[實用新型]氣門座圈快速磨損試驗系統

無效

• 申請號: 200920201098.1
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN201575959U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 王帥;李佳;劉忠民;劉震濤;俞小莉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本實用新型涉及一種動力機械領域的快速磨損試驗系統，更具體地說，本實用新型涉及一種內燃機用氣門與座圈快速磨損試驗系統。

背景技術

在眾多發動機的摩擦副中，氣門與座圈潤滑條件差、工作條件惡劣，高溫沖擊的同時有廢氣腐蝕，是非常容易產生磨損失效的重要摩擦副之一。

高溫磨損產生的直接后果是造成氣門(座圈)磨損，氣門下沉，極端情況下會導致氣門間隙消失、無法落座、燃氣泄露，發動機功率大幅下降同時氣門過熱燒蝕。因此，氣門與座圈的運行壽命與可靠性在某種程度上決定了發動機的工作性能、服役壽命與輸出功率。

近年來，發動機特別是柴油機正朝著大功率、低能耗和長壽命的方向發展。這就對燃燒室的重點部件與磨損件-氣門與座圈的設計和使用壽命提出了更高的要求。無形中這也推動了近年來對氣門與座圈磨損機理、新材料與新技術的研究與發展，納米涂層技術、溶銅技術、粉末冶金材料、陶瓷材料等技術的出現于應用，強化了氣門與座圈的硬度與強度，在一定程度上改善了氣門與座圈的磨損情況。

國內外傳統的氣門與座圈的試驗與評價方法，通常是在發動機整機上進行的，不僅周期長、造價高、損耗人力而且受到環境因素等影響較大，不便于數據的整理和規律的摸索，傳統的氣門落座速度的限制也往往采用經驗值限定。而傳統的材料磨損試驗機也往往只針對某種材料的固有特性，與發動機實際運行狀態相差較大，且氣門與座圈不同材料間彼此配對使用的磨損情況則研究較少。

國內現有的研究氣門-座圈磨損的專項試驗機較少，可查的實用新型專利有發動機汽門-門座雙頭強化磨損模擬試驗機(申請號90100227.5，公開號CN1045453A)和新型氣門與座圈磨損試驗系統(申請號200810122117.1，公開號CN103198359)等。前者雖然可以模擬高溫環境，但是結構及驅動形式復雜、布置龐大、控制不靈活，且由電爐模擬高溫環境與實際運行狀況有一定的差異。后者可以準確模擬燃燒環境，但是燃燒器倒置布置，操作不方便、安全系數低，且電磁鐵驅動柴油機等重型氣門時要求驅動力大電磁鐵體積變大，給布置和冷卻帶來了困難，影響了其適用范圍，同時該系統要求氣門落座完全由控制系統電流控制，控制要求和成本較高、需要充分考慮阻尼對系統落座的影響。

因此為深入研究氣門與座圈的磨損機理，設計出新型穩定可靠、物美價廉、高性能的氣門與座圈試驗系統，需要設計一種簡單實用方便可靠的試驗系統來進行氣門與座圈的試驗，評價氣門與座圈的性能。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種新型氣門與座圈磨損試驗系統。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本實用新型提供了一種氣門座圈快速磨損試驗系統，包括通過聯軸器相互連接的電機和凸輪軸，還包括：位于氣缸蓋上的氣門，以及位于氣門和氣缸蓋之間的氣門座圈；氣門的氣門桿穿過氣缸蓋，氣門桿上還配套設置氣門彈簧及彈簧座圈；其特征在于，在氣門上方設置燃燒器，彈簧座圈通過挺柱與凸輪軸相接。

作為一種改進，所述氣缸蓋上設冷卻水入口和出口。

作為一種改進，所述燃燒器有一個燃燒頭，燃燒器上設置連接至燃燒頭的冷卻水進水管、冷卻水出水管、燃氣進氣管和氧氣進氣管，還設置調節氧氣與燃氣流量的氣體流量調節閥。

作為一種改進，該系統包括一個潤滑系統：所述凸輪軸與油泵、濾油器布置于油殼中，油泵通過凸輪軸的旋轉驅動。

作為一種改進，所述油泵是齒輪泵。

作為一種改進，在標定時：在氣門上安裝氣門加速度傳感器，電機內設置光電編碼器，聯軸器處設轉速傳感器，各信號采集設備均通過信號線，經由信號采集裝置的A/D模塊連接至上位機；上位機通過變頻器連接至電機。

作為一種改進，在試驗時：設置高溫熱電偶和測溫儀用于測量氣門溫度，設置火焰溫度監測裝置用于監測火焰溫度，各信號采集設備均通過信號線，經由信號采集裝置的A/D模塊連接至上位機。

作為一種改進，所述燃燒器通過燃燒器固定鈕固定在燃燒器固定支架上，燃燒器固定支架安裝在下支板上；氣缸蓋固定在上支板上，支板支柱相連上支板和下支板。

作為一種改進，該系統有一控制柜，控制柜中裝有變頻器及顯示溫度、壓力、電機轉速和沖擊次數的二次儀表。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：