中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】一種中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，包括柜式箱體，柜式箱體內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口通過管道分別與空氣加熱裝置和電動(dòng)調(diào)壓閥相連接，電動(dòng)調(diào)壓閥與脈沖發(fā)生器相連接；空氣加熱裝置通過管道與中冷器試件相連接；空氣加熱裝置與中冷器試件一端相連接的管道中設(shè)置有溫度傳感器和壓力變送器；電動(dòng)調(diào)壓閥通過管道與消聲器相連接；空氣加熱裝置與中冷器試件連接管道設(shè)置有手動(dòng)閥門；中冷器試件另一端通過管道與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口相連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、安全系數(shù)高、操作方便、能夠精確模擬中冷器總成實(shí)際工作環(huán)境，提高中冷器耐高溫耐壓力耐振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度。
【專利說明】中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及增壓空冷柴油機(jī)中冷器總成測(cè)試領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展，是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的一次重大飛躍，而中間空氣冷卻技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，又大大地推動(dòng)了渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展。目前世界上越來越多的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是帶增壓中冷，而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)帶增壓中冷也很常見。增壓技術(shù)可使柴油機(jī)在排量不變下達(dá)到增加輸出功率的目的。中冷器是發(fā)動(dòng)機(jī)增壓中冷技術(shù)在整車上普遍應(yīng)用的產(chǎn)物，它的作用是對(duì)增壓器增壓后產(chǎn)生的高溫高壓空氣進(jìn)行冷卻，進(jìn)一步增大發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣密度和進(jìn)氣量，降低燃燒溫度的峰值，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和降低油耗，改善排放，對(duì)機(jī)動(dòng)車的節(jié)能減排有重要的意義。根據(jù)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10506-2005內(nèi)燃機(jī)增壓空氣冷卻器技術(shù)條件中所述的中冷器要求做耐久性試驗(yàn)，以測(cè)試增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器的耐振動(dòng)性能和耐高溫壓力脈沖的性能。通常中冷器耐振動(dòng)試驗(yàn)要求在常溫下進(jìn)行，需要按照實(shí)際使用的安裝狀況，將中冷器固定在試驗(yàn)臺(tái)上。加速度傳感器固定在產(chǎn)品的上表面上。試驗(yàn)時(shí)，施加垂直上下的正弦波振動(dòng)，振動(dòng)頻率從小到大逐個(gè)選取，每個(gè)頻率振動(dòng)次數(shù)不少于7.8 X 105。而中冷器耐高溫壓力脈沖性能是由廠家自行規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)無法將上述兩項(xiàng)耐久可靠性壽命試驗(yàn)結(jié)合在一起進(jìn)行，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)的效率低，檢測(cè)的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種能夠精確模擬中冷器總成實(shí)際工作環(huán)境，提高耐高溫耐壓力耐振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度的中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)。
[0004]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，包括柜式箱體，柜式箱體內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口通過管道分別與空氣加熱裝置和電動(dòng)調(diào)壓閥相連接，電動(dòng)調(diào)壓閥與脈沖發(fā)生器相連接；空氣加熱裝置通過管道與中冷器試件相連接；空氣加熱裝置與中冷器試件一端相連接的管道中設(shè)置有溫度傳感器和壓力變送器；電動(dòng)調(diào)壓閥通過管道與消聲器相連接；空氣加熱裝置與中冷器試件連接管道設(shè)置有手動(dòng)閥門；中冷器試件另一端通過管道與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口相連接，連接管道上設(shè)置手動(dòng)閥門；風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口前端設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的前端設(shè)置有過濾器；過濾器的前端設(shè)置有氣動(dòng)三聯(lián)件；所述柜式箱體的頂部設(shè)置有排氣閥。
[0006]所述空氣加熱裝置為風(fēng)道式空氣加熱器；風(fēng)道式空氣加熱器由電加熱器、圓柱型耐壓外殼、保溫層、連接法蘭和支架組成。
[0007]本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:
[0008]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，能夠產(chǎn)生一種具有一定溫度和一定壓力的空氣源閉環(huán)循環(huán)環(huán)流，以滿足中冷器高溫耐振動(dòng)和壓力脈沖試驗(yàn)使用要求。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、安全系數(shù)高、操作方便、能夠精確模擬中冷器總成實(shí)際工作環(huán)境，提高中冷器耐高溫耐壓力耐振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度。
[0009]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)主要用于耐振熱疲勞試驗(yàn)為被試驗(yàn)中冷器提供恒溫恒壓的熱空氣源。測(cè)試樣件的進(jìn)出口均通過硅膠管連接管與球閥連接，試驗(yàn)過程中產(chǎn)生一種具有一定溫度和一定壓力的空氣源閉環(huán)循環(huán)環(huán)流，以滿足中冷器耐振動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)使用要求。測(cè)試過程中，對(duì)樣件溫度和壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并且實(shí)時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)過程中冷器進(jìn)口溫度及相對(duì)應(yīng)的進(jìn)口壓力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖中主要部件符號(hào)說明:
[0012]圖中:
[0013]1、壓力變送器 2、溫度傳感器
[0014]3、手動(dòng)閥4、中冷器試件
[0015]5、氣動(dòng)三聯(lián)件 6、過濾器
[0016]7、風(fēng)機(jī)8、空氣加熱裝置
[0017]9、消聲器10、電動(dòng)調(diào)壓閥
[0018]11、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。`
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明:
[0020]附圖1可知，一種中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，包括柜式箱體，柜式箱體內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)7出口通過管道分別與空氣加熱裝置8和電動(dòng)調(diào)壓閥10相連接，電動(dòng)調(diào)壓閥10與脈沖發(fā)生器相連接；空氣加熱裝置8通過管道與中冷器試件4相連接；空氣加熱裝置8與中冷器試件4 一端相連接的管道中設(shè)置有溫度傳感器2和壓力變送器I ;電動(dòng)調(diào)壓閥10通過管道與消聲器9相連接；空氣加熱裝置8與中冷器試件4連接管道設(shè)置有手動(dòng)閥門3 ；中冷器試件4另一端通過管道與風(fēng)機(jī)7進(jìn)風(fēng)口相連接，連接管道上設(shè)置手動(dòng)閥門；風(fēng)機(jī)7進(jìn)風(fēng)口前端設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥11 ;電動(dòng)調(diào)節(jié)閥11的前端設(shè)置有過濾器6 ;過濾器6的前端設(shè)置有氣動(dòng)三聯(lián)件5 ;所述柜式箱體的頂部設(shè)置有排氣閥。
[0021]所述空氣加熱裝置為風(fēng)道式空氣加熱器；風(fēng)道式空氣加熱器由電加熱器、圓柱型耐壓外殼、保溫層、連接法蘭和支架組成。
[0022]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，能夠產(chǎn)生一種具有一定溫度和一定壓力的空氣源閉環(huán)循環(huán)環(huán)流，以滿足中冷器高溫耐振動(dòng)和壓力脈沖試驗(yàn)使用要求。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、安全系數(shù)高、操作方便、能夠精確模擬中冷器總成實(shí)際工作環(huán)境，提高中冷器耐高溫耐壓力耐振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度。
[0023]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)主要用于耐振熱疲勞試驗(yàn)為被試驗(yàn)中冷器提供恒溫恒壓的熱空氣源。測(cè)試樣件的進(jìn)出口均通過硅膠管連接管與球閥連接，試驗(yàn)過程中產(chǎn)生一種具有一定溫度和一定壓力的空氣源閉環(huán)循環(huán)環(huán)流，以滿足中冷器耐振動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)使用要求。測(cè)試過程中，對(duì)樣件溫度和壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并且實(shí)時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)過程中冷器進(jìn)口溫度及相對(duì)應(yīng)的進(jìn)口壓力。
[0024]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的控制機(jī)構(gòu)采用溫度、壓力傳感器、壓力控制儀表、數(shù)顯控溫儀表、汽車用曖風(fēng)風(fēng)機(jī)控制器所組成。由繼電器和接觸器組成的邏輯控制電路進(jìn)行控制，同時(shí)控制暖風(fēng)機(jī)和電動(dòng)閥的運(yùn)轉(zhuǎn)，使其形成完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0025]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，主要由風(fēng)機(jī)7、空氣加熱裝置8、中冷器試件4、電動(dòng)調(diào)壓閥10、壓力變送器1、溫度傳感器2、氣動(dòng)三聯(lián)件5、過濾器6、手動(dòng)閥3、連接管路軟管及控制裝置所組成。
[0026]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制裝置兩部分組成。系統(tǒng)安裝在一個(gè)柜式箱體內(nèi)，管道采用不銹鋼，防腐防銹。被測(cè)中冷器試件由硅膠軟管連接。
[0027]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由風(fēng)機(jī)、閥門、空氣加熱裝置及管路組成，分為空氣加熱、循環(huán)調(diào)壓兩部分。
[0028]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的空氣加熱裝置8采用風(fēng)道式空氣加熱器，主要由電加熱器、圓柱型耐壓外殼、保溫層、連接法蘭、支架等組成。電加熱器最大功率5kw，三相平衡式加熱。循環(huán)加熱器最高溫度可以達(dá)到300°C，耐壓大于2bar。
[0029]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的空氣溫度加熱的控制裝置采用智能溫控儀表PWM方式加熱，數(shù)字PID控制技術(shù)，SSR驅(qū)動(dòng)控制。通過PT100溫度傳感器2檢測(cè)電加熱器8的出口溫度，溫度經(jīng)過數(shù)顯溫控儀表來進(jìn)行處理控制。若是溫度接近設(shè)定值加熱變緩，高于則停止加熱。
[0030]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的空氣加熱器8保護(hù)是通過檢測(cè)空氣循環(huán)系統(tǒng)的壓力，而壓力檢測(cè)由壓力變送器I得到輸出，若是中冷器熱風(fēng)道內(nèi)部壓力低于0.5bar，停止加熱，報(bào)警器響。這種狀態(tài)出現(xiàn)有2種情況，即漏氣嚴(yán)重和風(fēng)機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)，壓力均會(huì)下降。
[0031]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的空氣加熱器8的組成，其中發(fā)熱元件采用耐高溫不銹鋼鋼管用做保護(hù)套管，高溫電阻合金絲，結(jié)晶氧化鎂粉，經(jīng)壓縮工藝成型。所產(chǎn)生的熱能通過結(jié)晶氧化鎂粉向金屬管表面擴(kuò)散，再傳遞到被加熱電阻絲或空氣中去，達(dá)到空氣加熱的目的。
[0032]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的熱空氣循環(huán)調(diào)壓裝置正常工作時(shí)，壓力變送器I檢測(cè)出當(dāng)前壓力值。壓力調(diào)節(jié)可以通過三聯(lián)件和電動(dòng)調(diào)壓閥聯(lián)調(diào)。整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)熱空氣主要由風(fēng)機(jī)來完成，風(fēng)機(jī)采用車用壓縮空氣風(fēng)機(jī)，其可靠性高，性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。風(fēng)機(jī)的控制是通過自帶的控制器，其可以顯示轉(zhuǎn)速、風(fēng)門開度、電壓等信息。
[0033]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的熱空氣循環(huán)試驗(yàn)臺(tái)能夠模擬中冷器極限工作狀況，將試驗(yàn)工件連接在具有壓力、溫度的循環(huán)回路中進(jìn)行壓力沖擊，最終確定產(chǎn)品的性能。
[0034]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的熱空氣循環(huán)試驗(yàn)臺(tái)耐振動(dòng)試驗(yàn)是將被測(cè)中冷器放置固定在電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。并將加速度傳感器固定在產(chǎn)品的上表面上。
[0035]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的高溫壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)是在現(xiàn)有試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上通過脈沖發(fā)生器信號(hào)控制電動(dòng)調(diào)壓閥10打開和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)放氣，使得壓力脈動(dòng)變化進(jìn)行壓力脈沖試驗(yàn)的。[0036]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的控制機(jī)構(gòu)采用壓力智能控制儀表、數(shù)顯溫控表、風(fēng)機(jī)控制器等進(jìn)行控制。由繼電器和接觸器組成的邏輯控制電路，同時(shí)控制風(fēng)機(jī)和電動(dòng)閥的運(yùn)轉(zhuǎn)，使其形成完整的控制系統(tǒng)。
[0037]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)由薄鋼板箱體構(gòu)成，工作室與箱體外殼間以玻璃纖維作保溫層材料。正面箱門上部中間有一玻璃窗，以供觀察工作室內(nèi)之情況。在箱體正面加裝液晶觸摸顯示屏。
[0038]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)的循環(huán)模擬試驗(yàn)裝置包括有數(shù)據(jù)采集顯示觸摸液晶屏，能夠設(shè)定試驗(yàn)溫度、壓力控制控制條件，采集顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括中冷器前后端口溫度和壓力差等性能數(shù)據(jù)。
[0039]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)箱頂設(shè)有排氣閥可使工作室內(nèi)中冷器和外部冷空氣得以對(duì)流交換，溫度控制用數(shù)字顯示儀表自動(dòng)恒溫調(diào)節(jié)。電氣控制操作裝于電箱側(cè)控制層內(nèi)?？刂茖觾?nèi)有側(cè)門可以卸下，以備檢查或修理線路時(shí)用。
[0040]本實(shí)用新型中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)操作流程:
[0041]第一步:啟動(dòng)總電源，觀察壓力表和溫度表顯示是否工作正常。
[0042]第二步:當(dāng)儀表顯示正常，開啟風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0043]第三步:壓力調(diào)節(jié)主要由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥11和三聯(lián)件中的減壓閥，使得壓力接近設(shè)定值，當(dāng)溫度較低時(shí)，壓力調(diào)節(jié)值應(yīng)低于設(shè)定值2?3KPa左右。這是由于加熱過程中，氣體膨脹導(dǎo)致壓力增大，可以避免正常工作時(shí)壓力實(shí)際值高于設(shè)定值而讓實(shí)際值跟設(shè)定值基本接近或者相等。通過電動(dòng)調(diào)壓閥10作為放氣閥不宜開得過大，但不可以完全關(guān)閉。排出的氣體由消聲器9用以消除放氣噪聲。由于中冷器表面散熱，其內(nèi)部空氣流動(dòng)性不好或者不流動(dòng)，容易導(dǎo)致空氣溫度不能保證其溫度值長(zhǎng)期穩(wěn)定。因此，在出口適當(dāng)放掉少量空氣，從而保證溫度循環(huán)通道溫度的穩(wěn)定性。
[0044]第四步:運(yùn)行一段時(shí)間觀察溫度、壓力控制是否正常。剛開始運(yùn)行不久溫度接近設(shè)定值時(shí)，溫度可能超過設(shè)定值2°C左右，這種情況屬于正常情況。一兩個(gè)周期之后溫度控制精度就趨于平緩并且誤差小這是智能PID整定做用。
[0045]電器系統(tǒng)保護(hù)電路:
[0046]1、具有電流過載或者短路保護(hù)、系統(tǒng)壓力過低保護(hù)。
[0047]2、電流過載及短路保護(hù)是通過熱繼電器和空氣開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。
[0048]3、系統(tǒng)壓力過低保護(hù)是通過壓力表檢測(cè)到的系統(tǒng)壓力若是低于50kap就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。
【權(quán)利要求】
1.一種中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:包括柜式箱體，柜式箱體內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口通過管道分別與空氣加熱裝置和電動(dòng)調(diào)壓閥相連接，電動(dòng)調(diào)壓閥與脈沖發(fā)生器相連接；空氣加熱裝置通過管道與中冷器試件相連接；空氣加熱裝置與中冷器試件一端相連接的管道中設(shè)置有溫度傳感器和壓力變送器；電動(dòng)調(diào)壓閥通過管道與消聲器相連接；空氣加熱裝置與中冷器試件連接管道設(shè)置有手動(dòng)閥門；中冷器試件另一端通過管道與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口相連接，連接管道上設(shè)置手動(dòng)閥門；風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口前端設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的前端設(shè)置有過濾器；過濾器的前端設(shè)置有氣動(dòng)三聯(lián)件；所述柜式箱體的頂部設(shè)置有排氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中冷器熱空氣循環(huán)模擬試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述空氣加熱裝置為風(fēng)道式空氣加熱器；風(fēng)道式空氣加熱器由電加熱器、圓柱型耐壓外殼、保溫層、連接法蘭和支架組成。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK203629781SQ201320865395
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】蔡秀華 申請(qǐng)人:十堰晨鵬機(jī)電科技有限公司