中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的主要問(wèn)題就是要尋求一種用于中冷器試驗(yàn)臺(tái)試件兩側(cè)的切換閥門的替代裝置。該種中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，包括伺服電機(jī)、凸輪軸、氣門總成和閥體，閥體上部設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱布置的“L”型通道，且在每個(gè)通道中分別設(shè)有至少一個(gè)氣門配合部，兩氣門總成分別安裝在每個(gè)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(gè)凸輪軸上的凸輪接觸，所述凸輪軸軸由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明具有耐高溫、耐高頻換向的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，配合試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)波形的調(diào)制任務(wù)。同時(shí)，每一個(gè)通道中均設(shè)置兩個(gè)氣門，可以允許大流量氣流快速通過(guò)。
【專利說(shuō)明】中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該方案涉及一種耐高溫?fù)Q向裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種應(yīng)用于中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)的伺服換向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中冷器是增壓系統(tǒng)的一部分，位于發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器之間。當(dāng)空氣被高比例壓縮后會(huì)產(chǎn)很高的生熱量，從而使空氣膨脹密度降低，而同時(shí)也會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)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(duì)高溫空氣進(jìn)行冷卻。這就需要加裝一個(gè)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(xì)小的管道里，而管道外有常溫空氣高速流過(guò)，從而達(dá)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(yàn)臺(tái)主要用于中冷器的溫度循環(huán)測(cè)試。該試驗(yàn)臺(tái)作為汽車中冷器在溫度交變的情況下進(jìn)行性能測(cè)試的主要設(shè)備，對(duì)保證其質(zhì)量和提高其可靠性有重要作用。關(guān)于中冷器試驗(yàn)臺(tái)的詳細(xì)系統(tǒng)組成可以參考中國(guó)專利CN102645374A中的方案，需要說(shuō)明的是，該方案僅僅是一種實(shí)現(xiàn)形式。
[0004]在所有的中冷器試驗(yàn)臺(tái)中，都需要一個(gè)在中冷器試驗(yàn)件進(jìn)行交替充氣的部件，目前常用的是使用氣動(dòng)角閥座進(jìn)行氣路的切換，例如中國(guó)專利CN102645374A中，具有這樣的記載，“正常運(yùn)行時(shí)，由試件27兩側(cè)的氣動(dòng)角座閥e24和氣動(dòng)角座閥f28的交替動(dòng)作實(shí)現(xiàn)多種波形的壓力交變循環(huán)，如此完成一個(gè)壓力循環(huán)周期，周而復(fù)始，當(dāng)設(shè)定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗(yàn)結(jié)束。”由于實(shí)驗(yàn)使用的是高溫壓縮氣體，溫度最高可達(dá)300度甚至更高，所以經(jīng)常會(huì)造成氣動(dòng)角閥座的損壞，目前，未見有專門用于解決該問(wèn)題設(shè)計(jì)的換向裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要問(wèn)題就是要尋求一種用于中冷器試驗(yàn)臺(tái)試件兩側(cè)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(biāo)，其次要滿足多種實(shí)驗(yàn)波形的需要。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:該種中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，包括伺服電機(jī)、凸輪軸、氣門總成和閥體，其特征在于，
[0007]所述閥體上部設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱布置的“L”型通道，且在每個(gè)通道中分別設(shè)有至少一個(gè)氣門配合部，兩氣門總成分別安裝在每個(gè)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(gè)凸輪軸上的凸輪接觸，所述凸輪軸軸由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0008]所述氣門總成包括山字形支架、氣門、復(fù)位彈簧以及滑套，所述山字形支架的中立柱與閥體進(jìn)行滑動(dòng)導(dǎo)向配合，所述山字形支架兩側(cè)的立柱上分別安裝一個(gè)氣門，且在所述氣門和閥體之間設(shè)置復(fù)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(shè)有一個(gè)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(wú)關(guān)聯(lián)的兩個(gè)，且每個(gè)凸輪軸對(duì)應(yīng)與一個(gè)氣門總成配合，每個(gè)凸輪軸分別由不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0011]所述的凸輪軸上同時(shí)固定兩個(gè)分別與對(duì)應(yīng)氣門總成配合的凸輪，且兩個(gè)凸輪彼此間隔180度布置。
[0012]在兩所述通道的開口處分別設(shè)有法蘭口，滿足與氣路快速連接的功能要求。
[0013]在每個(gè)動(dòng)作部位設(shè)置潤(rùn)滑油路。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1、利用發(fā)動(dòng)機(jī)氣門結(jié)構(gòu)耐高溫、耐高頻換向結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能很好的完成高溫氣體氣路換向的任務(wù)；
[0016]2、采用伺服電機(jī)配合驅(qū)動(dòng)凸輪軸，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)氣門的啟閉，具有精確控制并可調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，配合試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)波形的調(diào)制任務(wù)。
[0017]3、每一個(gè)通道中均設(shè)置兩個(gè)氣門，可以允許大流量氣流快速通過(guò)。
[0018]4、氣門結(jié)構(gòu)為發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)有成熟技術(shù)，氣密性、動(dòng)作靈敏度、精度、耐沖擊性能具有可靠保證。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的立體圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的主視圖；
[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(jìn)氣口，112第一出氣口，
[0024]12第二通道，121第二進(jìn)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(fù)位彈簧，35滑套，36中立柱，
[0026]37滾子，4凸輪軸，5伺服電機(jī)，6潤(rùn)滑油路。
【具體實(shí)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(fù)責(zé)向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)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(dāng)?shù)販p小，使氣門開啟或閉合的速度更快，也就是在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中，氣門的作用是相發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒缸體內(nèi)噴射燃油的功能部件。
[0029]在氣動(dòng)閥門【技術(shù)領(lǐng)域】中，氣動(dòng)角座閥保持流速能夠節(jié)省空間，它采用帶彈簧安全保護(hù)的單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)操作的導(dǎo)向角座閥。使用時(shí)，應(yīng)該選擇常開或常閉。氣動(dòng)角座閥廣泛應(yīng)用于短時(shí)間頻繁啟動(dòng)，具有反應(yīng)靈敏，動(dòng)作準(zhǔn)確的特點(diǎn)，配合電磁閥使用，用氣動(dòng)控制可準(zhǔn)確控制氣體、液體流量。可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控溫、滴加液體等要求。所以目前中冷器試驗(yàn)臺(tái)都是用氣動(dòng)角座閥來(lái)實(shí)現(xiàn)換向。如中國(guó)專利CN102645374A中公布的方案，就需要滿足以下性能要求:
[0030]試驗(yàn)介質(zhì):空氣(除去油、水、雜質(zhì));
[0031]試驗(yàn)介質(zhì)溫度:常溫?300°C ；[0032]試驗(yàn)介質(zhì)壓力:0.5?3.5bar ；
[0033]最大試驗(yàn)次數(shù):100萬(wàn)次；
[0034]試驗(yàn)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(shù)人員技術(shù)一般都是優(yōu)先考慮現(xiàn)有的氣動(dòng)閥門部件，由于試驗(yàn)臺(tái)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(jīng)常超出氣動(dòng)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(duì)氣動(dòng)角座閥作為一個(gè)易損件進(jìn)行更換，未見有改進(jìn)的先例。
[0037]本 申請(qǐng)人:在長(zhǎng)期從事該工作的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的原理來(lái)制造改造一個(gè)耐高溫?fù)Q向裝置，形成一個(gè)精確可控的閥門組件，具體的實(shí)現(xiàn)方式可以參考下面的實(shí)例:
[0038]該種中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，包括伺服電機(jī)、凸輪軸、氣門總成和閥體，下面分別進(jìn)行介紹。
[0039]閥體1，閥體分為從結(jié)構(gòu)上說(shuō)分為上部和下部，其中的閥體上部設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱布置的“L”型通道，分別標(biāo)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(jìn)氣口 111，側(cè)面的開口為第一出氣口 112，通過(guò)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(cè)面分別設(shè)置第二進(jìn)氣口 121和第二出氣口 122。形成兩個(gè)彼此隔離的氣流通道。
[0040]在每個(gè)通道中分別設(shè)有兩個(gè)收口，收口處安裝一個(gè)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(gè)通道中，并向下穿過(guò)閥體達(dá)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(fù)位彈簧34以及滑套35，山字形支架的中立柱36與閥體I進(jìn)行滑動(dòng)導(dǎo)向配合，進(jìn)行上下方位的導(dǎo)向。山字形支架兩側(cè)的立柱上分別安裝一個(gè)氣門33，且在氣門和閥體之間設(shè)置復(fù)位彈簧34與滑套35，與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)氣門結(jié)構(gòu)相似。這種結(jié)構(gòu)為雙閥門結(jié)構(gòu)，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(guò)滾子37位于閥體下部分別與一個(gè)凸輪41接觸，兩個(gè)凸輪間隔180度分布在凸輪軸4上，兩個(gè)凸輪軸4之間彼此獨(dú)立，兩凸輪軸分別由一個(gè)伺服電機(jī)5驅(qū)動(dòng)，可以分別控制兩通道的啟閉時(shí)刻和啟閉時(shí)間。伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。通過(guò)伺服電機(jī)的控制可以滿足試驗(yàn)臺(tái)調(diào)節(jié)脈沖頻率和脈沖壓力波形的需求。
[0043]在每個(gè)動(dòng)作部位設(shè)置潤(rùn)滑油路6，潤(rùn)滑油路由油泵供油，可以滿足長(zhǎng)期免維護(hù)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(chǔ)水罐、水箱、汽車空調(diào)暖風(fēng)芯子、空調(diào)管路、液壓膠管、液壓軟管總成、汽車制動(dòng)管、動(dòng)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(cè)試等需要頻繁、可控、耐高溫?fù)Q向系統(tǒng)中氣動(dòng)閥門的替代品。
[0045]實(shí)施例二[0046]與實(shí)施例一不同之處在于，
[0047]氣門總成3下端通過(guò)滾子37位于閥體下部分別與一個(gè)凸輪41接觸，兩個(gè)凸輪又分別固定在一根凸輪軸上，兩個(gè)凸輪軸分別由不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制兩個(gè)通道的啟閉時(shí)刻和間隔。
[0048]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，包括伺服電機(jī)、凸輪軸、氣門總成和閥體，其特征在于， 所述閥體上部設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱布置的“L”型通道，且在每個(gè)通道中分別設(shè)有至少一個(gè)氣門配合部，氣門總成分別安裝在每個(gè)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(gè)凸輪軸上的凸輪接觸，所述凸輪軸軸由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)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(fù)位彈簧以及滑套，所述山字形支架的中立柱與閥體進(jìn)行滑動(dòng)導(dǎo)向配合，所述山字形支架兩側(cè)的立柱上分別安裝一個(gè)氣門，且在所述氣門和閥體之間設(shè)置復(fù)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(quán)利要求2所述的中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，其特征在于，所述山字形支架下端設(shè)有一個(gè)與凸輪軸上的凸輪相配合的滾子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，其特征在于，所述的凸輪軸為彼此無(wú)關(guān)聯(lián)的兩個(gè)，且每個(gè)凸輪軸對(duì)應(yīng)與一個(gè)氣門總成配合，每個(gè)凸輪軸分別由不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，其特征在于，所述的凸輪軸上同時(shí)固定兩個(gè)分別與對(duì)應(yīng)氣門總成配合的凸輪，且兩個(gè)凸輪彼此間隔180度布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，其特征在于，在兩所述通道的開口處分別設(shè)有法蘭口，滿足與氣路快速連接的功能要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中冷器壓力脈沖試驗(yàn)臺(tái)伺服換向裝置，其特征在于，在每個(gè)動(dòng)作部位設(shè)置潤(rùn)滑油路。
【文檔編號(hào)】G01M15/02GK103487257SQ201310482722
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】石學(xué)友 申請(qǐng)人:山東森德數(shù)控機(jī)械有限公司