專利名稱：受熱構(gòu)件熱沖擊和熱疲勞試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)件試驗裝置，特別是一種應用于發(fā)動機活塞、汽缸蓋等受熱零 部件的熱疲勞、熱沖擊強度考核的試驗臺。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)動機強化程度的不斷提高，特別是增壓等技術(shù)的普及與發(fā)展，發(fā)動機活塞、 汽缸蓋等受熱零部件的熱負荷和熱強度問題日益突出，直接影響到整機的工作可靠性和使 用壽命。在發(fā)動機工作過程中，受熱部件大多承受交變熱負荷的作用，比較容易出現(xiàn)熱裂、 燒損現(xiàn)象。與此同時，在發(fā)動機之外，也存在很多承受交變熱負荷作用的構(gòu)件和材料，因此 研究發(fā)動機活塞、汽缸蓋等受熱零部件以及其它承受交變熱負荷作用的構(gòu)件和材料的熱疲 勞、熱沖擊性能對于提高發(fā)動機及其他構(gòu)件工作可靠性和整體性能具有重要意義。目前，在熱負荷、熱強度的研究領(lǐng)域，主要研究手段有有限元分析、實機疲勞試驗 和模擬實驗。有限元分析是隨著計算機飛速發(fā)展產(chǎn)生的一種計算機分析方法，方便、快捷、可以 在試驗條件有限的情況下進行計算機模擬分析。不過，其準確性依賴于邊界條件是否符合 實際情況，而邊界條件的確定依靠于試驗。實機疲勞試驗，是最接近實際情況的試驗方法，可以真實反映相應的性能。不過， 試驗成本耗費太大，試驗周期太長，具有很大的局限性。模擬試驗是自行設(shè)計試驗方法模擬實際情況進行試驗的一種方法，適用性很廣， 周期相對較短，也具有相當?shù)臏蚀_性，是一種行之有效的研究手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種應用于發(fā)動機活 塞、汽缸蓋等受熱零部件的熱疲勞、熱沖擊強度考核的試驗臺。為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種受熱構(gòu)件熱沖擊和熱疲勞試驗臺，包括試驗臺架；所述試驗臺架有一個 可移動的試件安裝平臺，試件安裝平臺下方設(shè)置行走機構(gòu)；所述行走機構(gòu)包括滑套、導軌、 齒條、齒輪、傳動軸和伺服電機，滑套和齒條固定于試件安裝平臺下方，導軌套設(shè)于滑套之 中，導軌和齒條的安裝方向與試件安裝平臺的移動方向一致；齒條與齒輪相匹配，齒輪的軸 心通過傳動軸與伺服電機相接；所述試驗臺架設(shè)有加熱工位，加熱工位的兩側(cè)對稱設(shè)有各 一個冷卻工位；加熱工位處設(shè)燃氣加熱系統(tǒng)的燃燒器，冷卻工位處設(shè)壓縮空氣或冷卻水的 出口。作為一種改進，所述試件安裝平臺具有鏤空的結(jié)構(gòu)，在所述冷卻工位下方設(shè)置冷 卻水的出口。作為一種改進，所述試件安裝平臺上設(shè)置用于行走距離定位的光電傳感器和限位 開關(guān)。
作為一種改進，該試驗臺還包括試件溫度檢測系統(tǒng)和試驗臺控制系統(tǒng)；所述試件 溫度檢測系統(tǒng)包括安設(shè)于試件上的熱電偶，熱電偶通過信號線依次連接至試驗臺控制系統(tǒng) 的溫度變送器、A/D信號轉(zhuǎn)換模塊和可編程控制器；所述可編程控制器還通過信號線分別 與設(shè)于試件安裝平臺上的伺服電機、光電傳感器和限位開關(guān)相接。作為一種改進，所述試驗臺有一冷卻系統(tǒng)，包括一個內(nèi)設(shè)電加熱器的水箱，電加熱 器經(jīng)溫控器與所述可編程控制器相連；水箱上還設(shè)置溢水口和冷水進水閥，水箱的出口經(jīng) 水泵與冷卻水的出口相連。作為一種改進，所述試驗臺有一火焰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，火焰溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括一個 用于監(jiān)控所述燃燒器火焰強度的照相機。作為一種改進，所述試驗臺有一數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)包括一上位機，通過 信號線連接至所述可編程控制器。作為一種改進，所述試驗臺有一安全和報警系統(tǒng)，安全和報警系統(tǒng)包括用于檢測 燃氣泄漏、試件過熱、冷卻水水壓過低、試驗臺行走機構(gòu)過沖、試件加熱時間超時及試驗平 臺行走超時的報警檢測單元；所述可編程控制器通過信號線連接至各報警檢測單元，可編 程控制器同時通過信號線連接至控制燃氣氣源和電源的總控制開關(guān)。作為一種改進，所述燃燒器具有五圈同心火焰的噴頭；燃燒器的各圈可獨立調(diào)節(jié) 垂直高度，其高度調(diào)整幅度為10mm;五圈噴頭之間的燃氣供給相互獨立、自由選用；燃燒器 和試件頂面之間距離調(diào)節(jié)在35 45mm之間。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出了可以替代目前活塞、汽缸蓋等受熱零部件的熱疲勞/熱沖擊試驗的 實機考核系統(tǒng)。特別是目前階段，新機型開發(fā)工作通常采用同步開發(fā)的方式，該模擬試驗可 以在不具備發(fā)動機樣機的情況下，進行活塞、汽缸蓋等受熱零部件的熱強度考核工作，不僅 節(jié)約了試驗費用，而且縮短的開發(fā)周期。當然也可以用于其它承受交變熱負荷作用的構(gòu)件 和材料的耐熱沖擊性能模擬試驗的熱沖擊/熱疲勞試驗臺。


圖1為本發(fā)明中試驗臺的側(cè)面外形圖；圖2為行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖(垂直于行走方向)；圖3為燃燒器的結(jié)果示意圖；圖4為行走機構(gòu)及加熱冷卻系統(tǒng)工作原理示意圖；圖5為冷卻系統(tǒng)示意圖；圖6為控制系統(tǒng)功能框圖。圖中的附圖標記1導軌、2齒條、3待測試件、4試件安裝平臺、5滑套、6傳動軸、7齒輪、8伺服電機； 9換熱翅片、10燃燒器的第三圈噴嘴、11燃燒器的第四圈噴嘴、12燃燒器的最內(nèi)圈噴嘴、13 單向閥、14壓力表、15流量調(diào)節(jié)閥、16回火防止器、17混合室、18針型閥；19冷卻氣閥B、20 燃氣控制電磁閥、21冷卻氣閥A、22試件B、23燃燒器、24試件A、25限位開關(guān)、26冷卻水閥 B、27冷卻水閥A、28水泵、29水箱、30光電傳感器、31限位開關(guān)、32冷卻水閥C、33冷卻水閥 D、34加熱器；35手柄開關(guān)、36手柄開關(guān)、37進水電磁閥、38旋鈕開關(guān)、39旋鈕開關(guān)、40溫控器o
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細表述。一、受熱構(gòu)件熱沖擊和熱疲勞試驗臺的總體構(gòu)成試驗臺由試驗臺架和控制系統(tǒng)兩大部件組成，其外形如圖1所示。根據(jù)功能分，它 包括試件安裝平臺及其行走機構(gòu)、試件溫度檢測系統(tǒng)、燃氣加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、安全及報 警系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)測及數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)等。二、試驗臺各部分介紹 試件安裝平臺及行走機構(gòu)如圖2所示，可移動的試件安裝平臺4設(shè)于試驗臺架上，其下方設(shè)置行走機構(gòu)；行 走機構(gòu)包括滑套5、導軌1、齒條2、齒輪7、傳動軸6和伺服電機8，滑套5和齒條2固定于試 件安裝平臺4下方，導軌1套設(shè)于滑套5之中，導軌1和齒條2的安裝方向與試件安裝平臺 4的移動方向一致；齒條2與齒輪7相匹配，齒輪7的軸心通過傳動軸6與伺服電機8相接； 所述試驗臺架設(shè)有加熱工位，加熱工位的兩側(cè)對稱設(shè)有各一個冷卻工位；加熱工位處設(shè)燃 氣加熱系統(tǒng)的燃燒器23，冷卻工位處設(shè)壓縮空氣或冷卻水的出口。試驗臺的設(shè)計思路時，在運行時兩個試件同時進行，以提高試驗臺的運行效率。試 件安裝平臺4用于安裝試件的安裝與定位，它由伺服電機8通過齒輪7和齒條2傳動，可以 沿導軌1往復運動。行走機構(gòu)的設(shè)計是為了保證兩個待測試件3按照設(shè)定的加熱冷卻周期 準確無誤地移入或移出加熱工位或冷卻工位。試驗臺的燃燒器23居中布置于加熱工位，冷卻空氣和冷卻水的噴頭在其左右兩 側(cè)對稱布置于冷卻工位。如待測試件3是汽缸蓋，則是通過軟管接入冷卻水。加熱工位與 冷卻工位固定不變，它們之間的距離恒定為440mm，安裝在安裝平臺4上的兩個試件的間距 也為440mm。為了確保試件安裝平臺4在試件安裝及運動過程中的精確定位，在行走機構(gòu)相 應的位置上安裝了兩個光電傳感器30。另外，為防止意外原因造成行走機構(gòu)過沖，其上還安 裝了二個限位開關(guān)25、31。行走機構(gòu)的工作方式介紹在非試驗時，可通過手柄移動試件安裝平臺4，進行試件的安裝和調(diào)試等。在試驗開始時，系統(tǒng)以自檢的方式使試件安裝平臺4自動定位，使試件A24對準加 熱工位，對其進行加熱。當熱電偶檢測到試件A24的溫度達到所設(shè)置的最高控制溫度時(溫 度模式)，或加熱時間到(時間模式)，則控制系統(tǒng)發(fā)出信號，驅(qū)動伺服電機8動作，使試件 安裝平臺4向右運動，使試件A24到達冷卻工位，這時試件B22相應地進入加熱工位。到位 后，電機停轉(zhuǎn)，同時控制系統(tǒng)發(fā)出信號打開冷卻氣閥A21和冷卻水閥A27，對試件A進行冷 卻，而試件B22隨即處于加熱狀態(tài)。當試件A24被冷卻到所設(shè)置的最低控制溫度時，控制系 統(tǒng)發(fā)出信號立即關(guān)閉冷卻氣閥A21和冷卻水閥A27 (對于汽缸蓋，冷卻水閥在試驗過程中一 直處于開啟狀態(tài))。因為冷卻速度比加熱速度快，所以此時試件B22仍然處于加熱狀態(tài)，直 到溫度達到所設(shè)置的最高控制溫度，控制系統(tǒng)才發(fā)出信號驅(qū)動伺服電機8反轉(zhuǎn)，使試件安 裝平臺4向左移動。接下來的動作是試件B22到達冷卻工位，同時打開冷卻氣閥B19和冷 卻水閥B26，對試件B22進行冷卻，與此同時試件A24再次被加熱。如此重復上述循環(huán)動作，直至設(shè)定循環(huán)次數(shù)。注圖4中冷卻水閥B26、A27針對活塞類構(gòu)件，冷卻水閥C32、D33針對缸蓋類試 件，不同試驗開啟狀態(tài)不同。 試件溫度檢測系統(tǒng)試驗臺可以采用K型熱電偶來檢測試件溫度，兩個試件上最多可以各安裝8個測 點。熱電偶通過熱電偶焊接儀焊接在被測試件上。各測點的熱電偶引線直接接在溫度變送器箱中的溫度變送器上。溫度變送器將兩 個試件上的熱電偶的電勢轉(zhuǎn)換為4 20mA的標準二線制信號，然后通過雙絞線傳入PLC的 4個通用模擬量輸入模塊上。這些輸入模塊對傳入的信號進行A/D轉(zhuǎn)換，然后將試驗數(shù)值送 給PLC，以作為溫度模式下熱負荷試驗臺的主要控制信號，同時所有數(shù)據(jù)通過RS232通信口 上傳至監(jiān)測PC計算機中計入數(shù)據(jù)庫，用以后期處理。該系統(tǒng)主要包括溫度變送器箱，AD模塊，開關(guān)電源等。 燃氣加熱系統(tǒng)為了模擬發(fā)動機缸內(nèi)的燃燒情況，加熱系統(tǒng)采用燃氣加熱的方式。為提高其升溫 速度，采用氧-LPG燃料。其燃燒溫度可達2800°C左右，運行費用約為用電費用的3/5左右。 據(jù)初步模擬試驗結(jié)果表明，其升溫速度完全能滿足設(shè)計要求。考慮到活塞、缸蓋等試件在實 際工作狀態(tài)下的溫度分布，以及方便試驗時加熱范圍和強度的調(diào)節(jié)，設(shè)計制作了具有五圈 同心火焰噴頭的燃燒器23。五圈噴頭之間的燃氣供給相互獨立，可自由選用。燃燒器23和 試件頂面之間距離應調(diào)節(jié)在35 45mm。燃燒器23各圈可獨立調(diào)節(jié)垂直高度，其高度調(diào)整 幅度為10mm左右。燃燒器23以液化石油氣為燃料，并加氧氣助燃，可以通過調(diào)節(jié)流量和空 燃比來改變火焰強度。燃燒器23工作壽命可達5000小時以上。結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示， 圖中顯示了燃燒器23內(nèi)三圈的結(jié)構(gòu)示意圖，外側(cè)兩圈噴嘴的結(jié)構(gòu)與此相同。燃燒器23的特點為1).各噴嘴之間為動配合。通過螺紋，可實現(xiàn)同軸調(diào)節(jié)。調(diào)幅為10mm左右?？梢?對不同的試件采用不同的加熱位置。2).各噴嘴之間設(shè)有冷卻水室供冷卻水用，以保證燒嘴壽命。3).噴嘴端部設(shè)有沿圓周均布1-2排 1. 5-6 2小孔，以確保加熱均勻和加熱強度。4).通過調(diào)節(jié)閥，可調(diào)02和LPG混合比，確保燃氣混合質(zhì)量和穩(wěn)定性。5).噴嘴上部設(shè)有混合室，確保穩(wěn)定供氣。6).噴嘴材料為紫銅。7).加熱器的氣管和水管都集中于專用管套內(nèi)，同時確保足夠的水腔供冷卻用，提 高加熱器壽命。8).加熱器設(shè)有防止回火功能裝置，確保安全。9). LPG屬易燃危險品，生產(chǎn)過程中一定要確保安全生產(chǎn)。為此加熱器設(shè)有回火防 止器、壓力表和單向截止閥，工作室內(nèi)裝有LPG氣體泄漏警報器等裝置。試驗臺背面左側(cè)自上而下是壓縮空氣、氧氣和燃氣管路接口 ；并且在試驗臺正面 有五組調(diào)節(jié)旋鈕，每組包括氧氣和燃氣兩個調(diào)節(jié)旋鈕，可調(diào)節(jié)每圈噴嘴的可燃氣體流量和 空燃比。
冷卻系統(tǒng)熱負荷試驗臺采用兩種冷卻介質(zhì)對試件進行冷卻。對與火焰直接接觸的試件表面 采用壓縮空氣冷卻，對汽缸蓋通過軟管將冷卻水引入其冷卻腔內(nèi)，以模擬實際工況下循環(huán) 水冷卻；對于活塞，則對其底部進行噴水冷卻。冷卻水溫度可以在試驗之前在溫控器40上 自行設(shè)置。試驗期間，溫控系統(tǒng)將始終保持冷卻水溫度穩(wěn)定在設(shè)置溫度士5°C范圍之內(nèi)。為 保證冷卻水溫恒定，水箱29內(nèi)安裝了加熱器34、熱水溢水口和冷水進水閥。溫控器40根據(jù) 熱電阻信號，控制加熱器34和進水閥的動作。即當水溫比所設(shè)置的冷卻水溫度低5°C時，驅(qū) 動繼電器閉合，使冷卻水加熱器34通電，對水箱29內(nèi)的冷卻水加熱；當水溫比所設(shè)置的冷 卻水溫度高5°C時，驅(qū)動冷水進水閥打開，隨著冷水的加入，位于水箱29上部的熱水則自動 地沿著溢水口溢出，從而使水箱29內(nèi)的冷卻水溫度下降。水箱29內(nèi)溫度控制自成系統(tǒng)，由 溫控器40控制。冷卻系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)及行走機構(gòu)的配合示意圖，冷卻系統(tǒng)示意圖如圖4、圖 5所示。(1)手柄開關(guān)36，冷卻水箱29的手動進水閥，用于試驗前向冷卻水箱29加水，當 溢水口有水溢出時，請關(guān)閉此閥。(2)手柄開關(guān)35，冷卻水箱29排水閥。當兩次試驗的時間間隔較長時，為了防止 產(chǎn)生水銹，或者冬天為了防凍，請在試驗結(jié)束后打開此閥，排干水箱29內(nèi)的水。(3)旋鈕開關(guān)38，燃燒器23冷卻水流量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)燃燒器23冷卻水流量。 以保證燃燒器23充分冷卻。(4)旋鈕開關(guān)39，試件冷卻水流量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)試件冷卻水流量，以調(diào)節(jié)冷卻 速率。(5)進水電磁閥37，當水箱29中水溫超出設(shè)定溫度時，由溫控器40控制打開，向 水箱29內(nèi)充入冷水，以保持水箱29溫度恒定。(6)加熱器34，當水箱29中水溫低于設(shè)定溫度時，加熱器34由溫控器40控制加 熱。 安全與報警系統(tǒng)為保證試驗的安全進行，試驗臺設(shè)有多重報警裝置。主要有燃氣泄漏、試件過熱、 冷卻水水壓過低、試驗臺行走機構(gòu)過沖、試件加熱時間超時、試驗平臺行走超時等報警檢測 單元。試驗中出現(xiàn)上述任何一種情況，報警系統(tǒng)都將自動切斷試驗臺的氣源、電源，停止整 個所有系統(tǒng)的一切動作，并在PC機上顯示故障類別。 試驗臺控制系統(tǒng)該系統(tǒng)示意圖如圖6所示。試驗臺的控制與監(jiān)視系統(tǒng)用于實現(xiàn)對試驗過程的自動 控制和監(jiān)視。其主要元器件，包括PLC都集中安裝在電氣控制柜內(nèi)，外部配置一臺用于過程 監(jiān)視和試驗數(shù)據(jù)記錄處理的PC機。PLC為日本三菱公司MELSEC FX系列可編程控制器，用 于信號采集以及對試驗臺各個部分的控制。PC機與PLC之間的關(guān)系是試驗過程中，即使 關(guān)閉PC機，PLC仍可正常工作，試驗照常進行，只是數(shù)據(jù)記錄中斷?？刂葡到y(tǒng)采用上下位機 結(jié)構(gòu)，有著較高的可靠性的PLC作為控制核心，優(yōu)勢互補，使得整個試驗簡單易于操作并具 有極高的穩(wěn)定性和安全性。 火焰溫度監(jiān)測系統(tǒng)該系統(tǒng)用于火焰溫度的監(jiān)測，主要目的是保證試驗過程中，火焰強度保持恒定。工作原理為保持氧氣、燃氣壓力不變，通過燃氣、氧氣旋鈕調(diào)節(jié)二者流量，保持一定的空燃 比。而火焰的強度則通過攝像頭拍攝照片，讀取火焰圖像的灰度值，通過調(diào)節(jié)空燃比來控制 火焰灰度值只存在小幅度波動。 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)試驗中所有的測量結(jié)果，包括最終的試驗結(jié)果，都保存于上位機指定的位置。上位 機軟件中數(shù)據(jù)的管理都是在數(shù)據(jù)庫中進行的，既便于操作，也保證了數(shù)據(jù)的安全性。每一個 試件都建立一個與之對應的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)屬性除了包括試件參數(shù)和檢測參數(shù)外，還有一個試 驗組號的關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字說明了本次試驗所屬的試驗組，這樣當一組試驗中所有的試樣 全部試驗完成后，就可以根據(jù)這個關(guān)鍵字來導出全部的數(shù)據(jù)讓計算機自行進行處理。統(tǒng)計完成之后，上位機自動生成統(tǒng)計分析報表，同時所有的試驗數(shù)據(jù)和處理結(jié)果 都可以根據(jù)要求進行打印輸出或轉(zhuǎn)換為word文檔。三試驗系統(tǒng)實施1.試驗準備工作首先，將被測試件確定后，要進行溫度傳感器即熱電偶的制作和安裝。根據(jù)試驗溫 度范圍確定熱電偶型號，根據(jù)采樣點確定熱電偶的數(shù)目，根據(jù)采集點確定熱電偶焊接點，完 成試件的準備。其次，確定移動平臺、冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、溫度采集系統(tǒng)等系統(tǒng)及管路、電路處于 正常狀態(tài)。最后，完成上位機軟件安裝，整個控制系統(tǒng)自檢正常。2.試驗過程準備過程完畢后，將進行試驗過程。首先，對試驗參數(shù)進行設(shè)置，試件類型、控制模式、試驗編號、試件參數(shù)、循環(huán)次數(shù)、 冷卻溫度及冷卻時間、數(shù)據(jù)存儲間隔等。其次，設(shè)置完畢后，系統(tǒng)進行自檢，判斷是否正常。最后，手動點火進行試驗，系統(tǒng)實時進行系統(tǒng)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障后判斷故障原因并進 行相應故障處理(警告、緊急停機等)，最后結(jié)束試驗后，關(guān)閉各種開關(guān)(燃氣開關(guān)、氧氣開 關(guān)、水源開關(guān))及電源。最后，以上公布的僅是本發(fā)明的具體實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明 公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
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權(quán)利要求
一種受熱構(gòu)件熱沖擊和熱疲勞試驗臺，包括實驗臺架，其特征在于，所述試驗臺架有一個可移動的試件安裝平臺，試件安裝平臺下方設(shè)置行走機構(gòu)；所述行走機構(gòu)包括滑套、導軌、齒條、齒輪、傳動軸和伺服電機，滑套和齒條固定于試件安裝平臺下方，導軌套設(shè)于滑套之中，導軌和齒條的安裝方向與試件安裝平臺的移動方向一致；齒條與齒輪相匹配，齒輪的軸心通過傳動軸與伺服電機相接；所述試驗臺架設(shè)有加熱工位，加熱工位的兩側(cè)對稱設(shè)有各一個冷卻工位；加熱工位處設(shè)燃氣加熱系統(tǒng)的燃燒器，冷卻工位處設(shè)壓縮空氣或冷卻水的出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于，所述試件安裝平臺具有鏤空的結(jié)構(gòu)，在 所述冷卻工位下方設(shè)置冷卻水的出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于，所述試件安裝平臺上設(shè)置用于行走距 離定位的光電傳感器和限位開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的試驗臺，其特征在于，該試驗臺還包括試件溫 度檢測系統(tǒng)和試驗臺控制系統(tǒng)；所述試件溫度檢測系統(tǒng)包括安設(shè)于試件上的熱電偶，熱電 偶通過信號線依次連接至試驗臺控制系統(tǒng)的溫度變送器、A/D信號轉(zhuǎn)換模塊和可編程控制 器；所述可編程控制器還通過信號線分別與設(shè)于試件安裝平臺上的伺服電機、光電傳感器 和限位開關(guān)相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗臺，其特征在于，所述試驗臺有一冷卻系統(tǒng)，包括一個內(nèi) 設(shè)電加熱器的水箱，電加熱器經(jīng)溫控器與所述可編程控制器相連；水箱上還設(shè)置溢水口和 冷水進水閥，水箱的出口經(jīng)水泵與冷卻水的出口相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗臺，其特征在于，所述試驗臺有一火焰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，火 焰溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括一個用于監(jiān)控所述燃燒器火焰強度的照相機。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗臺，其特征在于，所述試驗臺有一數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存 儲系統(tǒng)包括一上位機，通過信號線連接至所述可編程控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗臺，其特征在于，所述試驗臺有一安全和報警系統(tǒng)，安全 和報警系統(tǒng)包括用于檢測燃氣泄漏、試件過熱、冷卻水水壓過低、試驗臺行走機構(gòu)過沖、試 件加熱時間超時及試驗平臺行走超時的報警檢測單元；所述可編程控制器通過信號線連接 至各報警檢測單元，可編程控制器同時通過信號線連接至控制燃氣氣源和電源的總控制開 關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗臺，其特征在于，所述燃燒器具有五圈同心火焰的噴頭； 燃燒器的各圈可獨立調(diào)節(jié)垂直高度，其高度調(diào)整幅度為10mm ；五圈噴頭之間的燃氣供給相 互獨立、自由選用；燃燒器和試件頂面之間距離調(diào)節(jié)在35 45mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及構(gòu)件試驗裝置，旨在提供一種受熱構(gòu)件熱沖擊和熱疲勞試驗臺。包括可移動的試件安裝平臺的試驗臺架，試件安裝平臺下方設(shè)置行走機構(gòu)；行走機構(gòu)包括滑套、導軌、齒條、齒輪、傳動軸和伺服電機，滑套和齒條固定于試件安裝平臺下方，導軌套設(shè)于滑套之中；試驗臺架設(shè)有加熱工位，加熱工位的兩側(cè)對稱設(shè)有各一個冷卻工位；加熱工位處設(shè)燃氣加熱系統(tǒng)的燃燒器，冷卻工位處設(shè)壓縮空氣或冷卻水的出口。本發(fā)明提出了可以替代目前活塞、汽缸蓋等受熱零部件的熱疲勞/熱沖擊試驗的實機考核系統(tǒng)?？梢栽诓痪邆浒l(fā)動機樣機的情況下，進行活塞、汽缸蓋等受熱零部件的熱強度考核工作，不僅節(jié)約了試驗費用，而且縮短的開發(fā)周期。
文檔編號F23D14/48GK101893536SQ20101022649
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者俞小莉, 劉宏瑞, 劉震濤, 張宇, 沈瑜銘, 齊放 申請人:浙江大學