車用cng燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其中進(jìn)氣口通過手動閥和調(diào)壓閥與閥塊座的入口端相連；閥塊座的出口端分成若干支路，每條支路均依次通過手動閥、截止閥和單向閥與高溫試驗箱側(cè)壁上的PRD接口相連；進(jìn)氣口還通過手動閥與截止閥的一端相連，截止閥的另一端與調(diào)壓閥的一端相連；調(diào)壓閥的另一端分成兩條支路，一條支路通過手動閥與低溫試驗箱內(nèi)的閥塊上的PRD連接口相連，另一條支路通過手動閥與高溫試驗箱內(nèi)的閥塊上的PRD連接口相連；進(jìn)氣口還通過管路與手動閥的一端相連，手動閥的另一端經(jīng)過調(diào)壓閥與高溫爐上的PRD接口相連；PRD接口還與熱排放卸壓手動閥的一端相連。本發(fā)明能夠?qū)RD進(jìn)行性能測試。
【專利說明】車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用氣瓶檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，測試對象是車用CNG燃料系統(tǒng)組件中的壓力泄放裝置(簡稱“PRD”)。
【背景技術(shù)】
[0002]車用CNG燃料系統(tǒng)是在原有的原型車單一供油系統(tǒng)不變的基礎(chǔ)上，加裝的一套使用壓縮天然氣作為燃料原料的裝置，加裝后車輛的動力性能減低不大于5%?，F(xiàn)有的車用CNG燃料系統(tǒng)由儲氣供氣、減壓、控制三部分組成。儲氣供氣部分是指存儲CNG的裝置，主要由燃料容器、高壓電磁閥、壓力表、加氣嘴、高壓管路組成。加壓部分是指將CNG減至適合發(fā)動機(jī)工作的壓力，并通過一系列裝置將CNG提供給發(fā)動機(jī)燃燒的系列裝置，主要由減壓器、低壓管路組成。控制部分是指根據(jù)用戶需求隨時切換燃料，并能根據(jù)發(fā)動機(jī)工況調(diào)整CNG供給量的裝置，主要由轉(zhuǎn)換開關(guān)、ECU電子控制單元、燃油及CNG電磁閥、噴射閥共軌及相關(guān)線束組成。
[0003]儲氣供氣部分的燃料容器有可能意外地暴露在明火或高溫中，這種狀況根據(jù)容器的形式可能會使容器的壓力增高及或結(jié)構(gòu)材料性能降低。PRD將為燃料容器在這種狀況下提供一種泄壓方法。PRD是指一種由壓力產(chǎn)生動作和或者溫度產(chǎn)生動作的泄放裝置，在根據(jù)燃料容器標(biāo)準(zhǔn)對燃料容器進(jìn)行耐火性能試驗時，通過它可以將燃料容器內(nèi)的燃料排出，以防止天然汽車的燃料容器在試驗時發(fā)生爆破。由此可見，PRD的質(zhì)量的好壞相當(dāng)重要，因此亟需一種能夠?qū)RD進(jìn)行質(zhì)量檢測的試驗機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，能夠?qū)RD進(jìn)行性能測試，如加速壽命試驗、熱動作泄放試驗、復(fù)合式泄放試驗和熱循環(huán)試驗。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，包括進(jìn)氣口、高溫試驗箱、低溫試驗箱和高溫爐，所述低溫試驗箱和高溫試驗箱內(nèi)均設(shè)有水槽，水槽內(nèi)均安裝有閥塊，所述閥塊上均安裝有PRD連接口 ；所述低溫試驗箱內(nèi)所用的管路為耐低溫高壓軟管；所述進(jìn)氣口通過第一手動閥和第一調(diào)壓閥與閥塊座的入口端相連；所述閥塊座的出口端分成若干支路，每條支路均依次通過第四手動閥、第二截止閥和單向閥與高溫試驗箱側(cè)壁上的PRD接口相連；所述單向閥和PRD接口之間還設(shè)有第一壓力傳感器；所述進(jìn)氣口還通過第二手動閥與第一截止閥的一端相連，第一截止閥的另一端與第二調(diào)壓閥的一端相連；所述第二調(diào)壓閥的另一端還連有第二壓力傳感器；所述第二調(diào)壓閥的另一端分成兩條支路，一條支路通過第四手動閥與低溫試驗箱內(nèi)的閥塊上的PRD連接口相連，另一條支路通過第五手動閥與高溫試驗箱內(nèi)的閥塊上的PRD連接口相連；所述進(jìn)氣口還通過管路與第三手動閥的一端相連，所述第三手動閥的另一端經(jīng)過第三調(diào)壓閥與高溫爐上的PRD接口相連；所述第三調(diào)壓閥與PRD接口之間還設(shè)有第三壓力傳感器；所述PRD接口還與熱排放卸壓手動閥的一端相連。
[0006]所述第一截止閥和第二截止閥均為氣控截止閥。
[0007]所述進(jìn)氣口的出口處還設(shè)有安全閥。
[0008]所述閥塊座上還安裝有壓力表。
[0009]所述PRD接口為高壓穿板接頭。
[0010]所述熱排放卸壓手動閥的另一端與氣控閥相連。
[0011]所述第二調(diào)壓閥為氣控調(diào)壓閥。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:
[0014]本發(fā)明能夠?qū)RD進(jìn)行加速壽命試驗，并通過多個支路對多個產(chǎn)品進(jìn)行對比試驗，從而使得測得的數(shù)據(jù)更為客觀，同時能夠節(jié)省能源。本發(fā)明通過在每一路上加裝截止閥和單向閥對獨立數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和試驗控制，從而互不影響，如果其中一路提前破壞，系統(tǒng)自動檢測并關(guān)閉相應(yīng)的閥門后將不影響繼續(xù)試驗。
[0015]本發(fā)明通過一個熱排放手動閥和一個熱排放卸壓手動閥對PRD進(jìn)行熱動作泄放試驗，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。高壓管路進(jìn)入高溫爐時采用高壓穿板接頭，提高了整個裝置的密封性和可靠性。
[0016]本發(fā)明通過一個氣控調(diào)壓閥實現(xiàn)了 PRD的復(fù)合式泄放試驗，利用氣控調(diào)壓閥的比例控制來實現(xiàn)平穩(wěn)的升壓過程，保證了遠(yuǎn)程自動控制，安全性大大提高。
[0017]本發(fā)明通過高溫箱和低溫箱進(jìn)行熱循環(huán)，并通過截止閥和調(diào)壓閥對PRD壓力進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)PRD的熱循環(huán)試驗。為了保證試驗機(jī)的壽命和安全性，本發(fā)明中低溫試件箱中的管路采用耐低溫高壓軟管。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]本發(fā)明的實施方式涉及一種車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，如圖1所示，包括進(jìn)氣口 1、高溫試驗箱2、低溫試驗箱3和高溫爐4，其中，進(jìn)氣口 I的進(jìn)氣壓力最高為6000psi，所述進(jìn)氣口 I的出口處還設(shè)有安全閥24。所述低溫試驗箱3和高溫試驗箱2內(nèi)均設(shè)有水槽5，水槽5內(nèi)均安裝有閥塊6，所述閥塊6上均安裝有PRD連接口。所述低溫試驗箱3內(nèi)所用的管路為耐低溫高壓軟管，保證了試驗機(jī)的壽命和安全性。所述進(jìn)氣口 I通過第一手動閥7和第一調(diào)壓閥8與閥塊座9的入口端相連；所述閥塊座9的出口端分成若干支路，每條支路均依次通過第四手動閥10、第二截止閥11和單向閥12與高溫試驗箱2側(cè)壁上的PRD接口相連；所述單向閥12和PRD接口之間還設(shè)有第一壓力傳感器13。所述閥塊座9上還安裝有壓力表25，通過壓力表25可觀察輸入時的氣壓。所述進(jìn)氣口 I還通過第二手動閥14與第一截止閥15的一端相連，第一截止閥15的另一端與第二調(diào)壓閥16的一端相連。所述第一截止閥15和第二截止閥11均為氣控截止閥。所述第二調(diào)壓閥16為氣控調(diào)壓閥，其調(diào)壓范圍為50-6000psi。氣控調(diào)壓閥的控制端和氣控截止閥的控制端均通過一個調(diào)壓閥和過濾器與另一個進(jìn)氣口相連，該進(jìn)氣口的輸入空氣的氣壓為7bar。所述第二調(diào)壓閥16的另一端還連有第二壓力傳感器17 ;所述第二調(diào)壓閥16的另一端分成兩條支路，一條支路通過第四手動閥18與低溫試驗箱3內(nèi)的閥塊6上的PRD連接口相連，另一條支路通過第五手動閥19與高溫試驗箱2內(nèi)的閥塊6上的PRD連接口相連，該PRD接口為高壓穿板接頭，提高了整個裝置的密封性和可靠性；所述進(jìn)氣口 I還通過管路與第三手動閥20的一端相連，所述第三手動閥20的另一端經(jīng)過第三調(diào)壓閥21與高溫爐4上的PRD接口相連；所述第三調(diào)壓閥21與PRD接口之間還設(shè)有第三壓力傳感器22 ;所述PRD接口還與熱排放卸壓手動閥23的一端相連。所述熱排放卸壓手動閥23的另一端與氣控閥26相連。
[0021]本發(fā)明可進(jìn)行加速壽命試驗、熱動作泄放試驗、復(fù)合式泄放試驗和熱循環(huán)試驗。其中，高溫試驗箱用于加速壽命試驗和復(fù)合式泄放試驗,高溫爐用于熱動作泄放試驗，高溫試驗箱和低溫試驗箱共用于熱循環(huán)試驗，低溫試驗箱還用于循環(huán)后的壓力沖擊試驗(即熱循環(huán)試驗的第二個過程)。
[0022]在進(jìn)行加速壽命試驗時，通過調(diào)壓閥輸出的壓力為PRD提供系統(tǒng)的壓力，并分成獨立的5路輸出，分別試驗和控制，壓力預(yù)先設(shè)定好進(jìn)行試驗，具體步驟如下:
[0023]首先:將產(chǎn)品PRD通過螺紋連接到試件箱內(nèi)部的接口上面，接口螺紋為M42*2，未連接的用堵頭密封好。
[0024]其次:設(shè)定高溫箱的屈服溫度或持久試驗溫度，例如82V。
[0025]再次:開啟高溫箱加溫，關(guān)閉所有手動閥，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，將壓力調(diào)節(jié)到設(shè)定值26MPa0
[0026]接著:等溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后，根據(jù)實際需求打開相應(yīng)支路的手動閥，往PRD產(chǎn)品施加壓力至26MPa。
[0027]然后:觀察支路上的壓力傳感器，當(dāng)壓力達(dá)到26MPa后，關(guān)閉全部截止閥進(jìn)入保壓狀態(tài)，開始計時并判斷壓降。
[0028]最后:觀察每個支路壓力情況，如果出現(xiàn)突然壓降那么PRD失效，記錄失效時間。如果試驗未失效，打開截止閥，打開管路的卸壓閥進(jìn)行卸壓，并記錄下開始至實效的時間，并自動記錄壓力變化和時間過程。試驗全部完成，自動停機(jī)。
[0029]記錄完成后，利用計算機(jī)自動判斷試驗是否合格。判斷是否合格的依據(jù)是根據(jù)開始設(shè)置的合格時間，在屈服溫度下試驗時，動作時間應(yīng)在10小時以內(nèi)；如果是在持久試驗溫度內(nèi)應(yīng)在500小時以上。
[0030]在進(jìn)行熱動作泄壓試驗時，以電阻絲為加熱元件，采用50段程序控溫，高溫爐與控制系統(tǒng)一體化設(shè)計，高溫爐的爐膛采用SiC或高鋁材料，升溫速率快。具體步驟如下:
[0031]首先:設(shè)定高溫爐的溫度值，例如設(shè)定為600°C，開啟高溫爐。
[0032]其次:將PRD與PRD接口進(jìn)行連接，其連接方式可通過不銹鋼軟管進(jìn)行連接。[0033]再次:連接好PRD后，打開熱排放手動閥，關(guān)閉熱排放卸壓手動閥，調(diào)節(jié)手動調(diào)壓閥，觀察壓力傳感器的數(shù)值，直至熱排放壓力至5MPa，此時觀察PRD是否發(fā)生泄漏。
[0034]接著，若PRD沒有發(fā)生泄漏，將高溫爐的溫度穩(wěn)定在600攝氏度左右。
[0035]最后，等溫度穩(wěn)定后，關(guān)閉熱排放手動閥，將PRD放進(jìn)高溫爐的爐膛，開始計時，并觀察排放壓力，如果壓力降至0，則PRD失效，記錄失效時間，完成檢測。
[0036]記錄完成后，系統(tǒng)可自動根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷測試是否合格。
[0037]T ≤ 5.t
[0038]T ≤ t+4min
[0039]其中，T為失效時間，t是PRD沒有經(jīng)過任何試驗時的動作時間，單位為分鐘。若超過預(yù)先設(shè)定的時間PRD仍然沒有動作，則停止加熱，打開排氣閥門，自動結(jié)束試驗，測試不合格。
[0040]進(jìn)行復(fù)合式泄放試驗時，具體包括以下步驟:
[0041]首先:將PRD與高溫試驗箱上的PRD接口相連完成安裝。
[0042]接著:設(shè)定高溫試驗箱的溫度，該溫度為易熔材料屈服溫度以上10°C，開啟高溫試驗箱。
[0043]然后:打開第一手動閥和第二手動閥，并通過氣控方式打開氣控調(diào)壓閥，利用比例控制進(jìn)行逐漸升壓，逐步增加PRD的壓力并觀察壓力傳感器上顯示的數(shù)值，直至PRD上爆破片爆破，記錄爆破壓力。
[0044]最后:進(jìn)行降壓，并關(guān)閉氣控調(diào)壓閥的閥門。
[0045]若到某個預(yù)先設(shè)置的壓力時爆破片仍然不爆破，則關(guān)閉氣控調(diào)壓閥，打開排氣閥門，試驗自動結(jié)束。若受測試的PRD的動作壓力在(75%~105%)*P之內(nèi)，則合格，否則不合格，其中P是PRD沒有經(jīng)過任何試驗時的復(fù)合泄放試驗動作壓力，可通過系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定。
[0046]冷熱交變循環(huán)試驗是分別使用高溫箱和高低溫箱來提供高溫和低溫環(huán)境，并在兩個環(huán)境箱中備有兩個裝入液體的液體槽，先行置入環(huán)境箱內(nèi)，預(yù)設(shè)好兩個試驗溫度，并讓液體溫度和箱內(nèi)的溫度保持一致，利用人工使用安裝好的工件來進(jìn)行交替放置。
[0047]該實驗分為兩個過程:
[0048]第一個過程:將PRD放入一 40°C的低溫試件箱，保溫時間大于等于2小時，然后在5分鐘之內(nèi)人工取出并放入82°C的高溫試件箱，保溫時間大于等于2小時，接著5分鐘內(nèi)取出并重新放入低溫箱，如此循環(huán)15次。
[0049]第二個過程:安裝好PRD，讓低溫箱工作，直到溫度小于等于一 40°C，然后保溫，時間大于等于2個小時，然后再打開調(diào)節(jié)閥，打開截止閥，使得PRD受壓力大于等于100%的使用壓力，然后關(guān)閉截止閥，打開排氣閥。如此反復(fù)壓力循環(huán)100次，完成試驗。
【權(quán)利要求】
1.一種車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，包括進(jìn)氣口(I)、高溫試驗箱(2 )、低溫試驗箱(3 )和高溫爐(4 )，其特征在于，所述低溫試驗箱(3 )和高溫試驗箱(2 )內(nèi)均設(shè)有水槽(5 )，水槽(5 )內(nèi)均安裝有閥塊(6 )，所述閥塊(6 )上均安裝有PRD連接口 ；所述低溫試驗箱(3 )內(nèi)所用的管路為耐低溫高壓軟管；所述進(jìn)氣口( I)通過第一手動閥(7 )和第一調(diào)壓閥(8)與閥塊座(9)的入口端相連；所述閥塊座(9)的出口端分成若干支路，每條支路均依次通過第四手動閥(10)、第二截止閥(11)和單向閥(12)與高溫試驗箱(2)側(cè)壁上的PRD接口相連；所述單向閥(12)和PRD接口之間還設(shè)有第一壓力傳感器(13);所述進(jìn)氣口( I)還通過第二手動閥(14)與第一截止閥(15)的一端相連，第一截止閥(15)的另一端與第二調(diào)壓閥(16)的一端相連；所述第二調(diào)壓閥(16)的另一端還連有第二壓力傳感器(17);所述第二調(diào)壓閥(16)的另一端分成兩條支路，一條支路通過第四手動閥(18)與低溫試驗箱(3 )內(nèi)的閥塊(6 )上的PRD連接口相連，另一條支路通過第五手動閥(19 )與高溫試驗箱(2 )內(nèi)的閥塊(6 )上的PRD連接口相連；所述進(jìn)氣口( I)還通過管路與第三手動閥(20 )的一端相連，所述第三手動閥(20)的另一端經(jīng)過第三調(diào)壓閥(21)與高溫爐(4)上的PRD接口相連；所述第三調(diào)壓閥(21)與PRD接口之間還設(shè)有第三壓力傳感器(22);所述PRD接口還與熱排放卸壓手動閥(23)的一端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其特征在于，所述第一截止閥(15)和第二截止閥(11)均為氣控截止閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)氣口( I)的出口處還設(shè)有安全閥(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其特征在于，所述閥塊座(9)上還安裝有壓力表(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其特征在于，所述PRD接口為高壓穿板接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其特征在于，所述熱排放卸壓手動閥(23)的另一端與氣控閥(26)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用CNG燃料系統(tǒng)組件壓力泄放裝置的性能檢測試驗機(jī)，其特征在于，所述第二調(diào)壓閥(16)為氣控調(diào)壓閥。
【文檔編號】G01M13/00GK103940596SQ201410130116
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】李前, 徐維普 申請人:上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院