/紫外线，按第三下时手电停止光照。一般情况下使用高亮度的紫光/紫外线作为检测所用。如此，以便于根据实际情况进行适应性调节。紫光灯结构简单轻便，操作方便，能够快速检测曲轴表面清洁度是否合格，以及是否满足直线度测量前的要求。为了便于携带和使用，紫外灯设置为可移动充电的形式，这里在紫外灯上设置usb接口，可随时随地充电，便于携带。为了防止紫外设备发出的紫外线(6)与反射的荧光9冲突，可以避免紫外线(6)直射待测曲柄。具体地，紫外线(6)与紫外照射区(7)形成的夹角为30-60度，以便于更加清晰的观测获取荧光反射区(8)的数据。如图1所示，待测曲轴包括有主轴颈(2)和连杆颈(1)，通过紫外线(6)分别照射主轴颈(2)和连杆颈(1)的表面。在实际检测时，紫外线6主要照射在多个主轴颈(2)与连杆颈(1)表面上，检测时按照一定的顺序分别对主轴颈(2)和连杆颈(1)进行照射，进而方便获取待测曲轴上更加准确的数据。一些实施例中，快速检测曲轴表面清洁度的方法还包括：使用清洁剂、刷子和无尘布对待测曲轴进行清洁；将清洁后的曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；使用紫外设备对清洁后的曲轴进行二次紫外线照射、并判断清洁后的曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。其中，清洁剂盛放在带有盖子的桶中，刷子具有多种口径，以便于对不同种类的曲柄进行清洁，无尘布可以用于擦拭，以使得对曲柄进行无尘处理，进而形成无尘环境，有利于提升检测准确性。这样，通过将待测曲柄清洗后，在对清洗后的曲柄进行二次照射，进而获取曲柄在清洗前后的清洁度，有利于进行前后对比检测。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，包括：
将待测曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；
操控紫外设备发出紫外线(6)、并通过所述紫外线(6)照射所述待测曲轴的表面，以使得所述待测曲轴的表面形成紫外照射区(7)；
获取紫外照射区(7)上形成的荧光反射区(8)的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于所述紫外照射区(7)的占比；
根据所述荧光反射区(8)的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于所述紫外照射区(7)的占比判断所述待测曲轴表面的清洁度状态、以及污染物的类型和构成。
2.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述紫外线(6)的波长设置为340-380纳米。
3.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述紫外线(6)的光强度至少设置为10cd/m2。
4.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，包括：
使用滤光组件对所述待测曲轴进行遮光、以使所述待测曲轴处于暗环境中。
5.根据权利要求4所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述滤光组件设置为偏振片。
6.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述紫外设备设置为紫外灯，所述紫外灯包括有握把(3)、灯头(5)和开关(4)，所述灯头(5)包括有多个紫外线发射源，通过所述开关(4)控制所述灯头(5)的紫外线发射强度。
7.根据权利要求6所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述紫外灯设置为可移动充电式。
8.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述紫外线(6)与所述紫外照射区(7)形成的夹角为30-60度。
9.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，所述待测曲轴包括有主轴颈(2)和连杆颈(1)，通过所述紫外线(6)分别照射所述主轴颈(2)和所述连杆颈(1)的表面。
10.根据权利要求1所述的快速检测曲轴表面清洁度的方法，其特征在于，还包括：
使用清洁剂、刷子和无尘布对所述待测曲轴进行清洁；
将清洁后的曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；
使用紫外设备对清洁后的曲轴进行二次紫外线照射、并判断清洁后的曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。
技术总结本申请涉及一种快速检测曲轴表面清洁度的方法，包括将待测曲轴放置在零件架上、并处于暗环境中；操控紫外设备发出紫外线、并通过紫外线照射待测曲轴的表面，以使得待测曲轴的表面形成紫外照射区；获取紫外照射区上形成的荧光反射区的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于紫外照射区的占比；根据荧光反射区的大小、形状、颜色、光强度、以及相对于紫外照射区的占比判断待测曲轴表面的清洁度状态，以及污染物的类型和构成。如此设置，不仅可以快速检测曲轴表面是否清洗干净，同时可以检测其表面清洁度是否满足要求，还能依照检测结果判断出污染物的类型及构成，方法简单，准确度高，覆盖范围广。
技术研发人员：张硕;姚旭;杨泽嵩
受保护的技术使用者：河南柴油机重工有限责任公司
技术研发日：2021.06.04
技术公布日：2021.08.03
