本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)裝置，具體涉及一種氣門(mén)磨損試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

在發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副工作于高溫度、高應(yīng)力和腐蝕性的惡劣環(huán)境中，易發(fā)生磨損，同時(shí)氣門(mén)的裝配誤差以及開(kāi)閉時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)又加劇了這種磨損。氣門(mén)的磨損可造成氣門(mén)下沉、氣門(mén)間隙消失、燃?xì)庑孤┑葒?yán)重問(wèn)題，不僅降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，而且提升了燃油消耗率，同時(shí)，氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的摩擦易導(dǎo)致氣門(mén)桿部的磨損以及導(dǎo)管內(nèi)部的磨損，對(duì)氣門(mén)的定位造成很大影響。因此，氣門(mén)的磨損性能深刻影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率、燃燒性能以及使用壽命。

傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，其配氣相位一般在某個(gè)狹小范圍變化，難以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性能不斷提高的要求尤其是車用發(fā)動(dòng)機(jī)，由于工作范圍非常寬，要求有可變氣門(mén)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是：提供一種氣門(mén)磨損試驗(yàn)裝置。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種氣門(mén)磨損試驗(yàn)裝置，包括加載裝置、用于固定氣門(mén)座圈以及使氣門(mén)座圈和氣門(mén)頭在模擬內(nèi)燃機(jī)燃燒環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)的燃燒室，所述加載裝置包括動(dòng)力裝置以及加載執(zhí)行裝置，動(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置以及轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)軸連接，所述加載執(zhí)行裝置包括機(jī)架、緩沖桿、連接銷以及沖擊彈簧，轉(zhuǎn)軸設(shè)置于緩沖桿上方，機(jī)架上開(kāi)設(shè)有連接槽，連接槽中豎向開(kāi)設(shè)有導(dǎo)軌滑道，緩沖桿一端連接到連接槽中，連接銷連接到緩沖桿和導(dǎo)軌滑道上，緩沖桿另一端為用于夾持氣門(mén)桿的氣門(mén)夾頭，轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)于氣門(mén)夾頭位置處具有加載凸輪，沖擊彈簧套設(shè)于氣門(mén)桿上，沖擊彈簧兩端分別與氣門(mén)夾頭和燃燒室連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有第二加載凸輪，還設(shè)置有與緩沖桿連接使緩沖桿切換至承受第二加載凸輪加載力的加載切換桿。

優(yōu)選的，連接槽兩側(cè)壁上豎向開(kāi)設(shè)有導(dǎo)軌滑道，連接銷穿過(guò)緩沖桿且兩端凸出于緩沖桿，連接銷兩端分別連接到兩側(cè)的導(dǎo)軌滑道中。

優(yōu)選的，加載執(zhí)行裝置還設(shè)置有導(dǎo)管試驗(yàn)裝置，導(dǎo)管試驗(yàn)裝置包括左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置和右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置，左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置和右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置均包括調(diào)整螺栓、連接軸承以及圓弧筒，調(diào)整螺栓的螺紋端伸進(jìn)燃燒室中，連接軸承的外圈與圓弧筒連接，連接軸承的內(nèi)圈與調(diào)整螺栓的螺紋端連接，左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置和右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置的圓弧筒左右設(shè)置形成測(cè)試導(dǎo)管，測(cè)試導(dǎo)管包圍于氣門(mén)桿外。

優(yōu)選的，所述加載執(zhí)行裝置為兩個(gè)，兩加載執(zhí)行裝置的緩沖桿上分別設(shè)置有連接凸軌，加載切換桿上開(kāi)設(shè)有與兩緩沖桿的連接凸軌配合的連接凹槽，所述第二加載凸輪對(duì)應(yīng)于將兩緩沖桿連接起來(lái)后的加載切換桿的位置設(shè)置，轉(zhuǎn)軸上的加載凸輪為兩個(gè)，兩個(gè)加載凸輪分別對(duì)應(yīng)于兩氣門(mén)夾頭位置設(shè)置。

優(yōu)選的，還設(shè)置有輔助連接裝置，輔助連接裝置包括上電磁鐵和下電磁鐵，上電磁鐵和下電磁鐵分別為兩個(gè)，兩上電磁鐵分別設(shè)置于兩氣門(mén)夾頭上，兩下電磁鐵分別對(duì)應(yīng)兩上電磁鐵設(shè)置在燃燒室上。

優(yōu)選的，兩加載執(zhí)行裝置上還分別設(shè)置有防護(hù)板，防護(hù)板設(shè)置于轉(zhuǎn)軸和緩沖桿之間，兩防護(hù)板之間形成加載區(qū)，第二加載凸輪和兩加載凸輪伸入加載區(qū)中。

優(yōu)選的，所述燃燒室包括兩個(gè)供氣門(mén)伸入的氣門(mén)連接通道，氣門(mén)連接通道底部設(shè)置有用于裝夾氣門(mén)座圈的座圈夾頭，座圈夾頭下方為加熱腔室，加熱腔室中設(shè)置有加熱絲。

優(yōu)選的，氣門(mén)夾頭上設(shè)置有裝夾套筒，氣門(mén)桿連接到裝夾套筒中。

優(yōu)選的，所述第二加載凸輪凸出端大于或小于加載凸輪的凸出端。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、本發(fā)明不僅可以做氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試，還可以做氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的磨損測(cè)試，并且還可以通過(guò)控制氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的不同接觸形式，再配合到氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的磨損測(cè)試中，從而達(dá)到能在更多的情況下進(jìn)行測(cè)試。

2.本發(fā)明不僅可以做傳統(tǒng)氣門(mén)的磨損試驗(yàn)，還可以方便地做可變正時(shí)氣門(mén)的磨損試驗(yàn)，并可以同時(shí)對(duì)不同材質(zhì)的氣門(mén)進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行對(duì)比，極大地降低了試驗(yàn)時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的兩個(gè)加載凸輪分別對(duì)兩個(gè)緩沖桿進(jìn)行加載時(shí)的示意圖。

圖2是本發(fā)明的加載切換桿將兩緩沖桿連接起來(lái)的示意圖。

圖3是圖2中的第二加載凸輪對(duì)加載切換桿進(jìn)行加載時(shí)的示意圖。

圖4是本發(fā)明的左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置或右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置的結(jié)果示意圖。

圖5是本發(fā)明的左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置或右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置的主視圖。

圖6是本發(fā)明的緩沖桿中部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的加載切換桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的裝夾套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一：

一種氣門(mén)磨損試驗(yàn)裝置，包括加載裝置、用于固定氣門(mén)座圈以及使氣門(mén)座圈和氣門(mén)頭在模擬內(nèi)燃機(jī)燃燒環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)的燃燒室1，所述加載裝置包括動(dòng)力裝置以及加載執(zhí)行裝置，動(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置以及轉(zhuǎn)軸2，驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)軸連接，所述加載執(zhí)行裝置包括機(jī)架3、緩沖桿4、連接銷5以及沖擊彈簧6，轉(zhuǎn)軸設(shè)置于緩沖桿上方，機(jī)架上開(kāi)設(shè)有連接槽，連接槽中豎向開(kāi)設(shè)有導(dǎo)軌滑道7，緩沖桿一端連接到連接槽中，連接銷連接到緩沖桿和導(dǎo)軌滑道上，緩沖桿另一端為用于夾持氣門(mén)桿的氣門(mén)夾頭8，轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)于氣門(mén)夾頭位置處具有加載凸輪9，沖擊彈簧套設(shè)于氣門(mén)桿上，沖擊彈簧兩端分別與氣門(mén)夾頭和燃燒室連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有第二加載凸輪10，還設(shè)置有與緩沖桿連接使緩沖桿切換至承受第二加載凸輪加載力的加載切換桿11。

優(yōu)選的，加載執(zhí)行裝置還設(shè)置有導(dǎo)管試驗(yàn)裝置，導(dǎo)管試驗(yàn)裝置包括左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置和右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置，左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置和右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置均包括調(diào)整螺栓12、連接軸承以及圓弧筒13，調(diào)整螺栓的螺紋端伸進(jìn)燃燒室中，連接軸承的外圈與圓弧筒連接，連接軸承的內(nèi)圈與調(diào)整螺栓的螺紋端連接，左導(dǎo)管試驗(yàn)裝置和右導(dǎo)管試驗(yàn)裝置的圓弧筒左右設(shè)置形成測(cè)試導(dǎo)管，測(cè)試導(dǎo)管包圍于氣門(mén)桿外。

優(yōu)選的，所述加載執(zhí)行裝置為兩個(gè)，兩加載執(zhí)行裝置的緩沖桿上分別設(shè)置有連接凸軌14，加載切換桿上開(kāi)設(shè)有與兩緩沖桿的連接凸軌配合的連接凹槽15，所述第二加載凸輪對(duì)應(yīng)于將兩緩沖桿連接起來(lái)后的加載切換桿的位置設(shè)置，轉(zhuǎn)軸上的加載凸輪為兩個(gè)，兩個(gè)加載凸輪分別對(duì)應(yīng)于兩氣門(mén)夾頭位置設(shè)置。

優(yōu)選的，還設(shè)置有輔助連接裝置，輔助連接裝置包括上電磁鐵和下電磁鐵16，上電磁鐵和下電磁鐵分別為兩個(gè)，兩上電磁鐵分別設(shè)置于兩氣門(mén)夾頭上，兩下電磁鐵分別對(duì)應(yīng)兩上電磁鐵設(shè)置在燃燒室上。

優(yōu)選的，兩加載執(zhí)行裝置上還分別設(shè)置有防護(hù)板17，防護(hù)板設(shè)置于轉(zhuǎn)軸和緩沖桿之間，兩防護(hù)板之間形成加載區(qū)，第二加載凸輪和兩加載凸輪伸入加載區(qū)中。

優(yōu)選的，所述燃燒室包括兩個(gè)供氣門(mén)18伸入的氣門(mén)連接通道19，氣門(mén)連接通道底部設(shè)置有用于裝夾氣門(mén)座圈的座圈夾頭，座圈夾頭下方為加熱腔室20，加熱腔室中設(shè)置有加熱絲21。所述調(diào)整螺栓的螺紋端伸進(jìn)連接通道中，圓弧筒設(shè)置在連接通道中。

兩氣門(mén)頭均伸進(jìn)同一個(gè)加熱腔室中，可以保證兩個(gè)氣門(mén)的試驗(yàn)條件完全一致，因此在進(jìn)行對(duì)比時(shí)，可以避免試驗(yàn)條件不同帶來(lái)的影響。此外，還可以節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，降低能耗。

優(yōu)選的，氣門(mén)夾頭上設(shè)置有裝夾套筒22，氣門(mén)桿連接到裝夾套筒中。設(shè)置裝夾套筒不僅可使氣門(mén)的連接更穩(wěn)定，而且還可針對(duì)不同大小和長(zhǎng)度的氣門(mén)選用不同的裝夾套筒以適應(yīng)不同大小的氣門(mén)。

優(yōu)選的，連接槽兩側(cè)壁上豎向開(kāi)設(shè)有導(dǎo)軌滑道，連接銷穿過(guò)緩沖桿，且兩端凸出于緩沖桿，連接銷兩端分別連接到兩側(cè)的導(dǎo)軌滑道中。導(dǎo)軌滑道的設(shè)置可使本發(fā)明能適應(yīng)于不同長(zhǎng)度的氣門(mén)的測(cè)試，此外，在氣門(mén)夾頭進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)時(shí)，連接銷兩端在導(dǎo)軌滑道中上下移動(dòng)，從而適應(yīng)氣門(mén)夾頭的往復(fù)移動(dòng)，避免緩沖桿產(chǎn)生繞連接銷的轉(zhuǎn)動(dòng)，使氣門(mén)桿受到緩沖桿徑向的力，從而影響測(cè)試的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選的，所述第二加載凸輪凸出端大于或小于加載凸輪的凸出端。本發(fā)明可以選擇使第二加載凸輪凸出端大于加載凸輪的凸出端，并將第二加載凸輪作為高速加載輪，可保證高速測(cè)試下的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的工作過(guò)程及工作原理：本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)三種形式的氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試以及兩種情形下的氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的磨損測(cè)試。

氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試的第一種形式：低速下氣門(mén)-座圈摩擦副的磨損測(cè)試，驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩加載凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)分別驅(qū)動(dòng)兩氣門(mén)夾頭，當(dāng)兩加載凸輪的凸出端與兩氣門(mén)夾頭接觸時(shí)，兩氣門(mén)夾頭向下移動(dòng)，兩沖擊彈簧收縮，兩氣門(mén)向下移動(dòng)，而隨著兩加載凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，兩氣門(mén)夾頭與兩加載凸輪的基圓接觸，兩沖擊彈簧則分別帶動(dòng)兩氣門(mén)的氣門(mén)頭對(duì)兩氣門(mén)座圈進(jìn)行沖擊，如此重復(fù)，使兩氣門(mén)頭分別與兩氣門(mén)座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進(jìn)行切換。從而研究氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副在低速下的磨損狀況。

氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試的第二種形式：高速下的氣門(mén)-座圈摩擦副的磨損測(cè)試，將兩上電磁鐵和兩下電磁鐵開(kāi)啟，使兩緩沖桿下移，將移動(dòng)加載切換桿上的連接凹槽連接到兩緩沖桿的連接凸軌上，將兩緩沖桿連接起來(lái)，兩上電磁鐵和兩下電磁鐵分別將兩緩沖桿向下拉，將兩緩沖桿向下拉至第二加載凸輪以下，能避免在加載切換桿與兩緩沖桿連接起來(lái)時(shí)受第二加載凸輪干擾(阻擋)，將兩緩沖桿連接起來(lái)后，關(guān)閉兩上電磁鐵和兩下電磁鐵，驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第二加載凸輪與加載切換桿接觸，當(dāng)?shù)诙虞d凸輪的凸出端與加載切換桿接觸時(shí)，加載切換桿同時(shí)帶動(dòng)兩緩沖桿下移，兩沖擊彈簧收縮，兩氣門(mén)向下移動(dòng)，而隨著第二加載凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二加載凸輪的基圓與加載切換桿接觸，兩沖擊彈簧則分別帶動(dòng)兩氣門(mén)的氣門(mén)頭分別對(duì)兩氣門(mén)座圈進(jìn)行沖擊，如此重復(fù)，使兩氣門(mén)頭分別與兩氣門(mén)座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進(jìn)行切換。從而研究氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副在高速下的磨損狀況。

氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試的第三種形式：低-高速切換下的氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試，此處以低速然后高速為實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明：驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩加載凸輪分別與兩沖擊彈簧相配合作用下帶動(dòng)兩氣門(mén)的氣門(mén)頭作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)兩氣門(mén)座圈進(jìn)行沖擊，使兩氣門(mén)頭分別與兩氣門(mén)座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進(jìn)行切換。

換高速時(shí)，將兩上電磁鐵和兩下電磁鐵開(kāi)啟，使兩緩沖桿下移并通過(guò)加載切換桿將兩緩沖桿連接起來(lái)，然后，關(guān)閉兩上電磁鐵和兩下電磁鐵，驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第二加載凸輪配合兩沖擊彈簧使兩氣門(mén)的氣門(mén)頭作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)兩氣門(mén)座圈進(jìn)行沖擊，使兩氣門(mén)頭分別與兩氣門(mén)座圈在分離和沖擊兩種狀態(tài)下進(jìn)行切換，從而研究氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副在低-高速切換下的磨損狀況。

本發(fā)明還可以適用于可變正時(shí)氣門(mén)的試驗(yàn)，其試驗(yàn)過(guò)程與氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試的第三種形式相似，不同之處在于，可在等速和變速(從高速變低速或從低速變高速)下進(jìn)行可變正時(shí)氣門(mén)試驗(yàn)。

這主要是由于兩個(gè)加載凸輪相同，第二加載凸輪凸出端大于兩加載凸輪的凸出端，因此，在使用第二加載凸輪進(jìn)行加載時(shí)對(duì)比使用兩加載凸輪進(jìn)行加載時(shí)，增加了氣門(mén)的開(kāi)口大小，改變開(kāi)口弧度以及提高單次行程的進(jìn)、排氣時(shí)間，此時(shí)內(nèi)燃機(jī)的效率高，動(dòng)力足；反之，使用兩加載凸輪進(jìn)行加載時(shí)，在動(dòng)力足的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了節(jié)省燃料的效果。

氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的磨損測(cè)試的第一種情況：通過(guò)兩調(diào)整螺栓調(diào)整兩圓弧筒使測(cè)試導(dǎo)管與氣門(mén)處于正確配合位置，然后分別進(jìn)行上述的氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試。

氣門(mén)-導(dǎo)管摩擦副的磨損測(cè)試的第二種情況：通過(guò)兩調(diào)整螺栓調(diào)整兩圓弧筒使測(cè)試導(dǎo)管與氣門(mén)形成一定角度然后分別進(jìn)行上述的氣門(mén)-氣門(mén)座圈摩擦副的磨損測(cè)試。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。