[發明專利]一種高壓油管疲勞試驗方法及設備

有效

• 申請號: 201210526240.6
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103018107A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李云強;馬興偉;常會楷;孫業曉
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，特別是發動機高壓油管疲勞試驗方法。本發明還涉及高壓油管疲勞試驗設備。

背景技術

高壓油管是發動機燃油系統的關鍵部件之一，為形狀復雜的管型零件，負責將燃油泵輸送來的高壓、高頻、高幅波動的燃油實時輸送到噴油器，與燃油泵、噴油器等構成燃油系統，完成對發動機的燃油供給。

燃油噴入發動機氣缸前需要很高的壓力，才能實現較好的霧化、燃燒效果，燃油的壓力通常是通過燃油泵實現的，目前機械燃油泵式柴油機的最大燃油壓力通常在800～1500bar。

機械泵燃油系統的燃油壓力會隨著燃油泵轉角的變化而變化，通常高壓油管中的壓力在一個壓力脈沖內會從0bar升高到燃油最大壓力之后再降至0bar，一秒鐘內燃油壓力波動的次數即為脈沖頻率，其隨著發動機轉速的變化而變化，目前國內柴油機高壓油管內燃油的脈沖頻率通常為10～20Hz。

高壓油管在工作過程中承受較為苛刻的工作條件，尤其是機械泵用高壓油管，其要承受燃油的高頻高壓脈沖沖擊，因此高壓油管經常會出現疲勞裂紋問題，疲勞裂紋不但會直接引起發動機故障，由裂紋導致的燃油泄漏還會極易引起火災甚至爆炸等嚴重后果。

目前，針對發動機高壓油管的試驗設備是高壓油管靜壓力打壓設備，即只能使高壓油管維持在一定的高壓（通常2500bar）下一段時間（通常60s）進行耐壓考核，但靜載荷試驗不能代替疲勞試驗，因此不能實現對高壓油管的疲勞壽命考核。

因此，如何實現對高壓油管疲勞壽命的考核，是本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種高壓油管疲勞試驗方法。該方法可以使被測高壓油管在高壓、高頻、高幅的工況下完成疲勞壽命的考核。

本發明的第二目的是提供一種實施上述方法的高壓油管疲勞試驗設備。

為實現上述第一目的，本發明提供一種高壓油管疲勞試驗方法，包括以下步驟：

步驟1：將高壓油管通過工裝固定，其進油口連接高頻脈沖動力源的出油口，出油口連接泄壓裝置的進油口；

步驟2：根據高壓油管的實際承受油壓、脈沖頻率及強化考核系數，調節高頻脈沖動力源的輸入參數，使輸出壓力和脈沖頻率滿足考核要求；

步驟3：根據高壓油管的設計要求、發動機整機的工況條件及整機耐久考核指標制定高壓油管的疲勞壽命標準；

步驟4：如果高壓油管考核壽命超過高壓油管的疲勞壽命標準，則高壓油管通過疲勞考核，否則視為不合格。

優選地，所述高頻脈沖動力源的最大壓力為1000~3000bar、壓力波動范圍為0~2000bar、脈沖頻率為20~30Hz，所述泄壓裝置的開啟壓力為100~300bar。

為實現上述第二目的，本發明還提供一種高壓油管疲勞試驗設備，包括燃油箱、高頻脈沖動力源、第一連接件、第二連接件和泄壓裝置；所述第一連接件的進油口連接所述高頻脈沖動力源的出油口，所述第一連接件的出油口用于連接被測高壓油管的進油口；所述第二連接件的進油口用于連接被測高壓油管的出油口，所述第二連接件的出油口連接所述泄壓裝置的進油口；所述泄壓裝置的出油口返回至燃油箱。

優選地，所述泄壓裝置的出油口通過第三連接件與燃油箱連接。

優選地，所述燃油箱與高頻脈沖動力源之間設有燃油濾清器。

優選地，所述高頻脈沖動力源、泄壓裝置均設有進行降溫的冷卻裝置。

優選地，所述高頻脈沖動力源為單體泵及其控制系統。

優選地，所述高頻脈沖動力源為氣液增壓泵及其控制系統。

優選地，所述高頻脈沖動力源為共軌泵及其控制系統。

優選地，所述泄壓裝置為噴油器。

優選地，所述第一連接件、第二連接件和第三連接件為帶有接頭的連接管路。

高壓油管管內燃油的高頻、高壓脈沖沖擊所引起的油管疲勞裂紋是導致高壓油管漏油的主要原因之一，本發明提供的高壓油管疲勞試驗方法采用高頻脈沖動力源和泄壓裝置實現對發動機燃油系統的模擬，通過高頻脈沖動力源提供足夠高的燃油壓力，通過控制動力源參數及泄壓裝置的開閉實現油壓的高頻、高幅波動，從而使被測高壓油管在高壓、高頻、高幅的工況下完成疲勞壽命的考核，而且可以在高于發動機的實際燃油壓力、脈沖頻率及脈沖波幅的條件下實現對高壓油管的強化、快速疲勞壽命考核。

本發明提供的高壓油管疲勞試驗設備用于實施上述試驗方法。由于上述試驗方法具有上述技術效果，該試驗設備也應具備相應的技術效果。

附圖說明