專利名稱：水泵耐久性試驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水泵試驗臺，特別涉及一種水泵耐久性試-瞼臺。
背景技術：
水泵是汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的重要部件，其作用是泵送冷卻液，使冷卻 液在發(fā)動機冷卻水通道中快速流動，帶走發(fā)動機工作中產生的熱量，保持發(fā)動 機正常的工作溫度。
如水泵出現(xiàn)故障，就會使水溫過高，并可能導致發(fā)動機故障。實際上，在 發(fā)動機故障中，因水溫過高引起的故障占有相當高的比例，而水溫過高正是由 水泵的故障引起的。 一般來說，發(fā)動機的水泵在使用了10萬公里左右時進入了 故障高發(fā)期。為了保證維修質量，很多水泵采取免維修方式，在損壞后只能采 取整體更換的維修方式，只有少部分商用汽車發(fā)動機的水泵可以釆取單獨更換 軸承或水封等部件的維修方式。若水泵質量不好，耐久性差，就需經(jīng)常進行更 換或維修，甚至引起發(fā)動機故障，從而大幅度提高維護成本。
在實際使用中，水泵卻經(jīng)常出現(xiàn)因耐久性差， 一萬公里以內即漏水的質量 問題。若大批次量引進這種不合格水泵，就會對發(fā)動機廠商，最終是消費者造 成巨大的損失。為了確保發(fā)動機水泵的質量要求，發(fā)動機廠商就必須挑選出合 格的水泵供應商，去除不合格的水泵供應商。為此，就必須對水泵進行耐久性 試-驗，以確保水泵在8萬7>里以內不漏水。
為統(tǒng)一水泵耐久性的評定標準，QC/CT288.2-2001《汽車發(fā)動機冷卻水泵 試驗方法》6.3.2中規(guī)定，水泵在規(guī)定工況運轉，考核水泵總成及零部件的可靠 性，即水泵應承受發(fā)動機上的額定負荷，并以其額定負荷轉速的120%運轉 25h;水泵應承受發(fā)動機額定負荷，并以其額定負荷轉速連續(xù)運轉500h。試-險 結束后各配合部位不能有松動現(xiàn)象；軸承應能輕松平穩(wěn)的轉動；水封未出現(xiàn) 損壞或泄露。
上述標準規(guī)定了水泵耐久性試驗的判定準則，但并未提供水泵耐久性試驗 的設備及具體的方法。目前，水泵耐久性的測試設備有兩種
一是綜合性的測試臺，可進行水泵運轉試驗、密封性試驗、耐久性試驗等，但該種設備結構復雜、成本較高、對環(huán)境要求苛刻。
二是簡易的水泵耐久性測試設備，模擬一個發(fā)動^L冷卻水通道的環(huán)境，用 三相異步電機拖動水泵按給定的速率運轉，判定水泵在MJt時間內是否會出現(xiàn) 漏水等現(xiàn)象。此種簡易水泵耐久性測設備，水泵的運轉速率及運行時間采用傳
統(tǒng)的電氣手動方式控制，其缺點是自動化程度低、抗干擾能力差，測試準確
性不高。

發(fā)明內容
針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術問題在于，提供一種自動化程度高、測 試精度準確、成本較低的水泵耐久性試驗臺。
為解決以上技術問題，本發(fā)明提供水泵耐久性試^r臺，包括可編程控 制器、變頻器、變頻電機、水箱、第一水管、第二水管、工作臺、夾具(圖 未示)；所述夾具將水泵固定在所述工作臺上；所述第一水管分別與水泵進水 口及所述水箱出水口相連、所述第二水管的一端與水泵出水口相連，另一端 插入所述水箱之中；所述可編程控制器、變頻器、變頻電機通過電纜依次連 接，所述可編程控制器設定所述變頻器的頻率及起、停時間，控制所述變頻 器輸出電壓頻率，驅動所述變頻電機按照給定速率運轉，并拖動水泵運轉。
優(yōu)選地，第二水管的高度為l一3m。
優(yōu)選地，第二水管為U形管。
優(yōu)選地，第二水管為V形管。
優(yōu)選地，第二水管為鍍鋅管。
優(yōu)選地，第二水管為鋁塑管。
本發(fā)明的水泵耐久性試驗臺，將水泵進、出水口通過水管與水箱連接， 構成水循環(huán)通道，逼真地才莫擬發(fā)動機冷卻水通道環(huán)境，通過控制變頻電才幾的 轉速及運行時間，并由變頻電機拖動水泵運轉，由此判定水泵在規(guī)定時間中 是否能承受給定負荷而不損壞。本發(fā)明改變傳統(tǒng)的電氣手動控制方式，引入 可編程控制器和變頻調速技術。將PLC控制技術與變頻調速技術結合起來， 通過編程改變變頻電機驅動電壓的頻率，實現(xiàn)變頻電才幾的變速?？删幊炭刂?器具有體積小、精度高、組裝靈活、抗干擾能力強、可靠性高，適于惡劣環(huán) 境使用等特點；而變頻調速技術具有調速范圍寬、調速平滑、調速精度高、控制靈活等優(yōu)點。將兩者的優(yōu)勢結合起來，可精確地控制水泵運轉速率及運 行時間，實現(xiàn)水泵耐久性試驗過程的自動控制，從而簡化操作程序，降低運 行成本，避免人為失誤對測試結果的影響。
本發(fā)明的水泵耐久性試驗臺，結構緊湊、成本低廉、精度較高、測試過程 可自動控制。


圖l是本發(fā)明水泵耐久性試驗臺結構示意圖； 圖2是本發(fā)明水泵耐久性試驗臺控制流程圖。
具體實施例方式
圖1所示本發(fā)明水泵耐久性試驗臺，包括可編程控制器l(Programmable Logical Controller, PLC )、變頻器2、變頻電機3、水箱4、第一水管5、第 二水管6、工作臺(圖未示)、夾具(圖未示)。所述夾具將水泵20固定在所 述工作臺上；第一水管5分別與水泵20進水口及所述水箱出水口相連，第二 水管6的一端與水泵出水口相連，另一端插入所述水箱4之中；可編程控制 器l、變頻器2、變頻電機3通過電纜7依次連接，該變頻電機3可通過皮帶 8拖動水泵20運轉。
如圖l所示，本發(fā)明的水泵耐久性試驗臺，將水泵20的進、出水口通過第 一水管5、第二水管6與水箱4連接，構成水循環(huán)通道。在試驗過程中，水泵20 承受兩方面的水壓 一是水箱4中的水壓；二是第二水管6所形成水柱的水壓。 通過調整水柱高度及水箱4中水的深度，就可才莫擬發(fā)動才幾的額定負荷，從而逼 真地模擬發(fā)動機冷卻水通道的試驗環(huán)境。
優(yōu)選地，第二水管6的高度為l一3m。第二水管6保持lm以上高度， 其中的水柱形成較大的水壓，可更好地模擬發(fā)動機的負荷；但第二水管6增 至3m以上高度，可能導致水泵20無法泵水。
上述實施方式中，第二水管6形狀可有多種管形。優(yōu)選地，采用U形管 或V形管，保證水泵20泵入的水經(jīng)第二水管6流進水箱4。此外，U形管或 V形管便于加工，可輕易從市場獲得。
上述實施方式中，第二水管6可選用多種材料制成。優(yōu)選地，采用鍍鋅 管，其特點是品種齊全、管件配套多；或采用鋁塑管，其特點是可任意光滑彎屈。
上述試驗中，水泵20由變頻電機3通過皮帶8拖動，即水泵20的轉速 由變頻電機3的轉速決定。而根據(jù)電機原理，電機的轉速與驅動電壓頻率之 間存在對應關系，設定變頻電機3的驅動電壓頻率，等同于設置變頻電機3 的轉速。由此，本發(fā)明通過可編程控制器l設置變頻器2的頻率及起、停時 間，也就設定水泵20的轉速及運轉時間。
如圖1所示，可編程控制器1、變頻器2置于控制機拒9中，該控制機 柜9上設有控制面板10。通過操作控制面板9，可設定變頻器2的頻率、運 行時間等有關試驗參數(shù)。
如圖2所示，可編程控制器l按照以下步驟對變頻器2進行控制
51) 開始；
52) PLC與變頻器建立通信關系初始化； S3 )設定頻率；
54) 設定運行時間；
55) 計數(shù)器加l;
56 )判斷是否達到設定運行時間；
若是，進入S7步驟； 若否，返回S5步驟；
57 )結束試驗。
上述控制流程中，可編程控制器1按試驗標準數(shù)據(jù)設定變頻器2的頻率及 起、停時間，并最終決定了水泵20的轉速及運行時間。通過控制變頻器2輸出 電壓頻率，驅動變頻電機3按照給定速率運轉，并拖動水泵20運轉。試驗過程 中，水泵20在規(guī)定時間內應不間斷運行。試驗結束后，如水泵20未出現(xiàn)漏水等 現(xiàn)象，判定為該產品合格；否則，判定為不合格。
在本發(fā)明中，引入了PLC控制技術與變頻調速技術結合起來PLC具有體 積小、精度高、組裝靈活、抗干擾能力強、可靠性高，適于惡劣環(huán)境使用等特 點；而變頻調速技術具有調速范圍寬、調速平滑、調速精度高、控制靈活等優(yōu) 點。將兩者的優(yōu)勢結合起來，通過編程改變變頻電機3驅動電壓的頻率，可精 確地控制水泵20的運轉速率及運行時間，實現(xiàn)水泵耐久性試驗過程的自動控制，并提高了試驗精度。此外，在試驗過程中，無需人為干預，減少人為因素 造成的誤差。.
本發(fā)明的水泵耐久性試驗臺還具有結構緊湊、成本^f氐廉的特點，特別適于 中小試-驗室使用。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本4支術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤 飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種水泵耐久性試驗臺，其特征在于，包括可編程控制器、變頻器、變頻電機、水箱、第一水管、第二水管、工作臺、夾具；所述夾具將水泵固定在所述工作臺上；所述第一水管分別與水泵進水口及所述水箱出水口相連、所述第二水管的一端與水泵出水口相連，另一端插入所述水箱之中；所述可編程控制器、變頻器、變頻電機通過電纜依次連接，所述可編程控制器設定所述變頻器的頻率及起、停時間，控制所述變頻器輸出電壓頻率，驅動所述變頻電機按照給定速率運轉，并拖動水泵運轉。
2、 根據(jù)權利要求1所述的水泵耐久性試驗臺，其特征在于所述第二水管的高度為l一3m。
3、 根據(jù)權利要求1所述的水泵耐久性試驗臺，其特征在于所述第二水管為U形管。
4、 根據(jù)權利要求1所述的水泵耐久性試驗臺，其特征在于所述第二水管為V形管。
5、 根據(jù)權利要求1-4任一項所述的水泵耐久性試驗臺，其特征在于所述第二水管為鍍鋅管。
6、 根據(jù)權利要求1-4任一項所述的水泵耐久性試驗臺，其特征在于所述第二水管為鋁塑管。
全文摘要
本發(fā)明公開一種水泵耐久性試驗臺，包括可編程控制器、變頻器、變頻電機、水箱、第一水管、第二水管、工作臺、夾具；所述夾具將水泵固定在所述工作臺上；所述第一水管分別與水泵進水口及所述水箱出水口相連、所述第二水管一端與水泵出水口相連，另一端插入所述水箱之中；所述可編程控制器、變頻器、變頻電機通過電纜依次連接，所述可編程控制器設定所述變頻器的頻率及起、停時間，控制所述變頻器輸出電壓頻率，驅動所述變頻電機按照給定速率運轉，并拖動水泵運轉。本發(fā)明的水泵耐久性試驗臺，結構緊湊、成本低廉、精度較高、測試過程可自動控制，適于中小試驗室使用。
文檔編號F04B51/00GK101469698SQ20071009462
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權日2007年12月25日
發(fā)明者蔣民富 申請人:上海華普發(fā)動機有限公司