本發(fā)明涉及一種大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置及其測試方法。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)外的普通渦輪增壓器都沒有單獨的冷卻系統(tǒng)無論是油冷還是水冷都是“借用”發(fā)動機(jī)本身的機(jī)油路和冷卻水路，但對于大功率和特大功率的柴油增壓器來講，由于適配于船用或大型運(yùn)輸設(shè)備，高溫、高壓、重載，工作環(huán)境十分惡劣，渦輪增壓器會因為散熱不佳而導(dǎo)致溫度過高，從而縮短增壓器的使用壽命；

為解決此問題，推出了水冷渦殼的設(shè)計，在常規(guī)渦輪增壓器殼體氣循環(huán)回路外側(cè)再增加了一個冷卻水循環(huán)回路，由于多增加了一個水循環(huán)回路而使得鑄造的難度大大增加，機(jī)加工難度因設(shè)計的特殊也同步上升；國外制造大型水冷增壓器的企業(yè)主要有cummins、honeywell、borgwarner；為確保水冷增壓器在苛刻的工作環(huán)境下正常工作，對渦殼水循環(huán)回路的泄漏量測試就變得尤為重要，這直接關(guān)系到整機(jī)的安全性。

傳統(tǒng)對水冷渦殼泄漏量做兩道測試。水循環(huán)回路的泄漏量測試方法為——氣泡法。對渦輪增壓器殼體的水循環(huán)回路進(jìn)行裝配密封后，充入預(yù)設(shè)定壓力的壓縮空氣，浸泡在特殊配比的水性溶劑內(nèi)，觀察水冷渦殼經(jīng)過一定時間后觀察是否有氣泡泄漏。在該檢測過程中，依靠傳統(tǒng)的人工目測和手工敲字確認(rèn)的方法，過程不可靠。誤判、漏測的風(fēng)險很高。

氣循環(huán)回路的泄漏量測試方法為——壓力衰減泄漏檢測方法及壓差法。對渦輪增壓器殼體的氣循環(huán)回路用氣缸+膠皮的方式密封，充入預(yù)設(shè)定壓力的壓縮空氣后，關(guān)閉加壓供給。同時檢測系統(tǒng)對內(nèi)部參考系統(tǒng)也進(jìn)行加壓，到達(dá)設(shè)定壓力值后停止加壓。這時被測容腔的壓力與參考系統(tǒng)的壓力通過壓差擴(kuò)大系統(tǒng)進(jìn)行比較，最后壓差值通過放大器轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)輸出模擬計算的泄漏量數(shù)據(jù)。此壓差檢測設(shè)備成本比較高一般在3-5w/臺。

由于氣循環(huán)回路容腔較大一般在2~3l，工作和測試壓力非常高達(dá)30p.s.i，而氣循環(huán)回路實際允許的泄漏值極小（理論上是不漏的設(shè)計）。用氣缸和普通膠皮的密封方式，在高壓下很難堵死。而壓差比較法測試這極小測漏值時間長，誤差大，檢測設(shè)備成本非常高，測試過程穩(wěn)定性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置及其測試方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置，它包括氣源、調(diào)節(jié)閥、穩(wěn)壓閥、電磁閥、管道式過濾器、小型流量傳感器、壓力傳感器、泄壓閥以及快插接頭，其中調(diào)節(jié)閥、穩(wěn)壓閥、電磁閥、管道式過濾器以及小型流量傳感器從前至后依次設(shè)置與一條氣路上，氣源連接該氣路的前端，壓力傳感器、泄壓閥以及快插接頭分別連接該氣路后端的同一節(jié)點。

將水冷渦殼的水循環(huán)回路的堵蓋孔、其余堵頭孔分別進(jìn)行裝配封堵，留一堵頭孔用帶有進(jìn)氣孔的封頭封堵，從該帶有進(jìn)氣孔的封頭處在水循環(huán)回路內(nèi)注入規(guī)定壓力p1的壓縮空氣，再將水冷渦殼完全浸沒在水性溶液測試槽內(nèi)，啟動時間控制器進(jìn)行氣泡測試，觀察水冷渦殼是否有氣泡泄漏，如水冷渦殼上有水泡泄漏，則判定零件不合格，用記號筆在水冷渦殼失效處做好標(biāo)記，并立即在失效水冷渦殼上噴涂紅漆，放入黃色不合格零件待判箱；

一種大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置的測試方法：

如果水冷渦殼在規(guī)定測試時間內(nèi)無任何氣泡泄漏，則切斷氣源；再將水冷渦殼取出放置在大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置的流量測試平臺定位芯上，水冷渦殼進(jìn)氣插頭與快插接頭相連，啟動測試按鈕，plc控制氣源進(jìn)氣，調(diào)壓閥設(shè)置進(jìn)氣壓力，電磁閥對水冷渦殼內(nèi)的水循環(huán)回路繼續(xù)沖氣，管道式過濾器對氣路上的壓縮空氣進(jìn)行過濾，壓力傳感器顯示氣路上的壓力值，當(dāng)壓力值達(dá)到預(yù)設(shè)定值p2，穩(wěn)壓閥進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)壓，小型流量傳感器實時檢測氣路上的流量值，當(dāng)流量值小于或等于設(shè)定下限值時，小型流量傳感器發(fā)出信號，打標(biāo)機(jī)接收到合格信號就進(jìn)行刻印打標(biāo)，泄壓閥動作排氣，如果測試不合格，則系統(tǒng)報警，打標(biāo)機(jī)不動作，plc通過觸摸屏顯示并存儲測試的泄漏值。

作為一種優(yōu)選，預(yù)設(shè)定值p2=水循環(huán)回路內(nèi)注入規(guī)定壓力p1+8kpa。

作為一種優(yōu)選，小型流量傳感器為ckdfsm系列小型流量傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置使用小型流量傳感器，充氣體后可立即進(jìn)行檢測，縮短檢測時間，提高檢測效率；即使在微壓下，也可根據(jù)針孔比例輸出，可進(jìn)行微泄漏直至零泄漏檢測；小型流量傳感器直接檢測系統(tǒng)流量值，判斷直觀，精度高。

附圖說明

圖1為大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置的流程示意圖。

圖2為大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置的氣路原理示意圖。

其中：

氣源1、調(diào)節(jié)閥2、穩(wěn)壓閥3、電磁閥4、管道式過濾器5、小型流量傳感器6、壓力傳感器7、泄壓閥8、快插接頭9、水冷渦殼10、標(biāo)準(zhǔn)泄漏封樣11。

具體實施方式

參見圖1-圖2，本發(fā)明涉及的一種大型柴油水冷渦輪增壓器泄漏量測試裝置，它包括氣源1、調(diào)節(jié)閥2、穩(wěn)壓閥3、電磁閥4、管道式過濾器5、小型流量傳感器6、壓力傳感器7、泄壓閥8以及快插接頭9，其中調(diào)節(jié)閥2、穩(wěn)壓閥3、電磁閥4、管道式過濾器5以及小型流量傳感器6從前至后依次設(shè)置與一條氣路上，氣源1連接該氣路的前端，壓力傳感器7、泄壓閥8以及快插接頭9分別連接該氣路后端的同一節(jié)點；

將水冷渦殼10的水循環(huán)回路的堵蓋孔、其余堵頭孔分別進(jìn)行裝配封堵，留一堵頭孔用帶有進(jìn)氣孔的封頭封堵，從該帶有進(jìn)氣孔的封頭處在水循環(huán)回路內(nèi)注入規(guī)定壓力的壓縮空氣（30p.s.i），再將水冷渦殼10完全浸沒在水性溶液測試槽內(nèi)，啟動時間控制器進(jìn)行氣泡測試，觀察水冷渦殼10是否有氣泡泄漏。如水冷渦殼10上有水泡泄漏，則判定零件不合格，用記號筆在水冷渦殼10失效處做好標(biāo)記，并立即在失效水冷渦殼10上噴涂紅漆，放入黃色不合格零件待判箱。

如果水冷渦殼10在規(guī)定測試時間內(nèi)無任何氣泡泄漏，則切斷氣源。再將水冷渦殼取出放置在流量測試平臺定位芯上，水冷渦殼10進(jìn)氣插頭與快插接頭9相連，啟動測試按鈕。plc控制氣源1進(jìn)氣，調(diào)壓閥2設(shè)置進(jìn)氣壓力，電磁閥4對水冷渦殼10內(nèi)的水循環(huán)回路繼續(xù)沖氣，管道式過濾器5對氣路上的壓縮空氣進(jìn)行過濾，壓力傳感器7顯示氣路上的壓力值，當(dāng)壓力值達(dá)到預(yù)設(shè)定值，穩(wěn)壓閥3進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)壓，小型流量傳感器6為ckdfsm系列小型流量傳感器，小型流量傳感器6實時檢測氣路上的流量值。當(dāng)流量值小于或等于設(shè)定下限值時，小型流量傳感器6發(fā)出信號，打標(biāo)機(jī)接收到合格信號就進(jìn)行刻印打標(biāo)，泄壓閥8動作排氣。如果測試不合格，則系統(tǒng)報警，打標(biāo)機(jī)不動作。plc通過觸摸屏顯示并存儲測試的泄漏值。

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)泄漏封樣11接入快插接頭9時，可進(jìn)行系統(tǒng)流量值的點檢和效驗。

水冷渦殼取出放置在流量測試平臺定位芯上時小型流量傳感器測試時的進(jìn)氣壓力設(shè)定值p2=氣泡測試時設(shè)定壓力p1+8kpa,這樣在微壓差下，縮短系統(tǒng)進(jìn)氣時間、穩(wěn)壓時間。當(dāng)測試系統(tǒng)由氣泡測試時設(shè)定壓力至小型流量傳感器測試時的進(jìn)氣壓力設(shè)定值p2的進(jìn)氣過程中，小型流量傳感器實時檢測系統(tǒng)通過的流量值，當(dāng)被測內(nèi)腔壓力值穩(wěn)定在p2時，由于水冷渦殼測試內(nèi)腔為零泄漏，進(jìn)入被測內(nèi)腔的氣體流量也接近零，則小型流量傳感器的測試值也趨于接近零的微小值。

壓差法與小型流量傳感器法對比：

一、壓差法：

1、使用壓差法，要根據(jù)充氣體后的壓力下降進(jìn)行判斷，測量花費(fèi)時間長；

2、水冷渦殼水循環(huán)回路是零泄漏設(shè)計，理論是沒有壓差，所以用壓差法檢測精度不高；

3、對系統(tǒng)壓力變動、氣體溫度變化敏感，誤差大；

4、壓差法設(shè)備成本高；

二、小型流量傳感器法：

1、使用小型流量傳感器，充氣體后可立即進(jìn)行檢測，縮短檢測時間，提高檢測效率；

2、即使在微壓下，也可根據(jù)針孔比例輸出，可進(jìn)行微泄漏直至零泄漏檢測；

3、小型流量傳感器直接檢測系統(tǒng)流量值，判斷直觀，精度高；

4、小型流量傳感器制作成本低。

實施例一：

按圖紙要求裝配水冷渦殼10出氣端及圓周方向六個堵蓋，裝配圓周方向六個堵頭，留一堵頭孔裝配進(jìn)氣堵頭，封堵水冷渦殼的水循環(huán)回路。按氣泡法測試壓力30p.s.i（206.8kpa）控制進(jìn)氣壓力p2，氣源進(jìn)氣，零件放入測試槽直至完全浸沒在水性溶液中，啟動時間控制器，觀察零件是否有氣泡泄漏。如果有氣泡泄漏，則用記號筆標(biāo)記處漏氣處，并直接噴紅漆在零件上，關(guān)閉時間控制器，測試結(jié)束，零件放入不合格品待判箱。

如果零件沒有氣泡泄漏，待時間控制器提示后，切斷氣源，取出被測零件放置在定位芯處，法蘭面靠在定位點上，接入充氣接頭，設(shè)置進(jìn)氣壓力p1=壓力p2+8kpa，按開始按鈕，系統(tǒng)進(jìn)氣，小型流量傳感器實時檢測系統(tǒng)流量，待壓力達(dá)到設(shè)置p1，系統(tǒng)進(jìn)行保壓，小型流量傳感器數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，plc控制測試時間到，小型流量傳感器輸出信號，指示燈亮，泄壓閥動作。零件合格亮綠燈，打標(biāo)機(jī)動作，進(jìn)行標(biāo)識刻印并保存數(shù)據(jù)值到顯示屏。如果測試不合格，亮紅燈，泄壓閥動作，打標(biāo)機(jī)不動作，程序結(jié)束。