專利名稱：可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]渦輪增壓是內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)化、節(jié)能、環(huán)保的最重要技術(shù)措施之一。與自然進(jìn)氣內(nèi)燃機(jī)相比，采用先進(jìn)的可變幾何潤輪增壓器，Variable Geometry Turbocharger,簡稱VGT,尤其是其主要形式的可變噴嘴環(huán)潤輪增壓器，Variable Nozzle Turbocharger,簡稱VNT,可以進(jìn)一步提高性能，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能汽油機(jī)10% 20%和柴油機(jī)20% 40%的目標(biāo)，配合其他技術(shù)手段可達(dá)到歐IV、歐V和歐VI的排放水平。與混合動力和電動汽車技術(shù)相比，渦輪增壓技術(shù)成本優(yōu)勢明顯。隨著國IV以上汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，第一代普通渦輪增壓器、第二代旁通放氣渦輪增壓器將逐步退出汽車市場，第三代可變噴嘴環(huán)渦輪增壓器應(yīng)用將日益廣泛。[0003]噴嘴環(huán)是可變噴嘴環(huán)渦輪增壓器的核心部件，其氣動熱力性能對可變噴嘴環(huán)渦輪增壓器渦輪級性能有重要影響，其可靠性基本上決定著可變噴嘴環(huán)渦輪增壓器的壽命。噴嘴環(huán)的工作環(huán)境與航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的渦輪葉片相似，即在高溫、高壓、高速且具有一定腐蝕性的燃?xì)庵泄ぷ?，但其工況變化頻繁、工作溫度較低，目前最高溫度一般小于1050°C， 葉片繞自己的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)擺動。噴嘴環(huán)惡劣的工作環(huán)境與較高的制造精度要求，對其材料品質(zhì)、加工工藝、試驗(yàn)檢測提出了很高的要求。目前一般采用高溫靜態(tài)試驗(yàn)方法進(jìn)行噴嘴環(huán)可靠性考核，但噴嘴環(huán)實(shí)際工作狀態(tài)是運(yùn)動的，靜止?fàn)顟B(tài)和運(yùn)動狀態(tài)下材料內(nèi)應(yīng)力與承受外力均不同，僅滿足高溫條件，不能真實(shí)的反映噴嘴環(huán)實(shí)際的工作狀態(tài)，測試的準(zhǔn)確性和可信性很差，不能為新產(chǎn)品研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。[0004]此外，目前車用渦輪增壓器的可靠性試驗(yàn)一般在專用試驗(yàn)臺上按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，也可以安裝在發(fā)動機(jī)上與發(fā)動機(jī)一起進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。由于國內(nèi)剛剛開始研發(fā)可變幾何渦輪增壓器，缺乏相關(guān)的可靠性試驗(yàn)裝置，嚴(yán)重影響了可變幾何渦輪增壓器產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用高溫靜態(tài)進(jìn)行噴嘴環(huán)可靠性考核，但噴嘴環(huán)實(shí)際工作狀態(tài)是運(yùn)動的，靜止?fàn)顟B(tài)和運(yùn)動狀態(tài)下材料內(nèi)應(yīng)力與承受外力均不同，僅滿足高溫條件，不能真實(shí)的反映噴嘴環(huán)實(shí)際的工作狀態(tài)，測試的準(zhǔn)確性和可信性很差，不能為新產(chǎn)品研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)的問題。[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是[0007]一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，包括步進(jìn)電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、程控爐和單片機(jī),所述單片機(jī)連接所述步進(jìn)電機(jī),所述步進(jìn)電機(jī)連接所述傳動機(jī)構(gòu)，[0008]步進(jìn)電機(jī)作為動力源，通過帶動傳動機(jī)構(gòu)為試驗(yàn)?zāi)M實(shí)境中的運(yùn)動狀態(tài)提供動力；[0009]傳動機(jī)構(gòu)通過帶動連接的夾具，使夾具夾持的試驗(yàn)嗔嘴環(huán)運(yùn)動，為試驗(yàn)提供I旲擬實(shí)境的運(yùn)動狀態(tài)；[0010]程控爐通過調(diào)節(jié)程控爐內(nèi)的溫度、壓力、氣體組成，包括注入氣體、煙塵或懸浮顆粒，為試驗(yàn)提供模擬環(huán)境；[0011]單片機(jī)控制試驗(yàn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，并調(diào)節(jié)控制裝置的模擬環(huán)境與試驗(yàn)噴嘴環(huán)的運(yùn)動狀態(tài)。[0012]進(jìn)一步改進(jìn)在于所述傳動機(jī)構(gòu)為偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括曲柄、連桿和滑塊，所述步進(jìn)電機(jī)連接所述連桿的一端，所述連桿的另一端連接有夾具，所述夾具設(shè)于所述程控爐內(nèi)。[0013]進(jìn)一步改進(jìn)在于所述步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器連接所述連桿。進(jìn)一步改進(jìn)在于所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)有速度傳感器、力傳感器和位移傳感器。[0015]進(jìn)一步改進(jìn)在于所述程控爐內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器。[0016]進(jìn)一步改進(jìn)在于所述速度傳感器、力傳感器、位移傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器均連接所述單片機(jī)。[0017]進(jìn)一步改進(jìn)在于所述程控爐設(shè)有進(jìn)氣接口和排氣接口，所述進(jìn)氣接口設(shè)有單向閥，所述排氣接口設(shè)有溢流閥。[0018]一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，能夠根據(jù)渦輪增壓器噴嘴環(huán)實(shí)際工作載荷譜，即速度譜或設(shè)計技術(shù)要求模擬噴嘴環(huán)實(shí)際工作環(huán)境狀態(tài)，即模擬汽車排放高溫、高壓氣體環(huán)境下，使噴嘴環(huán)葉片繞其旋轉(zhuǎn)中心做往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動。從而更加真實(shí)、準(zhǔn)確的測試和反映出噴嘴環(huán)質(zhì)量和性能的可靠性，為研發(fā)和制造質(zhì)量更加可靠、性能更加優(yōu)越的新型噴嘴環(huán)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。[0019]一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，使用步進(jìn)電機(jī)作為動力源，用單片機(jī)作為程序載體，編寫程序自由控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動的速度以及時間，通過偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)傳遞力和速度，使用夾具來固定待測噴嘴環(huán)，采用程控爐作為控溫裝置，且爐蓋以及連桿通過處均裝有高壓密封圈，此外增加單向閥、溢流閥等裝置，使其具有可靠的注氣和排氣接口，并且在傳動機(jī)構(gòu)的連桿處、終端，即渦輪增壓器噴嘴環(huán)，安裝了應(yīng)變式力傳感器，可以在試驗(yàn)全程實(shí)時獲得負(fù)載和行程的具體數(shù)據(jù)。[0020]本實(shí)用新型的傳動機(jī)構(gòu)通過極位夾角和行程速度變化系數(shù)參數(shù)值來控制，沒有急回特性，這保證了速度的均勻變化，為了保證傳動時輕便省力，效率高，本實(shí)用新型采用了較小的壓力角和較大的傳動角，為了減小摩擦阻力，本實(shí)用新型的滑塊部分采用銅和鋁為材料，經(jīng)過機(jī)加工后拋光制成，因此保證了較小的摩擦系數(shù)。因此，本實(shí)用新型的傳動機(jī)構(gòu)具有良好的傳動性能和較高的傳動效率。[0021]在試驗(yàn)中，經(jīng)過高溫和時間的共同作用，渦輪增壓器噴嘴環(huán)各組件會發(fā)生形變，組件間的配合間隙也隨之發(fā)生變化，因此試驗(yàn)過程中負(fù)載以及運(yùn)動行程均會發(fā)生變化，為了實(shí)時檢測負(fù)載以及行程具體數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型在傳動機(jī)構(gòu)的連桿處和終端，即渦輪增壓器噴嘴環(huán)，安裝了應(yīng)變式力傳感器，可以在試驗(yàn)全程實(shí)時獲得負(fù)載和行程的具體數(shù)據(jù)。[0022]本實(shí)用新型控制溫度的部分采用程控爐，用于試驗(yàn)中加熱時間和溫度的自動控制，時間和溫度控制準(zhǔn)確，能克服測定中溫度過沖現(xiàn)象，且爐內(nèi)加高壓密封圈和單向閥，保證爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)最大可達(dá)兩個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即2. 02X 10 Pa,內(nèi)壁采用防火材料，具有耐高溫、耐壓和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型設(shè)有輕觸薄膜面板按鍵輸入信息和數(shù)據(jù)，操作方便，可靠性高，是準(zhǔn)確理想的測控儀器，控溫準(zhǔn)確，升溫速度快，定時方便，操作簡單，對時間和溫度等參數(shù)可進(jìn)行程序化控制。[0023]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，根據(jù)噴嘴環(huán)實(shí)際工作載荷譜或設(shè)計技術(shù)要求編程控制噴嘴環(huán)葉片運(yùn)動速度與試驗(yàn)時間，可編程控制與調(diào)節(jié)試驗(yàn)溫度，可更換實(shí)驗(yàn)爐內(nèi)部環(huán)境氣體，能夠最大程度模擬噴嘴環(huán)實(shí)際工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)考核，從而滿足高性能、高可靠性噴嘴環(huán)的生產(chǎn)技術(shù)要求，為噴嘴環(huán)研發(fā)、生產(chǎn)提供生產(chǎn)與質(zhì)量保證條件。本實(shí)用新型一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，可應(yīng)用于現(xiàn)有普通渦輪增壓器試驗(yàn)臺架上，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡便，運(yùn)行穩(wěn)定，一次可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行上千小時，保障了實(shí)際生產(chǎn)噴嘴環(huán)質(zhì)量和性能的可靠性，也為研發(fā)質(zhì)量和性能更加優(yōu)越的新型噴嘴環(huán)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。


[0024]圖I是本實(shí)用新型一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖2是傳動結(jié)構(gòu)的偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)的說明圖；[0026]其中1_步進(jìn)電機(jī)，2-單片機(jī)，3-傳動機(jī)構(gòu)，4-速度傳感器，5-連桿，6-滑塊，7-力傳感器，8-位移傳感器，9-夾具，10-進(jìn)氣接口，11-排氣接口，12-溫度傳感器，13-壓力傳感器，14-程控爐，15-聯(lián)軸器，16-機(jī)架，30-曲柄，31-轉(zhuǎn)動副一，32-轉(zhuǎn)動副二，33-轉(zhuǎn)動副二，34-移動副。
具體實(shí)施方式
[0027]
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。[0028]如 圖I和圖2所示，實(shí)施例提供一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置， 包括步進(jìn)電機(jī)I、傳動機(jī)構(gòu)3、程控爐14和單片機(jī)2，所述單片機(jī)2連接所述步進(jìn)電機(jī)1，所述步進(jìn)電機(jī)I連接所述傳動機(jī)構(gòu)3,步進(jìn)電機(jī)I作為動力源,通過帶動傳動機(jī)構(gòu)3為試驗(yàn)?zāi)M實(shí)境中的運(yùn)動狀態(tài)提供動力；傳動機(jī)構(gòu)3通過帶動連接的夾具9,使夾具9夾持的試驗(yàn)噴嘴環(huán)運(yùn)動，為試驗(yàn)提供模擬實(shí)境的運(yùn)動狀態(tài)；通過調(diào)節(jié)程控爐14內(nèi)的溫度、壓力、氣體組成，包括注入氣體、煙塵或懸浮顆粒，為試驗(yàn)提供模擬環(huán)境；單片機(jī)2控制試驗(yàn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，并調(diào)節(jié)控制裝置的模擬環(huán)境與試驗(yàn)噴嘴環(huán)的運(yùn)動狀態(tài)，所述傳動機(jī)構(gòu)3為偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)3包括曲柄30、連桿5和滑塊6，所述步進(jìn)電機(jī)I連接所述連桿5的一端，所述連桿5的另一端連接有夾具9，所述夾具9設(shè)于所述程控爐14內(nèi)，所述步進(jìn)電機(jī) I通過聯(lián)軸器15連接所述連桿5，所述傳動機(jī)構(gòu)3設(shè)有速度傳感器4、力傳感器7和位移傳感器8，所述程控爐14內(nèi)設(shè)有溫度傳感器12和壓力傳感器13，所述速度傳感器4、力傳感器7、位移傳感器8、溫度傳感器12和壓力傳感器13均連接所述單片機(jī)2，所述程控爐14設(shè)有進(jìn)氣接口 10和排氣接口 11，所述進(jìn)氣接口 10設(shè)有單向閥，所述排氣接口 11設(shè)有溢流閥。[0029]一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，能夠根據(jù)渦輪增壓器噴嘴環(huán)實(shí)際工作載荷譜，即速度譜或設(shè)計技術(shù)要求模擬噴嘴環(huán)實(shí)際工作環(huán)境狀態(tài)，即模擬汽車排放高溫、高壓氣體環(huán)境下，使噴嘴環(huán)葉片繞其旋轉(zhuǎn)中心做往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動。從而更加真實(shí)、準(zhǔn)確的測試和反映出噴嘴環(huán)質(zhì)量和性能的可靠性，為研發(fā)和制造質(zhì)量更加可靠、性能更加優(yōu)越的新型噴嘴環(huán)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。[0030]一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，使用步進(jìn)電機(jī)I作為動力源， 用89C51單片機(jī)作為程序載體，編寫程序自由控制步進(jìn)電機(jī)I運(yùn)動的速度以及時間，通過偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)傳遞力和速度，使用夾具9來固定待測噴嘴環(huán)，采用程控爐14作為控溫裝置， 且爐蓋以及連桿5通過處均裝有高壓密封圈，此外增加單向閥、溢流閥等裝置，使其具有可靠的注氣和排氣接口，并且在傳動機(jī)構(gòu)3的連桿5處、終端，即渦輪增壓器噴嘴環(huán)，安裝了應(yīng)變式力傳感器，可以在試驗(yàn)全程實(shí)時獲得負(fù)載和行程的具體數(shù)據(jù)。[0031 ] 其中，實(shí)施例傳動機(jī)構(gòu)3采用偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)，包括曲柄30、連桿5、滑塊6和機(jī)架 16，偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演變而來，具有結(jié)構(gòu)簡單，阻尼小，運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)。 偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動副包括轉(zhuǎn)動副一 31、轉(zhuǎn)動副二 32、轉(zhuǎn)動副三33和移動副34，實(shí)施例的四個運(yùn)動副均為低副，下面對偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)自由度進(jìn)行分析計算[0032]機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)稱為機(jī)構(gòu)的自由度。每個作平面運(yùn)動的自由構(gòu)件具有3個自由度，設(shè) 一個平面機(jī)構(gòu)由N個構(gòu)件組成，其中必有一個構(gòu)件為機(jī)架，則活動構(gòu)件數(shù)為n=N-l，在未組成運(yùn)動副之前，共有3n個自由度，用運(yùn)動副聯(lián)接后便引入了約束，減少了自由度。每引入一個活動構(gòu)件，就增加3個自由度，每引入一個低副就約束掉2個自由度，每引入一個高副就約束掉I個自由度，由各個構(gòu)件通過平面運(yùn)動副聯(lián)接所組成的平面機(jī)構(gòu)的自由度應(yīng)該等于機(jī)構(gòu)中所有活動構(gòu)件的總自由度數(shù)減去該機(jī)構(gòu)所包括的各運(yùn)動副所提供的總約束條件數(shù)，若機(jī)構(gòu)中共有P ^個低副、P &個高副，則平面機(jī)構(gòu)的自由度F的計算公式為[0033]F=3n_2 Pj-P^[0034]其中，η為活動構(gòu)件數(shù)，P I為低副數(shù)，P &為高副數(shù)。[0035]由上式可知，機(jī)構(gòu)自由度的數(shù)目取決于活動構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副類型與數(shù)目。實(shí)施例中偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)包括3個活動構(gòu)件和4個低副，因此，偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)為[0036]F=3n-2 Pl-Pi =3 X 3-2 X 4-0=1[0037]由此可知，在偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)中只要給定一個獨(dú)立參數(shù)Θ，即角位置，用以確定原動件，即曲柄30，的相對位置后，則機(jī)構(gòu)中其他活動構(gòu)件的相對位置也即確定。因此，當(dāng)原動件，即曲柄30，的運(yùn)動規(guī)律已知時，則其他活動構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律也隨之確定。所以，該偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)具有確定的相對運(yùn)動。[0038]該偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)由于曲柄30為原動件,因此不會存在死點(diǎn)位置，因此在運(yùn)動過程中不會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。由于葉片的打開與關(guān)閉要求自由流暢，速度變化呈流線型，因此實(shí)施例的傳動機(jī)構(gòu)3通過極位夾角和行程速度變化系數(shù)參數(shù)值來控制，沒有急回特性，這保證了速度的均勻變化，為了保證傳動時輕便省力，效率高，實(shí)施例采用了較小的壓力角和較大的傳動角，為了減小摩擦阻力，實(shí)施例的滑塊6采用銅和鋁為材料，經(jīng)過機(jī)加工后拋光制成，因此保證了較小的摩擦系數(shù)。因此，實(shí)施例的傳動機(jī)構(gòu)3具有良好的傳動性能和較高的傳動效率。[0039]在試驗(yàn)中，經(jīng)過高溫和時間的共同作用，渦輪增壓器噴嘴環(huán)各組件會發(fā)生形變，組件間的配合間隙也隨之發(fā)生變化，因此試驗(yàn)過程中負(fù)載以及運(yùn)動行程均會發(fā)生變化，為了實(shí)時檢測負(fù)載以及行程具體數(shù)據(jù)，實(shí)施例在傳動機(jī)構(gòu)的連桿處和終端，即渦輪增壓器噴嘴環(huán)，安裝了應(yīng)變式力傳感器，可以在試驗(yàn)全程實(shí)時獲得負(fù)載和行程的具體數(shù)據(jù)。[0040]實(shí)施例控制溫度的部分采用程控爐14，用于試驗(yàn)中加熱時間和溫度的自動控制， 時間和溫度控制準(zhǔn)確，能克服測定中溫度過沖現(xiàn)象，且爐內(nèi)加高壓密封圈和單向閥，保證爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)最大可達(dá)兩個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即2. 02X10 Pa,內(nèi)壁采用防火材料，具有耐高溫、耐壓和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。[0041]實(shí)施例的有益效果是實(shí)施例可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，具有成本低，精度高、體積小、控制方便靈活等優(yōu)點(diǎn)，能夠根據(jù)噴嘴環(huán)實(shí)際工作載荷譜或設(shè)計技術(shù)要求編程控制噴嘴環(huán)葉片運(yùn)動速度與試驗(yàn)時間，可編程控制與調(diào)節(jié)試驗(yàn)溫度，可更換實(shí)驗(yàn)爐內(nèi)部環(huán)境氣體，能夠最大程度模擬噴嘴環(huán)實(shí)際工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)考核， 從而滿足高性能、高可靠性噴嘴環(huán)的生產(chǎn)技術(shù)要求，為噴嘴環(huán)研發(fā)、生產(chǎn)提供生產(chǎn)與質(zhì)量保證條件。實(shí)施例一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡便，運(yùn)行穩(wěn)定，一次可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行上千小時，保障了實(shí)際生產(chǎn)噴嘴環(huán)質(zhì)量和性能的可靠性，也為研發(fā)質(zhì)量和性能更加優(yōu)越的新型噴嘴環(huán)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。[0042]本實(shí)用新型可推廣用于各種可變幾何渦輪增壓器實(shí)驗(yàn)設(shè)施以及相關(guān)用途的實(shí)驗(yàn)測試設(shè)備中。本實(shí)用新型·并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
權(quán)利要求1.一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括步進(jìn)電機(jī)(I)、 傳動機(jī)構(gòu)(3)、程控爐(14)和單片機(jī)(2)，所述單片機(jī)(2)連接所述步進(jìn)電機(jī)(1)，所述步進(jìn)電機(jī)(I)連接所述傳動機(jī)構(gòu)(3 )，步進(jìn)電機(jī)(I):作為動力源，通過帶動傳動機(jī)構(gòu)(3)為試驗(yàn)?zāi)M實(shí)境中的運(yùn)動狀態(tài)提供動力；傳動機(jī)構(gòu)(3):通過帶動連接的夾具(9)，使夾具(9)夾持的試驗(yàn)噴嘴環(huán)運(yùn)動，為試驗(yàn)提供模擬實(shí)境的運(yùn)動狀態(tài)；程控爐(14):通過調(diào)節(jié)程控爐(14)內(nèi)的溫度、壓力、氣體組成，包括注入氣體、煙塵或懸浮顆粒，為試驗(yàn)提供模擬環(huán)境；單片機(jī)(2):控制試驗(yàn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，并調(diào)節(jié)控制裝置的模擬環(huán)境與試驗(yàn)噴嘴環(huán)的運(yùn)動狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)(3 )為偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)(3 )包括曲柄(30 )、連桿(5 )和滑塊(6 )， 所述步進(jìn)電機(jī)(I)連接所述連桿(5 )的一端，所述連桿(5 )的另一端連接有夾具(9 )，所述夾具(9)設(shè)于所述程控爐(14)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)(I)通過聯(lián)軸器(15)連接所述連桿(5 )。
4.如權(quán)利要求I所述的可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)(3 )設(shè)有速度傳感器(4 )、力傳感器(7 )和位移傳感器(8 )。
5.如權(quán)利要求4所述的可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述程控爐(14 )內(nèi)設(shè)有溫度傳感器(12 )和壓力傳感器(13 )。
6.如權(quán)利要求5所述的可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述速度傳感器(4)、力傳感器(7)、位移傳感器(8)、溫度傳感器(12)和壓力傳感器(13)均連接所述單片機(jī)(2)。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述程控爐(14)設(shè)有進(jìn)氣接口( 10)和排氣接口( 11 )，所述進(jìn)氣接口( 10)設(shè)有單向閥，所述排氣接口( 11)設(shè)有溢流閥。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種可變幾何渦輪增壓器噴嘴環(huán)可靠性試驗(yàn)裝置，該種試驗(yàn)裝置包括步進(jìn)電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、程控爐和單片機(jī)，程控爐為試驗(yàn)提供模擬環(huán)境；單片機(jī)控制試驗(yàn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，并調(diào)節(jié)控制裝置的模擬環(huán)境與試驗(yàn)噴嘴環(huán)的運(yùn)動狀態(tài)；本實(shí)用新型能夠根據(jù)噴嘴環(huán)實(shí)際工作要求編程控制噴嘴環(huán)葉片運(yùn)動速度與試驗(yàn)時間，可編程控制調(diào)節(jié)試驗(yàn)溫度，可更換實(shí)驗(yàn)爐內(nèi)部環(huán)境氣體，能夠最大程度模擬噴嘴環(huán)實(shí)際工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)其可靠性試驗(yàn)考核，從而滿足高性能、高可靠性噴嘴環(huán)的生產(chǎn)技術(shù)要求，也為研發(fā)質(zhì)量和性能更加優(yōu)越的噴嘴環(huán)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時該種試驗(yàn)裝置可推廣用于各種可變幾何渦輪增壓器實(shí)驗(yàn)臺架以及相關(guān)用途的實(shí)驗(yàn)測試設(shè)備中。
文檔編號G01M13/00GK202735083SQ20122042940
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者黃若, 張景輝, 鐘敏 申請人:常州誠歐動力科技有限公司