[發明專利]熱機耦合綜合環境試驗方法及系統

無效

• 申請號: 201310738591.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103698098A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳俊
• 申請（專利權）人: 天津航天瑞萊科技有限公司蘇州分公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01N3/18
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本發明涉及一種綜合環境試驗方法及系統，特別涉及一種熱機耦合綜合環境試驗方法及系統。

背景技術

對于分布于蒸汽輪機、內燃機等設備中的機軸、葉輪、火花塞來說，因其需要長期運行在高溫環境中，且同時還需承受多種復雜力學作用，故而在將其正常應用之前，一般需要對其進行綜合環境測試，以探知其高溫耐候性能、機械疲勞壽命等，進而保障設備的安全穩定運行，杜絕安全隱患。

參閱圖1所示系目前常用的綜合環境試驗系統的結構，其主要包括一溫控箱及一振動發生設備1，在測試過程中系將試件置于溫控箱中，并通過對溫控箱的整體內腔進行加熱而實現對試件的加熱，但這種方式設備結構復雜，能耗高，且振動發生設備的工作臺面上一般需加載過渡頭（這往往導致振動發生設備的負載增加，降低其性能）等，但即使如此，工作臺面仍會與溫控箱內腔有一定接觸，使得溫控箱內的熱量不可避免的會傳導至振動發生設備，并可能會導致振動發生設備內的非耐高溫組件損毀。另外，由于試件、至少是試件主體需被置于溫控箱內，使得在振動測試過程中，無法對試件進行全方位的力學性能測試。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種熱機耦合綜合環境試驗方法及系統，其能耗低，可在不對振動發生設備造成任何損傷的情況下，能實現對試件進行全面的環境試驗，包括各種類型的力學性能測試。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種熱機耦合綜合環境試驗方法，包括：在試件上套設導電線圈，并在所述導電線圈內通入交變電流，實現對試件的電磁感應渦流加熱，且同時以振動發生設備對試件進行振動測試。

作為優選的實施方案之一，在振動測試過程中，還至少對試件的局部施加至少用以擠壓、拉伸、彎折或扭曲所述試件的外力作用，并以相應傳感裝置監測試件對于所述外力作用的應變情況。

其中，用以對試件施加所述擠壓、拉伸、彎折或扭曲的外力作用的設備包括液壓施力設備、電動施力設備或氣動施力設備，但不限于此。

一種熱機耦合綜合環境試驗系統，包括：

振動發生設備，用以對試件進行振動測試，

以及，導電線圈，至少用以在振動測試過程中套設于試件上，并對試件進行電磁感應渦流加熱。

作為優選的實施方案之一，所述系統還包括：

施力裝置，用以在振動測試過程中至少對試件的局部施加至少能夠擠壓、拉伸、彎折或扭曲所述試件的外力作用；

以及，傳感裝置，用以監測試件對于所述外力作用的應變情況。

進一步的，所述施力裝置包括液壓施力設備、電動施力設備或氣動施力設備，但不限于此。

作為可行的實施方案之一，所述試件被固定安裝于振動發生設備的工作臺面上。

其中，所述振動發生設備可選自電動振動臺，但不限于此。

與現有技術相比，本發明的優點至少在于：

（1）本發明的熱機耦合綜合環境試驗方法易于操作，能耗低、不會對振動發生設備造成任何損傷，且能實現對試件進行全面的力學性能測試。

（2）本發明的熱機耦合綜合環境試驗系統結構簡單，易于安裝維護，易于操作，能耗低、成本低，可實現對試件進行全面的力學性能測試，且不會損傷振動發生設備。

附圖說明

圖1是現有熱機耦合綜合環境試驗系統的結構示意圖；

圖2是本發明一實施方案中一種熱機耦合綜合環境試驗系統的結構示意圖；

圖3是本發明一實施例中一種熱機耦合綜合環境試驗系統的結構示意圖；

圖4是本發明一實施例中一種熱機耦合綜合環境試驗系統的俯視圖；

圖中各組件及其附圖標記分別為：1-振動發生設備、工作臺面-11、過渡頭-12、柔性密封連接-13、夾具組件-14、絕熱夾具組件-14’、溫控箱-2、試件-3、導電線圈-4、第一施力機構5、第二施力機構6、第三施力機構7。

具體實施方式

以下結合附圖及相應的實施例對本發明的技術方案做更為詳細的說明。

如前所述，鑒于現有綜合環境試驗系統在應用于測試內燃機機軸、葉片、火花塞等組件時所存在的諸多不足，例如，需以溫控箱整體加熱而導致能耗高和振動發生設備受熱損傷，需在振動發生設備的工作臺面上安裝過渡頭等導致振動發生設備負載增加，無法實現對試件的綜合力學性能進行測試，等等。本案發明人提出了一種新型的熱機耦合綜合環境試驗方法及系統。