專利名稱：用于氣氣中冷器壓力交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，尤其是涉及ー種可以模擬換熱設備在實際エ況條件下進行的抗疲勞強度的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術：
內(nèi)燃機氣氣中冷器是高檔轎車或大型機車內(nèi)必不可少的部件，其性能好壞，直接影響到內(nèi)燃機是否運行正常、耗能大小、尾氣排放等多種指標，而氣氣中冷器的壓カ交變試驗，則是保證氣氣中冷器質量的必要設備，國內(nèi)目前還未有単位能夠滿足當其項目指標中提出的技術性能曲線圖形，以鋸齒形居多，無法達到產(chǎn)品要求的試驗性能指標。因此，需要一種能夠滿足實際エ況條件下進行的抗疲勞強度的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供ー種結構設計新穎實用，便于操作和維護，安全性能較高，試驗臺的人機交互界面友好，操作簡單；壓カ控制和控溫精度高；外觀美觀、簡潔、大方的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括氣源I、進ロ手動調壓閥2、三聯(lián)件3、氣動角座閥a4、電動調壓閥5、氣動角座閥b7、手動調壓閥11、氣動角座閥cl3、氣動角座閥dl5、加熱器a21、加熱器b23、氣動角座閥e24、試件27、氣動角座閥f28、高壓報警29、低壓報警30 ;壓縮空氣從氣源I通過進ロ手動調壓閥2調壓進入三聯(lián)件3后，經(jīng)過氣動角座閥a4調壓后分為試運行模式和正常運行模式，試運行模式為經(jīng)手動調壓閥11調壓進入氣動角座閥cl3后，進入氣動角座閥dl5，正常運行模式為經(jīng)電動調壓閥5調壓進入氣動角座閥b7后，進入氣動角座閥dl5，氣動角座閥dl5的氣體進入到空氣加熱器a21和加熱器b23，再經(jīng)過氣動角座閥e24，隨后流過試件27，最后通過氣動角座閥t28由連接管路排至大氣環(huán)境；試運行模式吋，電動調壓閥5和氣動調壓閥b7均處于關閉狀態(tài)，手動調壓閥11和氣動角座閥cl3處于開啟狀態(tài)；正常運行模式吋，電動調壓閥5和氣動調壓閥b7均處于開啟狀態(tài)，手動調壓閥11和氣動角座閥cl3處于關閉狀態(tài)，正常運行吋，由試件27兩側的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，以測定試件27的耐疲勞強度。所述的氣源I為壓縮空氣。所述的三聯(lián)件3濾去氣源I中的水汽和油霧。加熱器a21后設有測溫鉬電阻g22，所述的加熱器b23后設有測溫鉬電阻cl6，所述的氣動角座閥e24和試件27之間依次測溫鉬電阻dl7和測溫鉬電阻el8，所述的氣動角 座閥f28前設有測溫鉬電阻f20，所述的試件27的箱體上設有測溫鉬電阻a和測溫鉬電阻b0
所述的電動調壓閥5后設有壓力傳感器a6，所述的手動調壓閥11后設有壓カ傳感器bl2，所述的氣動角座閥dl5前設有壓力傳感器cl4，所述的氣動角座閥e24和試件27之間依次設有壓力傳感器e25、壓カ傳感器f26和壓カ傳感器dl9。所述的試件27前設置高壓報警29，加熱器a21前設置低壓報警30。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明結構設計新穎實用，便于操作和維護，實施過程中在硬件和軟件兩個方面設置報警和保護，安全性能較高；試驗臺的人機交互界面友好，操作簡單；壓カ控制和控溫精度高；外觀美觀、簡潔、大方，是ー種安全可靠的檢測設備。本發(fā)明采用手自動可切換的控制方式，即在電腦或PLC損壞的情況下，利用系統(tǒng)配置的儀表也可對產(chǎn)品進行試驗；在自動狀態(tài)，采用控制與采集分離的理念，PLC負責系統(tǒng)エ況點的設定和控制，而計算機則負責數(shù)據(jù)的采集；在手動狀態(tài)，則完全由儀表來進行控制和技術，其中，在控制交變部分，則專門設計了無觸點的電子轉換方式，増加使用壽命；在自動狀態(tài)，完全不需人為干預，可實現(xiàn)無人操作，一旦試驗完成，設備將根據(jù)程序自動關閉系統(tǒng)和切斷電源；同時可獲得壓カ范圍在O 350kPa內(nèi)不同類型波，如正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波。


圖I為本發(fā)明的結構示意圖。其中1-氣源、2-進ロ手動調壓閥、3-三聯(lián)件、4-氣動角座閥a、5_電動調壓閥、6_壓カ傳感器a、7_氣動角座閥b、測溫鉬電阻a(圖未示)、測溫鉬電阻b (圖未示)、10-カロ熱器a、11-手動調壓閥、12-壓カ傳感器b、13-氣動角座閥C、14-壓カ傳感器C、15-氣動角座閥d、16-測溫鉬電阻C、17-測溫鉬電阻d、18-測溫鉬電阻e、19-壓カ傳感器d、20_測溫鉬電阻f、21-加熱器a、22-測溫鉬電阻g、23-加熱器b、24_氣動角座閥e、25_壓カ傳感器e、26-壓カ傳感器f、27_試件、28-氣動角座閥f、29_高壓報警、30-低壓報警。
具體實施例方式以下結合

對本發(fā)明的結構和工作原理做進ー步的詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。實施例本發(fā)明是要提供一種能夠滿足實際エ況條件下進行的抗疲勞強度的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)。試驗臺設有手動和自動運行兩種模式，試驗臺可以提供如下試驗エ況試驗介質空氣(除去油、水、雜質);試驗介質溫度常溫 300°C ；試驗介質壓カ0· 5 3. 5bar ； 最大試驗次數(shù)100萬次； 試驗波形正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波；試件容積小于20L。
本發(fā)明的技術方案是用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)由氣循環(huán)系統(tǒng)和計算機測控系統(tǒng)構成，同時設有手動和自動運行兩種模式。如圖I所示
(I)、氣循環(huán)系統(tǒng)所述的氣循環(huán)系統(tǒng)由氣源I經(jīng)進ロ手動調壓閥2和三聯(lián)件3進入氣動角座閥a4后分兩路，經(jīng)電動調壓閥5和氣動角座閥b7或者手動調壓閥11和氣動角座閥cl3進入氣動角座閥dl5，再通過加熱器a21和加熱器b23加熱進入氣動角座閥e24，流入到試件27，最后通過氣動角座閥f28排出大氣；所述的氣循環(huán)系統(tǒng)包括試運行模式和正常運行模式，試運行模式吋，電動調壓閥5和氣動調壓閥b7均處于關閉狀態(tài)，手動調壓閥11和氣動角座閥cl3處于開啟狀態(tài)；正常運行模式吋，電動調壓閥5和氣動調壓閥b7均處于開啟狀態(tài)，手動調壓閥11和氣動角座閥cl3處于關閉狀態(tài)，正常運行時，由試件27兩側的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，以測定試件27的耐疲勞強度。氣動角座閥a4前設有三聯(lián)件3主要是為了濾去氣源I中的水分、油霧等。其中，加熱器a21后設有測溫鉬電阻g22，所述的加熱器b23后設有測溫鉬電阻cl6，根據(jù)溫度設定來調節(jié)加熱器功率。試件前設有高壓報警29，而加熱器前設有低壓報警30。為了觀察試驗過程中氣氣中冷器是否泄漏，根據(jù)單次循環(huán)次數(shù)的設定和保壓時間的設定，系統(tǒng)會自動關閉氣動角座閥24和氣動角座閥28，進行試件泄露檢驗，此時試件內(nèi)的壓カ會下降，如果下降至規(guī)定的壓カ誤差范圍時，就可認為氣氣中冷器存在泄漏。必須指出，此方法只能對泄漏量大的氣氣中冷器檢漏有效，但對于微漏或者在保壓時間內(nèi)未達到一定的泄漏量，則較難判斷。(2)、計算機測控系統(tǒng)所述的計算機測控系統(tǒng)包括エ控機、CFP-1804數(shù)據(jù)采集模塊、溫度傳感器(即測溫鉬電阻a、測溫鉬電阻b、測溫鉬電阻cl6、測溫鉬電阻dl7、測溫鉬電阻el8、測溫鉬電阻f20、測溫鉬電阻g22)、壓カ傳感器(即壓カ傳感器a6、壓カ傳感器bl2、壓カ傳感器cl4、壓力傳感器dl9、壓カ傳感器e25、壓カ傳感器f26)、觸摸屏、可編程控制器PLC、LABVIEW軟件等組成；CFP-1804數(shù)據(jù)采集模塊在設定的時間間隔內(nèi)采集I至3個循環(huán)的數(shù)據(jù)(采集點可用以時間為基準，也可按循環(huán)為基準(設定多少循環(huán))。在顯示屏上顯示有實時運行時溫度、壓力、設定值、實時運行曲線、波形和報警信號。在主控制界面上，對所有設定值可進行調整，如循環(huán)次數(shù)、交變頻率及壓カ(在設計范圍內(nèi))、數(shù)據(jù)存儲文件名和文件夾等均可根據(jù)用戶要求進行調整。該系統(tǒng)的試驗介質空氣(除去油、水、雜質)；試驗介質溫度常溫 300°C;試驗介質壓カ0. 5 3. 5bar ;最大試驗次數(shù)100萬次；試驗波形正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波；試件容積小于20し本發(fā)明的工作流程為打開計算機測控系統(tǒng)，運行程序，觀察被測數(shù)據(jù)，如溫度和壓カ等數(shù)據(jù)是否正常，如一切正常，則輸入試驗相關參數(shù)，如溫度、交變壓力、交變次數(shù)等，設置完成后，點擊控制板面上的啟動按鈕，此時，系統(tǒng)運行設備由可編程控制器控制，且按預先設置的參數(shù)進行試驗運行。首先進入試運行模式，據(jù)單次循環(huán)次數(shù)的設定和保壓時間的設定，系統(tǒng)會自動關閉氣動角座閥24和氣動角座閥28，進行試件泄露檢驗，此時試件內(nèi)的壓カ會下降，如無泄露，則經(jīng)過X min后自動進入正常運行模式。如此完成ー個壓カ循環(huán)周期，周而復始，當設定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗結束。具體工作流程壓縮空氣氣源I通過進ロ手動調壓閥2調壓進入三聯(lián)件3后，濾去空氣中的水分等，經(jīng)過氣動角座閥a4調壓后分為兩路，分別為試運行模式(低壓回路)和正常運行模式(高壓回路)。試運行模式(低壓回路)下，經(jīng)手動調壓閥11調壓進入氣動角座閥cl3后，經(jīng)過氣動角座閥dl5進入到加熱器a21和加熱器b23，再經(jīng)過氣動角座閥e24,隨后流過試件27，最后通過氣動角座閥f28由連接管路排至大氣環(huán)境；此時，電動調壓閥5和氣動調壓閥b7均處于關閉狀態(tài)。而正常運行模式(高壓回路)經(jīng)電動調壓閥5調壓進入氣動角座閥b7后，經(jīng)過氣動角座閥dl5進入到加熱器a21和加熱器b23，再經(jīng)過氣動角座閥e24，隨后流過試件27，最后通過氣動角座閥f28由連接管路排至大氣環(huán)境；此時，手動調壓閥11和氣動調壓閥cl3均處于關閉狀態(tài)。正常運行吋，由試件27兩側的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，如此完成ー個壓カ循環(huán)周期，周而復始，當設定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗結束。值得指出，試驗系統(tǒng)通過交變時間來確定壓カ交變性能曲線的形狀；圖I中設有高壓報警29和低壓報警30，來確保試驗的順利進行；并設有安全閥，防止壓カ或者溫度過高。此外，由計算機分別測得測溫鉬電阻a、測溫鉬電阻b探測的箱體溫度，測溫鉬電阻g22探測的加熱器a21后的溫度，測溫鉬電阻cl6探測的加熱器b23的溫度，測溫鉬電阻dl7和測溫鉬電阻el8的探測溫度以及測溫鉬電阻f20探測的排氣溫度；并采集壓カ傳感器a6探測的氣動角座閥b7前壓力、壓カ傳感器bl2探測的氣動角座閥cl3前壓力、壓カ傳感器cl4探測的氣動角座閥dl5前壓力，壓カ傳感器e25、壓カ傳感器f26和壓カ傳感器dl9探測的試件27前壓力，由計算機進行處理并輸出結果。本試驗臺工作時，所有的運動部件和設備，均通過計算機發(fā)出指令，由可編程控制器進行實時控制和調節(jié)(如流量、水側、油側的溫度、壓カ等)，并通過由LabVIEW編程的帶有可編程控制器的計算機檢測系統(tǒng)，實時取得各被測參量的試驗數(shù)據(jù)和最終計算結果。權利要求
1.用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括氣源(I)、進ロ手動調壓閥(2)、三聯(lián)件(3)、氣動角座閥a(4)、電動調壓閥(5)、氣動角座閥b (7)、手動調壓閥(11)、氣動角座閥c(13)、氣動角座閥d(15)、加熱器a(21)、加熱器b(23)、氣動角座閥e(24)、試件(27)、氣動角座閥f (28)、高壓報警(29)、低壓報警(30);壓縮空氣從氣源(I)通過進ロ手動調壓閥(2)調壓進入三聯(lián)件(3)后，經(jīng)過氣動角座閥a(4)調壓后分為試運行模式和正常運行模式，試運行模式為經(jīng)手動調壓閥(11)調壓進入氣動角座閥c(13)后，進入氣動角座閥d(15)，正常運行模式為經(jīng)電動調壓閥(5)調壓進入氣動角座閥b(7)后，進入氣動角座閥d(15)，氣動角座閥d(15)的氣體進入到空氣加熱器a(21)和加熱器b(23)，再經(jīng)過氣動角座閥e (24)，隨后流過試件(27)，最后通過氣動角座閥f (28)由連接管路排至大氣環(huán)境；試運行模式吋，電動調壓閥(5)和氣動調壓閥b(7)均處于關閉狀態(tài)，手動調壓閥(11)和氣動角座閥c (13)處于開啟狀態(tài)；正常運行模式吋，電動調壓閥(5)和氣動調壓閥 b(7)均處于開啟狀態(tài)，手動調壓閥(11)和氣動角座閥c (13)處于關閉狀態(tài)，正常運行吋，由試件(27)兩側的氣動角座閥e(24)和氣動角座閥f (28)的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，以測定試件(27)的耐疲勞強度。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在干，所述的氣源(I)為壓縮空氣。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在干，所述的三聯(lián)件(3)濾去氣源(I)中的水汽和油霧。
4.根據(jù)權利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在干，所述的加熱器a(21)后設有測溫鉬電阻g(22)，所述的加熱器b(23)后設有測溫鉬電阻c(16)，所述的氣動角座閥e(24)和試件(27)之間依次測溫鉬電阻d(17)和測溫鉬電阻e (18)，所述的氣動角座閥f (28)前設有測溫鉬電阻f (20)，所述的試件(27)的箱體上設有測溫鉬電阻a和測溫鉬電阻b。
5.根據(jù)權利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在干，所述的電動調壓閥(5)后設有壓力傳感器W6)，所述的手動調壓閥(11)后設有壓カ傳感器b(12)，所述的氣動角座閥d(15)前設有壓力傳感器c(14)，所述的氣動角座閥e(24)和試件(27)之間依次設有壓力傳感器e (25)、壓カ傳感器f (26)和壓カ傳感器d(19)。
6.根據(jù)權利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在干，所述的試件(27)前設置高壓報警(29)，加熱器a(21)前設置低壓報警(30)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于氣氣中冷器壓力交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，包括氣源(1)、進口手動調壓閥(2)、三聯(lián)件(3)、氣動角座閥a(4)、電動調壓閥(5)、氣動角座閥b(7)、手動調壓閥(11)、氣動角座閥c(13)、氣動角座閥d(15)、加熱器a(21)、加熱器b(23)、氣動角座閥e(24)、試件(27)、氣動角座閥f(28)、高壓報警(29)、低壓報警(30)；壓縮空氣氣源通過進口手動調壓閥調壓進入三聯(lián)件后，經(jīng)過氣動角座閥1調壓后分為兩路，分別為試運行模式(低壓回路)和正常運行模式(高壓回路)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具結構設計新穎實用，便于操作和維護，安全性能較高等優(yōu)點。
文檔編號G01M15/02GK102645337SQ20111004213
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權日2011年2月22日
發(fā)明者劉友鵬, 張磊, 徐之平, 黃一鶚 申請人:上海德朗汽車零部件制造有限公司, 上海理工技術轉移有限公司