中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的主要問題就是要尋求一種用于中冷器試驗臺試件兩側的切換閥門的替代裝置。該種中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，包括伺服電機、凸輪軸、氣門總成和閥體，閥體上部設有兩個對稱布置的“L”型通道，且在每個通道中分別設有至少一個氣門配合部，兩氣門總成分別安裝在每個通道中，且氣門總成的頂部蘑菇頭與氣門配合部配合，氣門總成下端位于閥體下部且分別與一個凸輪軸上的凸輪接觸，所述凸輪軸軸由伺服電機驅動。本實用新型具有耐高溫、耐高頻換向的結構特點，配合試驗臺控制系統(tǒng)，可以滿足三角波、正弦波、上梯形波、雙梯形波、鋸齒波等多種試驗波形的調制任務。同時，每一個通道中均設置兩個氣門，可以允許大流量氣流快速通過。
【專利說明】中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置
【技術領域】
[0001]該方案涉及一種耐高溫換向裝置【技術領域】，具體地說是一種應用于中冷器壓力脈沖試驗臺的伺服換向裝置。
【背景技術】
[0002]中冷器是增壓系統(tǒng)的一部分，位于發(fā)動機和渦輪增壓器之間。當空氣被高比例壓縮后會產很高的生熱量，從而使空氣膨脹密度降低，而同時也會使發(fā)動機溫度過高造成損壞。為了得到更高的容積效率，需要在注入汽缸之前對高溫空氣進行冷卻。這就需要加裝一個散熱器，原理類似于水箱散熱器，將高溫高壓空氣分散到許多細小的管道里，而管道外有常溫空氣高速流過，從而達到降溫目的(可以將氣體溫度從150攝氏度降到50攝氏度左右)。
[0003]中冷器試驗臺主要用于中冷器的溫度循環(huán)測試。該試驗臺作為汽車中冷器在溫度交變的情況下進行性能測試的主要設備，對保證其質量和提高其可靠性有重要作用。關于中冷器試驗臺的詳細系統(tǒng)組成可以參考中國專利CN102645374A中的方案，需要說明的是，該方案僅僅是一種實現(xiàn)形式。
[0004]在所有的中冷器試驗臺中，都需要一個在中冷器試驗件進行交替充氣的部件，目前常用的是使用氣動角閥座進行氣路的切換，例如中國專利CN102645374A中，具有這樣的記載，“正常運行時，由試件27兩側的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓力交變循環(huán)，如此完成一個壓力循環(huán)周期，周而復始，當設定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗結束?！庇捎趯嶒炇褂玫氖歉邷貕嚎s氣體，溫度最高可達300度甚至更高，所以經常會造成氣動角閥座的損壞，目前，未見有專門用于解決該問題設計的換向裝置。
實用新型內容
[0005]本實用新型的主要問題就是要尋求一種用于中冷器試驗臺試件兩側的切換閥門的替代裝置，首先要滿足耐高溫、高頻換向的指標，其次要滿足多種實驗波形的需要。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為:該種中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，包括伺服電機、凸輪軸、氣門總成和閥體，其特征在于，
[0007]所述閥體上部設有兩個對稱布置的“L”型通道，且在每個通道中分別設有至少一個氣門配合部，兩氣門總成分別安裝在每個通道中，且氣門總成的頂部蘑菇頭與氣門配合部配合，氣門總成下端位于閥體下部且分別與一個凸輪軸上的凸輪接觸，所述凸輪軸軸由伺服電機驅動。
[0008]所述氣門總成包括山字形支架、氣門、復位彈簧以及滑套，所述山字形支架的中立柱與閥體進行滑動導向配合，所述山字形支架兩側的立柱上分別安裝一個氣門，且在所述氣門和閥體之間設置復位彈簧與滑套，與單閥門相比具有通氣流量大的特性。
[0009]所述山字形支架下端設有一個與凸輪軸上的凸輪相配合的滾子。
[0010]所述的凸輪軸為彼此無關聯(lián)的兩個，且每個凸輪軸對應與一個氣門總成配合，每個凸輪軸分別由不同的伺服電機驅動。
[0011]所述的凸輪軸上同時固定兩個分別與對應氣門總成配合的凸輪，且兩個凸輪彼此間隔180度布置。
[0012]在兩所述通道的開口處分別設有法蘭口，滿足與氣路快速連接的功能要求。
[0013]在每個動作部位設置潤滑油路。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]1、利用發(fā)動機氣門結構耐高溫、耐高頻換向結構特點，能很好的完成高溫氣體氣路換向的任務；
[0016]2、采用伺服電機配合驅動凸輪軸，進而驅動氣門的啟閉，具有精確控制并可調節(jié)的特點，配合試驗臺控制系統(tǒng)，可以滿足三角波、正弦波、上梯形波、雙梯形波、鋸齒波等多種試驗波形的調制任務。
[0017]3、每一個通道中均設置兩個氣門，可以允許大流量氣流快速通過。
[0018]4、氣門結構為發(fā)動機現(xiàn)有成熟技術，氣密性、動作靈敏度、精度、耐沖擊性能具有可靠保證。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的立體圖；
[0020]圖2為本實用新型的主視圖；
[0021]圖3為圖1中A-A剖視圖；
[0022]圖4為圖3中B-B剖視圖。
[0023]圖中:1閥體,11第一通道,111第一進氣口，112第一出氣口，
[0024]12第二通道，121第二進氣口，122第二出氣口，2密封環(huán)，3氣門總成，
[0025]31蘑菇頭，32山字形支架，33氣門，34復位彈簧，35滑套，36中立柱，
[0026]37滾子，4凸輪軸，5伺服電機，6潤滑油路。
【具體實施方式】
[0027]如圖1至圖4所示，
[0028]眾所周知，氣門的作用是專門負責向發(fā)動機內輸入燃料并排出廢氣，其中，噴油器布置在中央，這樣可以令油氣混合氣燃燒更迅速、更均勻，各氣門的重量和開度適當?shù)販p小，使氣門開啟或閉合的速度更快，也就是在發(fā)動機領域中，氣門的作用是相發(fā)動機燃燒缸體內噴射燃油的功能部件。
[0029]在氣動閥門【技術領域】中，氣動角座閥保持流速能夠節(jié)省空間，它采用帶彈簧安全保護的單作用氣動執(zhí)行機構來操作的導向角座閥。使用時，應該選擇常開或常閉。氣動角座閥廣泛應用于短時間頻繁啟動，具有反應靈敏，動作準確的特點，配合電磁閥使用，用氣動控制可準確控制氣體、液體流量。可實現(xiàn)準確控溫、滴加液體等要求。所以目前中冷器試驗臺都是用氣動角座閥來實現(xiàn)換向。如中國專利CN102645374A中公布的方案，就需要滿足以下性能要求:
[0030]試驗介質:空氣(除去油、水、雜質);
[0031]試驗介質溫度:常溫?300°C ；[0032]試驗介質壓力:0.5?3.5bar ；
[0033]最大試驗次數(shù):100萬次；
[0034]試驗波形:正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波；
[0035]試件容積:小于20L。
[0036]在本行業(yè)中，技術人員技術一般都是優(yōu)先考慮現(xiàn)有的氣動閥門部件，由于試驗臺中使用的氣體為高溫氣體或者低溫氣體，溫度跨度范圍非常大，經常超出氣動閥門的使用溫度范圍，造成閥門的損壞。一般的處理方式是，對氣動角座閥作為一個易損件進行更換，未見有改進的先例。
[0037]本 申請人:在長期從事該工作的過程中，發(fā)現(xiàn)可以應用發(fā)動機氣門的原理來制造改造一個耐高溫換向裝置，形成一個精確可控的閥門組件，具體的實現(xiàn)方式可以參考下面的實例:
[0038]該種中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，包括伺服電機、凸輪軸、氣門總成和閥體，下面分別進行介紹。
[0039]閥體1，閥體分為從結構上說分為上部和下部，其中的閥體上部設有兩個對稱布置的“L”型通道，分別標記為第一通道11和第二通道12，在第一通道的頂部開口為第一進氣口 111，側面的開口為第一出氣口 112，通過安裝法蘭口形成于氣路連接的接口。同理，在第二通道12的頂部和側面分別設置第二進氣口 121和第二出氣口 122。形成兩個彼此隔離的氣流通道。
[0040]在每個通道中分別設有兩個收口，收口處安裝一個密封環(huán)2，形成氣門配合部，兩氣門總成上部分別安裝在每個通道中，并向下穿過閥體達到下部的空腔。氣門總成的頂部蘑菇頭31與氣門配合部配合，形成閥門啟閉部分。
[0041]氣門總成包括山字形支架32、氣門33、復位彈簧34以及滑套35，山字形支架的中立柱36與閥體I進行滑動導向配合，進行上下方位的導向。山字形支架兩側的立柱上分別安裝一個氣門33，且在氣門和閥體之間設置復位彈簧34與滑套35，與現(xiàn)有發(fā)動機氣門結構相似。這種結構為雙閥門結構，與單閥門相比具有通氣流量大的特性。
[0042]氣門總成3下端通過滾子37位于閥體下部分別與一個凸輪41接觸，兩個凸輪間隔180度分布在凸輪軸4上，兩個凸輪軸4之間彼此獨立，兩凸輪軸分別由一個伺服電機5驅動，可以分別控制兩通道的啟閉時刻和啟閉時間。伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。通過伺服電機的控制可以滿足試驗臺調節(jié)脈沖頻率和脈沖壓力波形的需求。
[0043]在每個動作部位設置潤滑油路6，潤滑油路由油泵供油，可以滿足長期免維護工作的需要。
[0044]本換向裝置也可以滿足換熱器、冷凝器、中冷器、散熱器、儲水罐、水箱、汽車空調暖風芯子、空調管路、液壓膠管、液壓軟管總成、汽車制動管、動力總成管及其他耐壓部件的靜壓、爆破、泄漏、疲勞、熱交變、壓力脈沖測試等需要頻繁、可控、耐高溫換向系統(tǒng)中氣動閥門的替代品。
[0045]實施例二[0046]與實施例一不同之處在于，
[0047]氣門總成3下端通過滾子37位于閥體下部分別與一個凸輪41接觸，兩個凸輪又分別固定在一根凸輪軸上，兩個凸輪軸分別由不同的伺服電機驅動，通過伺服電機驅動控制兩個通道的啟閉時刻和間隔。
[0048]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴如本實用新型權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，包括伺服電機、凸輪軸、氣門總成和閥體，其特征在于， 所述閥體上部設有兩個對稱布置的“L”型通道，且在每個通道中分別設有至少一個氣門配合部，氣門總成分別安裝在每個通道中，且氣門總成的頂部蘑菇頭與氣門配合部配合，氣門總成下端位于閥體下部且分別與一個凸輪軸上的凸輪接觸，所述凸輪軸由伺服電機驅動。
2.根據(jù)權利要求1所述的中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，其特征在于，所述氣門總成包括山字形支架、氣門、復位彈簧以及滑套，所述山字形支架的中立柱與閥體進行滑動導向配合，所述山字形支架兩側的立柱上分別安裝一個氣門，且在所述氣門和閥體之間設置復位彈簧與滑套，與單閥門相比具有通氣流量大的特性。
3.根據(jù)權利要求2所述的中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，其特征在于，所述山字形支架下端設有一個與凸輪軸上的凸輪相配合的滾子。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，其特征在于，所述的凸輪軸為彼此無關聯(lián)的兩個，且每個凸輪軸對應與一個氣門總成配合，每個凸輪軸分別由不同的伺服電機驅動。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，其特征在于，所述的凸輪軸上同時固定兩個分別與對應氣門總成配合的凸輪，且兩個凸輪彼此間隔180度布置。
6.根據(jù)權利要求1所述的中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，其特征在于，在兩所述通道的開口處分別設有法蘭口，滿足與氣路快速連接的功能要求。
7.根據(jù)權利要求1所述的中冷器壓力脈沖試驗臺伺服換向裝置，其特征在于，在每個動作部位設置潤滑油路。
【文檔編號】G01M15/02GK203502227SQ201320636157
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權日:2013年10月15日
【發(fā)明者】石學友 申請人:山東森德數(shù)控機械有限公司