本實用新型涉及一種試驗裝置，具體涉及一種氣門磨損試驗裝置。

背景技術(shù)：

在發(fā)動機中，氣門-氣門座圈摩擦副工作于高溫度、高應力和腐蝕性的惡劣環(huán)境中，易發(fā)生磨損，同時氣門的裝配誤差以及開閉時的轉(zhuǎn)動又加劇了這種磨損。氣門的磨損可造成氣門下沉、氣門間隙消失、燃氣泄漏等嚴重問題，不僅降低了發(fā)動機的功率，而且提升了燃油消耗率，同時，氣門-導管摩擦副的摩擦易導致氣門桿部的磨損以及導管內(nèi)部的磨損，對氣門的定位造成很大影響。因此，氣門的磨損性能深刻影響著發(fā)動機的輸出功率、燃燒性能以及使用壽命。

傳統(tǒng)的發(fā)動機配氣機構(gòu)，其配氣相位一般在某個狹小范圍變化，難以滿足發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保性能不斷提高的要求尤其是車用發(fā)動機，由于工作范圍非常寬，要求有可變氣門。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型的目的是：提供一種氣門磨損試驗裝置。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種氣門磨損試驗裝置，包括加載裝置、用于固定氣門座圈以及使氣門座圈和氣門頭在模擬內(nèi)燃機燃燒環(huán)境下進行試驗的燃燒室，所述加載裝置包括動力裝置以及加載執(zhí)行裝置，動力裝置包括驅(qū)動裝置以及轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)軸連接，所述加載執(zhí)行裝置包括機架、緩沖桿、連接銷以及沖擊彈簧，轉(zhuǎn)軸設(shè)置于緩沖桿上方，機架上開設(shè)有連接槽，連接槽中豎向開設(shè)有導軌滑道，緩沖桿一端連接到連接槽中，連接銷連接到緩沖桿和導軌滑道上，緩沖桿另一端為用于夾持氣門桿的氣門夾頭，轉(zhuǎn)軸對應于氣門夾頭位置處具有加載凸輪，沖擊彈簧套設(shè)于氣門桿上，沖擊彈簧兩端分別與氣門夾頭和燃燒室連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有第二加載凸輪，還設(shè)置有與緩沖桿連接使緩沖桿切換至承受第二加載凸輪加載力的加載切換桿。

優(yōu)選的，連接槽兩側(cè)壁上豎向開設(shè)有導軌滑道，連接銷穿過緩沖桿且兩端凸出于緩沖桿，連接銷兩端分別連接到兩側(cè)的導軌滑道中。

優(yōu)選的，加載執(zhí)行裝置還設(shè)置有導管試驗裝置，導管試驗裝置包括左導管試驗裝置和右導管試驗裝置，左導管試驗裝置和右導管試驗裝置均包括調(diào)整螺栓、連接軸承以及圓弧筒，調(diào)整螺栓的螺紋端伸進燃燒室中，連接軸承的外圈與圓弧筒連接，連接軸承的內(nèi)圈與調(diào)整螺栓的螺紋端連接，左導管試驗裝置和右導管試驗裝置的圓弧筒左右設(shè)置形成測試導管，測試導管包圍于氣門桿外。

優(yōu)選的，所述加載執(zhí)行裝置為兩個，兩加載執(zhí)行裝置的緩沖桿上分別設(shè)置有連接凸軌，加載切換桿上開設(shè)有與兩緩沖桿的連接凸軌配合的連接凹槽，所述第二加載凸輪對應于將兩緩沖桿連接起來后的加載切換桿的位置設(shè)置，轉(zhuǎn)軸上的加載凸輪為兩個，兩個加載凸輪分別對應于兩氣門夾頭位置設(shè)置。

優(yōu)選的，還設(shè)置有輔助連接裝置，輔助連接裝置包括上電磁鐵和下電磁鐵，上電磁鐵和下電磁鐵分別為兩個，兩上電磁鐵分別設(shè)置于兩氣門夾頭上，兩下電磁鐵分別對應兩上電磁鐵設(shè)置在燃燒室上。

優(yōu)選的，兩加載執(zhí)行裝置上還分別設(shè)置有防護板，防護板設(shè)置于轉(zhuǎn)軸和緩沖桿之間，兩防護板之間形成加載區(qū)，第二加載凸輪和兩加載凸輪伸入加載區(qū)中。

優(yōu)選的，所述燃燒室包括兩個供氣門伸入的氣門連接通道，氣門連接通道底部設(shè)置有用于裝夾氣門座圈的座圈夾頭，座圈夾頭下方為加熱腔室，加熱腔室中設(shè)置有加熱絲。

優(yōu)選的，氣門夾頭上設(shè)置有裝夾套筒，氣門桿連接到裝夾套筒中。

優(yōu)選的，所述第二加載凸輪凸出端大于或小于加載凸輪的凸出端。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

1、本實用新型不僅可以做氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試，還可以做氣門-導管摩擦副的磨損測試，并且還可以通過控制氣門-導管摩擦副的不同接觸形式，再配合到氣門-導管摩擦副的磨損測試中，從而達到能在更多的情況下進行測試。

2.本實用新型不僅可以做傳統(tǒng)氣門的磨損試驗，還可以方便地做可變正時氣門的磨損試驗，并可以同時對不同材質(zhì)的氣門進行測試并進行對比，極大地降低了試驗時間。

附圖說明

圖1是本實用新型的兩個加載凸輪分別對兩個緩沖桿進行加載時的示意圖。

圖2是本實用新型的加載切換桿將兩緩沖桿連接起來的示意圖。

圖3是圖2中的第二加載凸輪對加載切換桿進行加載時的示意圖。

圖4是本實用新型的左導管試驗裝置或右導管試驗裝置的結(jié)果示意圖。

圖5是本實用新型的左導管試驗裝置或右導管試驗裝置的主視圖。

圖6是本實用新型的緩沖桿中部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實用新型的加載切換桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本實用新型的裝夾套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例一：

一種氣門磨損試驗裝置，包括加載裝置、用于固定氣門座圈以及使氣門座圈和氣門頭在模擬內(nèi)燃機燃燒環(huán)境下進行試驗的燃燒室1，所述加載裝置包括動力裝置以及加載執(zhí)行裝置，動力裝置包括驅(qū)動裝置以及轉(zhuǎn)軸2，驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)軸連接，所述加載執(zhí)行裝置包括機架3、緩沖桿4、連接銷5以及沖擊彈簧6，轉(zhuǎn)軸設(shè)置于緩沖桿上方，機架上開設(shè)有連接槽，連接槽中豎向開設(shè)有導軌滑道7，緩沖桿一端連接到連接槽中，連接銷連接到緩沖桿和導軌滑道上，緩沖桿另一端為用于夾持氣門桿的氣門夾頭8，轉(zhuǎn)軸對應于氣門夾頭位置處具有加載凸輪9，沖擊彈簧套設(shè)于氣門桿上，沖擊彈簧兩端分別與氣門夾頭和燃燒室連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有第二加載凸輪10，還設(shè)置有與緩沖桿連接使緩沖桿切換至承受第二加載凸輪加載力的加載切換桿11。

優(yōu)選的，加載執(zhí)行裝置還設(shè)置有導管試驗裝置，導管試驗裝置包括左導管試驗裝置和右導管試驗裝置，左導管試驗裝置和右導管試驗裝置均包括調(diào)整螺栓12、連接軸承以及圓弧筒13，調(diào)整螺栓的螺紋端伸進燃燒室中，連接軸承的外圈與圓弧筒連接，連接軸承的內(nèi)圈與調(diào)整螺栓的螺紋端連接，左導管試驗裝置和右導管試驗裝置的圓弧筒左右設(shè)置形成測試導管，測試導管包圍于氣門桿外。

優(yōu)選的，所述加載執(zhí)行裝置為兩個，兩加載執(zhí)行裝置的緩沖桿上分別設(shè)置有連接凸軌14，加載切換桿上開設(shè)有與兩緩沖桿的連接凸軌配合的連接凹槽15，所述第二加載凸輪對應于將兩緩沖桿連接起來后的加載切換桿的位置設(shè)置，轉(zhuǎn)軸上的加載凸輪為兩個，兩個加載凸輪分別對應于兩氣門夾頭位置設(shè)置。

優(yōu)選的，還設(shè)置有輔助連接裝置，輔助連接裝置包括上電磁鐵和下電磁鐵16，上電磁鐵和下電磁鐵分別為兩個，兩上電磁鐵分別設(shè)置于兩氣門夾頭上，兩下電磁鐵分別對應兩上電磁鐵設(shè)置在燃燒室上。

優(yōu)選的，兩加載執(zhí)行裝置上還分別設(shè)置有防護板17，防護板設(shè)置于轉(zhuǎn)軸和緩沖桿之間，兩防護板之間形成加載區(qū)，第二加載凸輪和兩加載凸輪伸入加載區(qū)中。

優(yōu)選的，所述燃燒室包括兩個供氣門18伸入的氣門連接通道19，氣門連接通道底部設(shè)置有用于裝夾氣門座圈的座圈夾頭，座圈夾頭下方為加熱腔室20，加熱腔室中設(shè)置有加熱絲21。所述調(diào)整螺栓的螺紋端伸進連接通道中，圓弧筒設(shè)置在連接通道中。

兩氣門頭均伸進同一個加熱腔室中，可以保證兩個氣門的試驗條件完全一致，因此在進行對比時，可以避免試驗條件不同帶來的影響。此外，還可以節(jié)省試驗時間，降低能耗。

優(yōu)選的，氣門夾頭上設(shè)置有裝夾套筒22，氣門桿連接到裝夾套筒中。設(shè)置裝夾套筒不僅可使氣門的連接更穩(wěn)定，而且還可針對不同大小和長度的氣門選用不同的裝夾套筒以適應不同大小的氣門。

優(yōu)選的，連接槽兩側(cè)壁上豎向開設(shè)有導軌滑道，連接銷穿過緩沖桿，且兩端凸出于緩沖桿，連接銷兩端分別連接到兩側(cè)的導軌滑道中。導軌滑道的設(shè)置可使本實用新型能適應于不同長度的氣門的測試，此外，在氣門夾頭進行往復移動時，連接銷兩端在導軌滑道中上下移動，從而適應氣門夾頭的往復移動，避免緩沖桿產(chǎn)生繞連接銷的轉(zhuǎn)動，使氣門桿受到緩沖桿徑向的力，從而影響測試的準確性。

優(yōu)選的，所述第二加載凸輪凸出端大于或小于加載凸輪的凸出端。本實用新型可以選擇使第二加載凸輪凸出端大于加載凸輪的凸出端，并將第二加載凸輪作為高速加載輪，可保證高速測試下的穩(wěn)定性。

本實用新型的工作過程及工作原理：本實用新型可實現(xiàn)三種形式的氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試以及兩種情形下的氣門-導管摩擦副的磨損測試。

氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試的第一種形式：低速下氣門-座圈摩擦副的磨損測試，驅(qū)動裝置啟動使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，兩加載凸輪轉(zhuǎn)動分別驅(qū)動兩氣門夾頭，當兩加載凸輪的凸出端與兩氣門夾頭接觸時，兩氣門夾頭向下移動，兩沖擊彈簧收縮，兩氣門向下移動，而隨著兩加載凸輪的轉(zhuǎn)動，兩氣門夾頭與兩加載凸輪的基圓接觸，兩沖擊彈簧則分別帶動兩氣門的氣門頭對兩氣門座圈進行沖擊，如此重復，使兩氣門頭分別與兩氣門座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進行切換。從而研究氣門-氣門座圈摩擦副在低速下的磨損狀況。

氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試的第二種形式：高速下的氣門-座圈摩擦副的磨損測試，將兩上電磁鐵和兩下電磁鐵開啟，使兩緩沖桿下移，將移動加載切換桿上的連接凹槽連接到兩緩沖桿的連接凸軌上，將兩緩沖桿連接起來，兩上電磁鐵和兩下電磁鐵分別將兩緩沖桿向下拉，將兩緩沖桿向下拉至第二加載凸輪以下，能避免在加載切換桿與兩緩沖桿連接起來時受第二加載凸輪干擾(阻擋)，將兩緩沖桿連接起來后，關(guān)閉兩上電磁鐵和兩下電磁鐵，驅(qū)動裝置啟動使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，第二加載凸輪與加載切換桿接觸，當?shù)诙虞d凸輪的凸出端與加載切換桿接觸時，加載切換桿同時帶動兩緩沖桿下移，兩沖擊彈簧收縮，兩氣門向下移動，而隨著第二加載凸輪的轉(zhuǎn)動，第二加載凸輪的基圓與加載切換桿接觸，兩沖擊彈簧則分別帶動兩氣門的氣門頭分別對兩氣門座圈進行沖擊，如此重復，使兩氣門頭分別與兩氣門座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進行切換。從而研究氣門-氣門座圈摩擦副在高速下的磨損狀況。

氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試的第三種形式：低-高速切換下的氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試，此處以低速然后高速為實施例進行說明：驅(qū)動裝置啟動使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，兩加載凸輪分別與兩沖擊彈簧相配合作用下帶動兩氣門的氣門頭作往復運動，從而對兩氣門座圈進行沖擊，使兩氣門頭分別與兩氣門座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進行切換。

換高速時，將兩上電磁鐵和兩下電磁鐵開啟，使兩緩沖桿下移并通過加載切換桿將兩緩沖桿連接起來，然后，關(guān)閉兩上電磁鐵和兩下電磁鐵，驅(qū)動裝置啟動使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，第二加載凸輪配合兩沖擊彈簧使兩氣門的氣門頭作往復運動，從而對兩氣門座圈進行沖擊，使兩氣門頭分別與兩氣門座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進行切換，從而研究氣門-氣門座圈摩擦副在低-高速切換下的磨損狀況。

本實用新型還可以適用于可變正時氣門的試驗，其試驗過程與氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試的第三種形式相似，不同之處在于，可在等速和變速(從高速變低速或從低速變高速)下進行可變正時氣門試驗。

這主要是由于兩個加載凸輪相同，第二加載凸輪凸出端大于兩加載凸輪的凸出端，因此，在使用第二加載凸輪進行加載時對比使用兩加載凸輪進行加載時，增加了氣門的開口大小，改變開口弧度以及提高單次行程的進、排氣時間，此時內(nèi)燃機的效率高，動力足；反之，使用兩加載凸輪進行加載時，在動力足的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了節(jié)省燃料的效果。

氣門-導管摩擦副的磨損測試的第一種情況：通過兩調(diào)整螺栓調(diào)整兩圓弧筒使測試導管與氣門處于正確配合位置，然后分別進行上述的氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試。

氣門-導管摩擦副的磨損測試的第二種情況：通過兩調(diào)整螺栓調(diào)整兩圓弧筒使測試導管與氣門形成一定角度然后分別進行上述的氣門-氣門座圈摩擦副的磨損測試。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。