[實用新型]一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統

有效

• 申請號: 201420162187.0
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN203758939U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王春風;李文杰;劉先黎;林永賢;林海強;易致達;何春華
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;查芷琦

技術領域

本實用新型涉及發動機領域，特別涉及一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統。

背景技術

氣缸體、氣缸蓋、排氣管等是發動機的主要零部件，其耐熱疲勞性能的好壞直接影響發動機的整體品質。發動機的零部件一旦進行材料變更或結構更改都必須進行模擬工況的可靠性試驗。氣缸體、氣缸蓋、排氣管等零部件需要在高溫下工作，因此，對于這些零部件的材料變更或結構改進，均需要進行耐熱疲勞試驗。目前對發動機氣缸體、氣缸蓋、排氣管等零部件的耐熱疲勞試驗有如下方式。

第一種是在發動機臺架試驗機上做可靠性試驗，這種方式需要針對每種結構或材料的零部件裝配到一臺發動機上，然后連接到臺架試驗機上進行可靠性試驗。針對每種結構或材料的零部件裝配一臺發動機，試驗成本很高；并且一次試驗只能對一個零部件進行試驗，正常情況下每次試驗需要耗時500小時，對不同結構或材料的同一種零部件全部做一次試驗，周期很長，效率很低；不能同時對同一種零部件的不同結構或材料進行試驗，無法保證試驗條件相同，且無法進行直接對比，這樣的試驗誤差較大。

第二種是在將零部件的局部取薄片后加工為結構相同的標準試樣，或將與該零部件材質相同的試塊加工成結構相同的標準試樣，將標準試樣在小型加熱裝置（加熱溫度在200℃以下）內加熱到設定溫度后，再用水或空氣的方式冷卻停留一段時間，如此反復做冷熱沖擊疲勞試驗，根據熱疲勞裂紋萌生的早晚和擴展速率做出判定。

金屬材料、零構件在循環應力或循環應變作用下，在一處或幾處逐漸產生局部永久性累積損傷，經一定循環次數后發生部分或完全斷裂，斷裂包括裂紋的萌生與擴展的過程。

由于這種方式中的小型加熱裝置的最高溫度在200℃以下，而氣缸體、氣缸蓋、排氣管的工作溫度在500℃以上，因此無法模擬這些零部件在實際工況下的零部件的熱疲勞情況；這種方式無法反應同一種材料的不同結構的零部件的熱疲勞性能，因此試驗結果準確度欠佳；試驗時需要專人在現場操作，每隔數分鐘一個冷熱循環，每次均需要操作人員從加熱裝置取出樣件并放入水中冷卻，然后再放回加熱裝置內，工作強度高，且效率低。

另外，還有一種氣缸蓋的熱疲勞試驗機，根據氣缸蓋上的溫度場分布情況在相應位置鉆出若干個通孔，用于安裝熱電偶，在PLC系統上設置各個部位的加熱溫度和冷卻時間等參數，然后通過線圈對缸蓋底面的燃燒室區域進行循環式的加熱和空冷以評判裂紋萌生和擴展情況。這種方式只能對氣缸蓋做試驗，通用性差；每次僅能試驗一缸，為避免對臨近缸造成影響，只能對不相鄰的兩個缸進行試驗，如六缸的氣缸蓋只能對第二和第五缸進行試驗，無法確定未做試驗的那些缸是否存在薄弱位置；不同的氣缸蓋的溫度場分布不同，需要準備專用的線圈，且熱電偶僅能一次性使用，試驗成本高；每次僅能試驗一個氣缸蓋，不能同時對采用不同結構或不同材料的氣缸蓋方案進行試驗，無法保證它們的試驗條件完全相同，且無法直接對比，對評判各方案的優劣有一定影響。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種零部件整體耐熱疲勞的試驗系統，從而克服發動機氣缸體、氣缸蓋、排氣管等零部件的耐熱疲勞試驗效率低、準確度欠佳的缺點。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統，系統包括：容置裝置，設有多個容置腔，多個容置腔用于容置同一種類型的零部件組，零部件組包括不同材料或不同結構的多個零部件；加熱爐，容置裝置容置在加熱爐內進行加熱；水箱，其內設有水循環控制裝置，容置裝置內的零部件在加熱后放置在水箱內進行冷卻；以及PLC控制器，其控制試驗系統的運行。

優選地，上述技術方案中，耐熱疲勞試驗系統還包括與PLC控制器配合運行的自動吊運機構，自動吊運機構包括吊鉤，以及使吊鉤橫向滑動的橫向導軌和使吊鉤上下運動的縱向導軌和滑枕；橫向導軌通過橫梁支撐，橫梁上設有用于指導吊鉤的運行軌跡的編碼器。

優選地，上述技術方案中，加熱爐內設有可移動的安置臺，容置裝置放置在安置臺上。

優選地，上述技術方案中，容置裝置上設有提梁和卡扣，提梁通過卡扣固定在容置裝置上，以用于運輸容置裝置。

優選地，上述技術方案中，加熱爐固定在地面上。

優選地，上述技術方案中，加熱爐部分地固定在地面下，且容置裝置放置在加熱爐的底部。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：