專利名稱：基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，屬于動(dòng)力
機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展歷程中，渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用在提高內(nèi)燃機(jī)的比功率和燃油經(jīng)濟(jì) 性、降低排放等方面發(fā)揮了重要的作用，被譽(yù)為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上的重要里程碑。伴隨著增壓 器在內(nèi)燃機(jī)上的廣泛應(yīng)用，由增壓器故障造成的整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障和損壞事件越來(lái)越多， 因此，提高增壓器零件的可靠性，優(yōu)化增壓器零件的設(shè)計(jì)，提高增壓器疲勞壽命成為現(xiàn)階段 增壓器研究的重點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)增壓器疲勞開展了一些基礎(chǔ)技術(shù)研究工作，但 與國(guó)際先進(jìn)水平相比存在一定差距，尤其在車用渦輪增壓器低周疲勞設(shè)計(jì)、試驗(yàn)等方面差 距較大。 低周疲勞與高周疲勞在估算疲勞壽命時(shí)，需要利用反映材料基本疲勞強(qiáng)度特性 的S-N曲線。在S-N曲線上，以104次(有的為105)作為高、低周疲勞的分界點(diǎn)，高于104次 的稱為高周疲勞，低于104次的稱為低周疲勞。把金屬的疲勞現(xiàn)象分成高周疲勞和低周疲 勞是有實(shí)際意義的。因?yàn)樵诘椭芷谂c高周疲勞中，材料會(huì)顯示出不同的性質(zhì)。在低應(yīng)力 高周疲勞情況下，材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是線性的。在高應(yīng)力低周疲勞情況下，材料會(huì)出現(xiàn)宏 觀的屈服，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不再是線性的了。對(duì)低周疲勞問題的研究，在工程中有著很大的實(shí) 際意義，具體到渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪和渦輪葉輪，其壽命主要取決于壓氣機(jī)葉輪與渦 輪葉輪的低周疲勞壽命。因此，通過(guò)增壓器低周疲勞試驗(yàn)得到增壓器的低周疲勞壽命具有 重要的現(xiàn)實(shí)意義。 傳統(tǒng)的增壓器低周疲勞試驗(yàn)主要采用外氣源不斷輸入壓縮空氣，經(jīng)過(guò)燃燒室噴油 點(diǎn)火燃燒后驅(qū)動(dòng)增壓器進(jìn)行，這種方式需要消耗大量的壓縮空氣。由于低周疲勞試驗(yàn)耗時(shí) 長(zhǎng)，通常為幾百個(gè)小時(shí)，一次低周疲勞試驗(yàn)將耗費(fèi)大量電力。而應(yīng)用自循環(huán)原理的增壓器低 周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，相當(dāng)于一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)試驗(yàn)臺(tái)，啟動(dòng)工作時(shí)，先由外氣源給燃燒室供氣， 當(dāng)增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，關(guān)閉外氣源，渦輪與壓氣機(jī)形成自循環(huán)，故稱為自循環(huán)試驗(yàn)臺(tái)。
國(guó)內(nèi)對(duì)采用自循環(huán)方式的增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)的研究還不是很多，本發(fā)明的發(fā) 明人也曾在專利號(hào)為200510135565. 1的發(fā)明專利中提出過(guò)采用自循環(huán)方式的單燃燒室雙 增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，即在采用自循環(huán)方式的前提下，用一個(gè)裝在燃燒室后的流量分配 閥，控制燃?xì)饬髁?，同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)渦輪增壓器，溫度變化可以通過(guò)調(diào)整燃油量來(lái)調(diào)節(jié)。但是 在實(shí)際中應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，流量分配閥裝在燃燒室后，由于燃?xì)鉁囟容^高，對(duì)閥的材料耐高溫要 求較高；而且一個(gè)燃燒室給兩個(gè)渦輪增壓器提供能量，無(wú)法實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣溫度的不同，造成兩個(gè) 增壓器無(wú)法在不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行試驗(yàn)，也不能達(dá)到改變低周疲勞試驗(yàn)需要的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù) 荷的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決流量分配閥的材料耐高溫要求高、兩個(gè)增壓器無(wú)法在不 同轉(zhuǎn)速下試驗(yàn)的問題，達(dá)到改變低周疲勞試驗(yàn)需要的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，提供一種基于自 循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)。通過(guò)采用兩個(gè)燃燒室分別向兩個(gè)增壓器的 渦輪提供氣流，流量分配閥移裝在燃燒室之前的手段，使得雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn) 增壓器進(jìn)氣溫度不同、流量分配閥的材料耐高溫要求降低，性價(jià)比高。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 本發(fā)明的基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，包括外源進(jìn)氣 閥、兩個(gè)燃燒室、燃油供給系統(tǒng)、增壓器壓氣機(jī)進(jìn)口管道、增壓器壓氣機(jī)出口管道、增壓器渦 輪進(jìn)口管道、增壓器渦輪出口管道和燃燒室進(jìn)氣流量分配閥。其中兩個(gè)燃燒室一端與各自 對(duì)應(yīng)增壓器渦輪進(jìn)口管道連接，另一端通過(guò)管道分別與燃燒室進(jìn)氣流量分配閥連接；增壓 器壓氣機(jī)出口管道一端安裝在外氣源進(jìn)氣閥與燃燒室進(jìn)氣流量分配閥之間的管道上，增壓 器壓氣機(jī)出口管道的另一端連接在增壓器上；增壓器的渦輪出口上設(shè)置渦輪出口管道。在 增壓器壓氣機(jī)進(jìn)、出口管道、增壓器渦輪進(jìn)、出口管道上安裝氣體壓力、溫度、流量測(cè)量裝 置，增壓器測(cè)速傳感器安裝在所要進(jìn)行試驗(yàn)的增壓器上。 所述的外氣源進(jìn)氣閥為普通閘閥，在打開時(shí)為兩個(gè)燃燒室的點(diǎn)火啟動(dòng)提供壓縮空 氣，當(dāng)試驗(yàn)系統(tǒng)點(diǎn)火啟動(dòng)，并且增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，關(guān)閉外氣源進(jìn)氣閥。通常認(rèn)為增壓器轉(zhuǎn) 速恒定，壓氣機(jī)端出口壓力大于渦輪端進(jìn)口壓力即為穩(wěn)態(tài)。 所述的燃燒室進(jìn)氣流量分配閥為蝶閥，分別與兩個(gè)燃燒室連接，調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)燃 燒室的壓縮空氣量。燃燒室進(jìn)氣流量分配閥采用電控技術(shù)，主要包括控制器、閥門位置傳感 器、電機(jī)、閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)等?？刂破鹘邮詹僮鲉T的輸入信號(hào)和閥門位置傳感器反饋的模 擬信號(hào)，運(yùn)算處理產(chǎn)生電機(jī)控制信號(hào)，電機(jī)采用單相同步交流電機(jī)，為閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)提 供動(dòng)力。 所述的兩個(gè)燃燒室內(nèi)分別安裝有點(diǎn)火裝置，當(dāng)有壓縮空氣和燃油進(jìn)入形成油氣混 合物后，點(diǎn)火燃燒產(chǎn)生高溫燃?xì)?，燃燒室為連接各自對(duì)應(yīng)的渦輪增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)能量。
所述的燃油供給系統(tǒng)包括兩個(gè)電磁閥噴油裝置、燃油箱和油泵。供油量根據(jù)進(jìn)入 兩個(gè)燃燒室的空氣量通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的電磁閥噴油裝置分別調(diào)節(jié)。 所述的增壓器壓氣機(jī)出口管道為左右兩條，兩條管道于外氣源進(jìn)氣閥與燃燒室進(jìn) 氣流量分配閥之間的管道上匯成一條管道，由燃燒室進(jìn)氣流量分配閥分別接到兩個(gè)燃燒室。
燃燒室進(jìn)氣流量分配閥采用電控技術(shù)，主要包括控制器、閥門位置傳感器、電機(jī)、 閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；控制器接收操作員的輸入信號(hào)和閥門位置傳感器反饋的模擬信號(hào)，運(yùn) 算處理產(chǎn)生電機(jī)控制信號(hào)，電機(jī)采用單相同步交流電機(jī)，為閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。
本發(fā)明的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)的工作過(guò)程為先打開外氣源進(jìn)氣 閥，壓縮空氣從外氣源入口進(jìn)入，通過(guò)燃燒室進(jìn)氣流量分配閥分別輸送到兩個(gè)燃燒室，燃油 供給系統(tǒng)向燃燒室供油使得燃燒室點(diǎn)火啟動(dòng)產(chǎn)生高溫燃?xì)鉃楦髯詫?duì)應(yīng)的渦輪增壓器提供 運(yùn)轉(zhuǎn)能量。當(dāng)增壓器轉(zhuǎn)速恒定，壓氣機(jī)出口壓力大于渦輪進(jìn)口壓力，即增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 關(guān)閉外氣源進(jìn)氣閥，試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)入自循環(huán)工作。外界空氣經(jīng)過(guò)兩個(gè)增壓器壓氣機(jī)后形成壓縮 空氣，通過(guò)兩條壓氣機(jī)出口管道送至燃燒室進(jìn)氣流量分配閥，燃燒室進(jìn)氣流量分配閥采用 電控技術(shù)，控制器接收操作員的輸入信號(hào)和閥門位置傳感器反饋的模擬信號(hào)，運(yùn)算處理產(chǎn)生電機(jī)控制信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)周期地改變對(duì)兩個(gè)燃燒室的開度，從而周期 調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)燃燒室的壓縮空氣的流量。燃油供給系統(tǒng)方面，油泵從燃油箱向兩個(gè)燃燒室 輸送燃油，燃燒室的點(diǎn)火裝置將壓縮空氣和燃油燃燒產(chǎn)生高溫燃?xì)?，?jīng)過(guò)增壓器渦輪進(jìn)口 管道進(jìn)入增壓器渦輪，從而代替外氣源輸入的壓縮空氣，給整個(gè)增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)的能量。
有益效果 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有以下優(yōu)點(diǎn) 1.傳統(tǒng)的增壓器低周疲勞試驗(yàn)主要采用外氣源壓縮空氣，經(jīng)過(guò)燃燒室噴油點(diǎn)火燃 燒后驅(qū)動(dòng)增壓器進(jìn)行，這種方式需要消耗大量的壓縮空氣。由于低周疲勞試驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，通常 為幾百個(gè)小時(shí)，一次低周疲勞試驗(yàn)將耗費(fèi)大量電力。而應(yīng)用自循環(huán)原理的增壓器低周疲勞 試驗(yàn)臺(tái)，相當(dāng)于一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)試驗(yàn)臺(tái)，啟動(dòng)工作時(shí)，先由外氣源給燃燒室供氣，當(dāng)增壓 器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，關(guān)閉外氣源，渦輪與壓氣機(jī)形成自循環(huán)，大大減少對(duì)電力的依靠和消耗，僅 僅需要一定量的燃油；同時(shí)也降低了低周疲勞試驗(yàn)對(duì)壓縮空氣的要求，進(jìn)而降低了對(duì)空氣 壓縮機(jī)的要求。 2.可以同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)渦輪增壓器的自循環(huán)低周疲勞試驗(yàn)，兩個(gè)燃燒室直接對(duì)兩個(gè) 增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)能量，試驗(yàn)系統(tǒng)比單燃燒室的試驗(yàn)臺(tái)更易調(diào)節(jié)和控制，試驗(yàn)效果更好。
3.以前單燃燒室方案，僅靠燃燒室后的流量分配閥，只能改變?nèi)細(xì)膺M(jìn)入兩個(gè)增壓 器的流量，不能改變?nèi)細(xì)獾哪芰棵芏?、壓力和溫度；采用雙燃燒室方案，且流量分配閥置于 燃燒室進(jìn)氣之前，通過(guò)周期性調(diào)節(jié)流量分配閥改變進(jìn)入兩個(gè)燃燒室的壓縮空氣量，并且供 油量根據(jù)進(jìn)入的空氣量通過(guò)兩個(gè)電磁閥分別調(diào)節(jié)，使得兩個(gè)燃燒室的燃燒程度不同，于是 流入兩個(gè)待測(cè)增壓器的燃?xì)饬髁?、壓力和溫度不同，從而改變其轉(zhuǎn)速，帶來(lái)機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù) 荷的周期性變化，完成低周疲勞試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程容易控制和調(diào)節(jié)。 4.流量分配閥布置在燃燒室進(jìn)氣位置，而不是燃燒室后，避免了過(guò)高的熱負(fù)荷沖 擊。如果流量分配閥安裝在燃燒室后，燃?xì)鉁囟葹?0(TC以上，閥門需要采用高鎳合金的特 殊材料；流量分配閥安裝在燃燒室前，進(jìn)氣溫度為20(TC以下，閥門采用普通的材料即可， 降低了對(duì)流量分配閥材料的耐高溫要求。 5.本發(fā)明更容易實(shí)現(xiàn)渦輪增壓器葉輪的低周疲勞試驗(yàn)，降低試驗(yàn)成本，促進(jìn)渦輪 增壓器可靠性工作的開展，提高增壓器性能，滿足內(nèi)燃機(jī)對(duì)渦輪增壓器日益嚴(yán)格的技術(shù)性 能要求。


圖1為本發(fā)明基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖2為本發(fā)明的燃燒室流量分配閥電控系統(tǒng)模塊圖； 圖中，1-外氣源入口 、2-外氣源進(jìn)氣閥、3_壓氣機(jī)出口管道、4_燃燒室進(jìn)氣流量 分配閥、5_燃燒室、6_燃油箱和油泵、7_增壓器壓氣機(jī)、8-壓氣機(jī)進(jìn)口管道、9_增壓器渦 輪、10-渦輪出口管道、11-渦輪進(jìn)口管道、12-點(diǎn)火裝置、13-電磁閥噴油裝置、14-控制器、 15-電機(jī)、16_閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、17-閥門位置傳感器。
具體實(shí)施例方式
為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的目的與優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖1所示，本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)包括外氣源進(jìn)氣閥2、增壓器壓氣機(jī)出口管道3、燃 燒室進(jìn)氣流量分配閥4、兩個(gè)燃燒室5、燃油供給系統(tǒng)(燃油箱和油泵6、電磁閥噴油裝置 13)、增壓器壓氣機(jī)進(jìn)口管道8、增壓器渦輪出口管道10、增壓器渦輪進(jìn)口管道11。其中燃燒 室進(jìn)氣流量分配閥采用電控技術(shù)，圖2為其電控系統(tǒng)模塊圖，主要包括控制器14、電機(jī)15、 閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)16、閥門位置傳感器17。 與專利號(hào)為200510135565. 1的發(fā)明專利相比，本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)增加了一組燃燒 室5，即兩個(gè)燃燒室5分別對(duì)兩個(gè)增壓器提供能量；另外在兩個(gè)燃燒室前設(shè)置燃燒室進(jìn)氣流 量分配閥4，去掉原專利中燃燒室后的燃?xì)廪D(zhuǎn)換閥。 圖1中兩個(gè)燃燒室5 —端通過(guò)增壓器渦輪進(jìn)口管道11與增壓器渦輪9連接，燃燒 室5另一端分別與燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4連接；增壓器壓氣機(jī)出口管道3 —端安裝在外 氣源進(jìn)氣閥2與燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4之間的管道上，增壓器壓氣機(jī)出口管道3的另一 端連接在增壓器壓氣機(jī)7上；增壓器渦輪9出口上設(shè)置增壓器渦輪出口管道10。在增壓器 壓氣機(jī)進(jìn)口管道8、增壓器壓氣機(jī)出口管道3、增壓器渦輪進(jìn)口管道11、增壓器渦輪出口管 道10上安裝氣體壓力、溫度、流量測(cè)量裝置，增壓器測(cè)速傳感器安裝在所要進(jìn)行試驗(yàn)的增 壓器上，各傳感器的具體位置并未在圖1上畫出，采用的是現(xiàn)有技術(shù)。 所述的外氣源進(jìn)氣閥2為普通閘閥，在打開燃燒室5點(diǎn)火啟動(dòng)提供壓縮空氣，當(dāng)試 驗(yàn)系統(tǒng)點(diǎn)火啟動(dòng)，并且增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，即增壓器轉(zhuǎn)速恒定，壓氣機(jī)端出口壓力大于渦輪端 進(jìn)口壓力后，關(guān)閉外氣源進(jìn)氣閥。 所述的燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4為蝶閥，分別與兩個(gè)燃燒室5連接，調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè) 燃燒室5的壓縮空氣量。燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4采用電控技術(shù)，控制器14接收操作員的 輸入信號(hào)和閥門位置傳感器17反饋的模擬信號(hào)，運(yùn)算處理產(chǎn)生電機(jī)15的控制信號(hào)，電機(jī)15 為閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)16提供動(dòng)力。燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4，因安裝在燃燒室5前端，熱負(fù) 荷不高，采用普通材料的分配閥即可。 所述的燃燒室5內(nèi)安裝有點(diǎn)火裝置12以點(diǎn)火燃燒產(chǎn)生高溫燃?xì)?，燃燒?連接各 自對(duì)應(yīng)的渦輪增壓器9提供運(yùn)轉(zhuǎn)能量。 所述的燃油供給系統(tǒng)包括電磁閥噴油裝置13、燃油箱和油泵6。供油量根據(jù)進(jìn)入 燃燒室的空氣量通過(guò)電磁閥噴油裝置13分別調(diào)節(jié)。 所述的增壓器壓氣機(jī)出口管道3為左右兩條，兩條管道于外氣源進(jìn)氣閥2與燃燒 室進(jìn)氣流量分配閥4之間的管道上匯成一條管道，由燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4分接到兩個(gè) 燃燒室5。 在增壓器上還設(shè)置潤(rùn)滑油進(jìn)出接口 ，潤(rùn)滑油進(jìn)出接口與潤(rùn)滑系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)增壓 器潤(rùn)滑油的循環(huán)。增壓器潤(rùn)滑油進(jìn)出接口與潤(rùn)滑系統(tǒng)并未在圖1中畫出，應(yīng)用的是與專利 號(hào)為200510135565. 1的發(fā)明專利相同的技術(shù)。 當(dāng)進(jìn)行低周疲勞試驗(yàn)時(shí)，先打開外氣源進(jìn)氣閥2為燃燒室5點(diǎn)火啟動(dòng)提供壓縮空 氣，試驗(yàn)系統(tǒng)點(diǎn)火啟動(dòng)產(chǎn)生高溫燃?xì)鉃楦髯詫?duì)應(yīng)的渦輪增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)能量。當(dāng)增壓器轉(zhuǎn) 速恒定，壓氣機(jī)7出口壓力大于渦輪9進(jìn)口壓力時(shí)，認(rèn)為增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉外氣源進(jìn)氣 閥2，試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)入自循環(huán)工作。增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，關(guān)閉外氣源進(jìn)氣閥，進(jìn)入自循環(huán)工作過(guò) 程，圖1中箭頭表示增壓器試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)氣體流動(dòng)方向。外界空氣經(jīng)過(guò)增壓器壓氣機(jī)后形成壓縮空氣，通過(guò)增壓器壓氣機(jī)出口管道3，送至燃燒室進(jìn)氣流量分配閥4，燃燒室進(jìn)氣流量分 配閥4采用電控技術(shù)，控制器14接收操作員的輸入信號(hào)和閥門位置傳感器17反饋的模擬 信號(hào)，運(yùn)算處理產(chǎn)生電機(jī)15的控制信號(hào)，電機(jī)15驅(qū)動(dòng)閥門機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)16周期地改變閥 門分別向兩個(gè)燃燒室的開度，從而周期調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)燃燒室5的壓縮空氣流量。燃油供給 系統(tǒng)方面，油泵從燃油箱輸送燃油，點(diǎn)火裝置12點(diǎn)火使壓縮空氣和燃油燃燒產(chǎn)生高溫燃 氣，經(jīng)過(guò)增壓器渦輪進(jìn)口管道11進(jìn)入增壓器渦輪9，從而代替外氣源輸入的壓縮空氣，給增 壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)的能量。試驗(yàn)廢氣從增壓器渦輪出口管道10輸出。 本具體實(shí)施例的試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，外形尺寸長(zhǎng)寬各2米，高1米左右，將各個(gè) 部件和系統(tǒng)裝在特制的試驗(yàn)臺(tái)架上，是可移動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)架，可以對(duì)大部分規(guī)格型號(hào)的增壓 器進(jìn)行低周疲勞試驗(yàn)測(cè)試。進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采用自循環(huán)方式，節(jié)約能源和試驗(yàn)費(fèi)用，而且可以 同時(shí)對(duì)兩個(gè)增壓器測(cè)試，可以提高試驗(yàn)效率，節(jié)省時(shí)間。
權(quán)利要求
一種基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，包括外源進(jìn)氣閥、一組燃燒室、燃油供給系統(tǒng)、增壓器壓氣機(jī)進(jìn)出口管道、增壓器渦輪進(jìn)出口管道，其特征在于還包括一組燃燒室、增壓器渦輪進(jìn)口管道以及燃燒室進(jìn)氣流量分配閥，其中兩個(gè)燃燒室一端與各自對(duì)應(yīng)增壓器渦輪進(jìn)口管道連接，另一端通過(guò)管道分別與燃燒室進(jìn)氣流量分配閥連接，增壓器壓氣機(jī)出口管道一端安裝在外氣源進(jìn)氣閥與燃燒室進(jìn)氣流量分配閥之間的管道上，增壓器壓氣機(jī)出口管道的另一端連接在增壓器上，增壓器的渦輪出口上設(shè)置渦輪出口管道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于所述的外氣源進(jìn)氣閥為普通閘閥，在打開時(shí)為兩個(gè)燃燒室的點(diǎn)火啟動(dòng)提供壓縮空 氣，當(dāng)試驗(yàn)系統(tǒng)點(diǎn)火啟動(dòng)，增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，即增壓器轉(zhuǎn)速恒定，壓氣機(jī)端出口壓力大于渦 輪端進(jìn)口壓力后，關(guān)閉外氣源進(jìn)氣閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于所述的燃燒室進(jìn)氣流量分配閥為蝶閥，分別與兩個(gè)燃燒室連接，調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)燃燒 室的壓縮空氣量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于所述的兩個(gè)燃燒室內(nèi)分別安裝有點(diǎn)火裝置，當(dāng)有壓縮空氣和燃油進(jìn)入形成油氣混 合物后，點(diǎn)火燃燒產(chǎn)生高溫燃?xì)?，燃燒室為連接各自對(duì)應(yīng)的渦輪增壓器提供運(yùn)轉(zhuǎn)能量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于所述的燃油供給系統(tǒng)包括兩個(gè)電磁閥噴油裝置、燃油箱和油泵，供油量根據(jù)進(jìn)入兩 個(gè)燃燒室的空氣量通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的電磁閥噴油裝置分別調(diào)節(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于所述的增壓器壓氣機(jī)出口管道為左右兩條，兩條管道于外氣源進(jìn)氣閥與燃燒室進(jìn) 氣流量分配閥之間的管道上匯成一條管道，通過(guò)燃燒室進(jìn)氣流量分配閥分別接到兩個(gè)燃燒 室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于自循環(huán)方式的雙燃燒室雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)，屬于動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用自循環(huán)原理，啟動(dòng)工作時(shí)，先由外氣源給燃燒室供氣，當(dāng)增壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，關(guān)閉外氣源，渦輪與壓氣機(jī)形成自循環(huán)，大大減少對(duì)電力的依靠和消耗，僅僅需要一定量的燃油；同時(shí)也降低了低周疲勞試驗(yàn)對(duì)壓縮空氣的要求，進(jìn)而降低了對(duì)空氣壓縮機(jī)的要求。通過(guò)采用兩個(gè)燃燒室分別向兩個(gè)增壓器的渦輪提供氣流，流量分配閥移裝在燃燒室之前的手段，使得雙增壓器低周疲勞試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)增壓器進(jìn)氣溫度不同，進(jìn)而改變低周疲勞試驗(yàn)需要的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，且流量分配閥的材料耐高溫要求降低，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101793619SQ201010122948
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者于述亮, 馬朝臣 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)