(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210919615.9 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 西华大学 地址 610039 四川省成 都市金牛区金周路 999号西华大 学 (72)发明人 廖文俊　杨继斌　李平飞　谭金会　 陈子龙　胡迪　陈玉平　 (51)Int.Cl. G01N 27/82(2006.01) G01N 27/00(2006.01) G06F 17/18(2006.01) G06Q 10/00(2012.01) (54)发明名称 重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探 伤方法及设备 (57)摘要 本发明属于发动机关键零部件回收再制造 技术领域， 具体涉及重型商用车发动机曲轴回收 再制造裂纹探伤方法及设备； 通过短时电流装置 对曲轴主轴颈与连杆轴径之间的润滑油道进行 短时大电流通电， 使 连接曲轴主轴颈与连杆轴径 之间的润滑油道附近的曲轴芯部位置产生剩磁 现象， 再使用剩磁测量装置测量润滑油道附近的 曲轴芯部位置的剩磁量， 再通过对比方法筛选出 存在裂孔 或裂纹的曲轴， 极大的提高了报废汽车 发动机曲轴 回收再制造过程中的曲轴质量检测 效率， 具有广阔的市场前 景。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 115266905 A 2022.11.01 CN 115266905 A 1.重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探伤方法， 包括 顺次进行的以下步骤： a.选择与拆解待报 废发动机曲轴型号 规格一致的全新曲轴， 该曲轴称为标准曲轴； b.将标准曲轴水平安装在支架组件上， 保持润滑油道在主轴颈处的油孔不被遮挡， 保 持润滑油道在连 杆轴径处的油孔 不被遮挡； 其特征在于： c， 将短时电流装置的正极导线端头从主轴颈处的润滑油孔穿入一定深度H1， 将短时电 流装置的负极导线从连杆轴径处穿入同一个润 滑油孔一定深度H2， 正极导线与负极导线端 头之间的间隙值 为Δ； d.短时电流装置以一定的电流 I通电一定时间T后， 取 出短时电流装置； 进入步骤e； e.将剩磁测量装置的探头从主轴颈处 的润滑油孔深入， 持续记录变化的剩磁量形成剩 磁量图谱， 将该剩磁量图谱记为标准图谱B(L)； f.拆解待报 废发动机曲轴， 该曲轴称为待检测曲轴； g.将支架上的标准曲轴替换为待检测曲轴， 重复步骤b至步骤e， 得到待报废发动机曲 轴对应的剩磁量图谱， 将该剩磁量图谱记为待检测图谱D(L)； h.将标准图谱与待检测图谱对比， 根据对比结果， 判断该报废发动机曲轴相应位置润 滑油孔附近的芯部是否有裂纹或裂孔， 如不存在裂纹或裂孔， 则将该曲轴标为可再制造件， 进入步骤h， 否则将该曲轴标为弃用件， 进行 弃用处理； i.将报废发动机曲轴放入退磁设备 再次退磁处 理。 2.根据权利要求1所述的重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探伤方法， 其特征在 于： 所述的步骤a中,清洗标准 曲轴表面， 清洗连接标准曲轴主轴颈与连杆轴径处的润滑油 道， 使润滑油道内通畅无润滑油及杂质； 清洗后烘干标准曲轴； 使用退磁设备对标准曲轴进 行退磁处理； 所述的步骤f中， 清洗待检测曲轴表面， 清洗待检测曲轴主轴颈、 连杆轴径处的润滑油 道， 使润滑油道内通畅无润滑油及杂质； 清洗后烘干待检测曲轴； 然后使用退磁设备对待检 测曲轴进行 退磁处理； 所述的步骤e中， 标准 图谱B(L)中横坐标为剩磁测量装置的探头深入润滑油孔的距离 L， 纵坐标为L变化时对应的剩磁 量， 标准图谱B(L)中还包括H1值、 H2值、 Δ值、 电流I值及通电 时间T值。 3.根据权利要求1所述的重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探伤方法， 其特征在 于： 所述步骤h中， 将标准图谱与待检测图谱 对比的方法为： S1.所述的步骤a中， 共选择N个全新的同规格曲轴， 分别重复步骤a ‑步骤e， 其中N≥4； 得到N个标准图谱B(L1)、 B(L2)……B(LN)， 对每个标准图谱B(LN)进行经验模态分解(EMD自 适应分解)， 分解方法如下： 上式中n为经验模态分解法分解出的IMF分量的个数； Cj代表第j个IMF分量， j＝1， 2， 3...， n； rn为剩余分量； S2.分别计算标准图谱B(L1)中每个Cj(j＝1， 2， 3...， n)的峭度值， 选取多个Cj中最大和权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115266905 A 2第二大的两个Cj值， 将该两个Cj值进行线性叠加,得到 峭度特征式剩磁信号； 将峭度特征式剩磁信号按照探头深入距离L的长度平均分为m段， 将不同长度 段对应的 信号记为F1‑Fm； S3.对F1‑Fm段分别进行Alp ha稳定分布参数估计并计算其概率密度函数， 提取特征指数 α （0＜α ≤2)、 对称参数β( ‑1≤β ≤1)、 分散系数γ(γ>0)、 位置参数δ( ‑∞≤δ≤∞)及概率密 度函数的极值h(h>0)， 形成m个Alpha稳定分布特征， 每个Alpha稳定分布特征带有5个特征 参数； S4.将S2步骤中的B(L1)替换为B(L2)……B(LN)， 重复步骤S2 ‑步骤S3， 得到B(L1)……B (LN)各自对应的F1……Fm段中包含的Alpha稳定分布特 征； S5.对待检测图谱D(L)重复S1 ‑S3步骤， 得到待检测图谱D(L)对应的F1‑Fm各分段中各自 的Alpha稳定分布特征， 其中第Fm段的Alpha稳定分布特征包括的5个特征参数为αd‑m、 βd‑m、 γd‑m、 δd‑m、 hd‑m； 将B(L1)……B(LN)各自对应的F1……Fm段中包含的Alpha稳定分布特征与待检测图谱D (L)对应的F1‑Fm各分段中的Alpha稳定分布特 征进行对比。 4.根据权利要求3所述的重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探伤方法及设备， 其 特征在于： 所述步骤S5中， 将B(L1)……B(LN)各自对应的F1……Fm段中包含的Alpha稳定分 布特征与待检测图谱D(L)对应的F1‑Fm各分段中的Alpha稳定分布特 征进行对比的方法为： S5‑1.对B(L1)……B(LN)各自对应的F1段中包含的Alpha稳定分布特征中5个参数分别 进行对比， 剔除5个参数各自的最大值、 最小值， 提取5个参数各自剩余值中的最大值和最小 值， 形成标准图谱F1段对应的5个参数各自的标准范围： [α1‑min, α1‑max]、 [β1‑min, β1‑max]、 [γ1‑min,γ1‑max]、 [ δ1‑min, δ1‑max]、 [h1‑min,h1‑max]； S5‑2.对B(L1)……B(LN)各自对应的F2……Fm段分别重复S5步骤， 得到标准图谱F2…… Fm各段分别对应的标准范围， 其中标准图谱Fm段对应的标准范围为[αm‑min, αm‑max]、 [βm‑min, βm‑max]、 [γm‑min,γm‑max]、 [ δm‑min, δm‑max]、 [hm‑min,hm‑max]； S5‑3.将待检测图谱 F1段对应的5个参数αd‑1、 βd‑1、 γd‑1、 δd‑1、 hd‑1分别与标准图谱F1段对 应的5个参数各自的标准范围[α1‑min, α1‑max]、 [β1‑min, β1‑max]、 [γ1‑min,γ1‑max]、 [δ1‑min, δ1‑max]、 [h1‑min,h 1‑max]进行对比， 若5个特征参数中的至少2 个参数超 过对比的标准范围， 则 将该对比结果判定为 不合格； S5‑4.将S5‑3步骤中待检测图谱D(L)对应的F1段分别替换为F2……Fm， 并分别与标准图 谱F2……Fm段对应的5个参数 各自的标准范围进行对比。 5.根据权利要求4所述的重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探伤方法及设备， 其 特征在于： 所述的S5 ‑4步骤中， 共得到m个对比结果； 若m个对比结果中， 存在连续两个对比 结果为不合格， 或至少有3个对比结果为不合格， 则判定为该待检测图谱D(L)对应的待检测 曲轴相应位置的润滑油道附近的曲轴芯部位置存在裂纹或裂孔， 该待检测曲轴做弃用处 理； 否则进入步骤i。 6.根据权利要求2所述的重型商用车发动机曲轴回收再制造裂纹探伤方法及设备， 其 特征在于： 所述的步骤a中， 选择与拆解待报废发动机曲轴型号规格一致的 已使用的曲轴， 该曲轴的累计行驶里程不超过其额定行驶里程， 且 经振动检测法或探伤法或CT扫描法检测 后， 芯部无裂纹或裂孔， 将该曲轴称为标准曲轴。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115266905 A 3