[發明專利]用于演示與模擬驗證船用發動機多缸缸壓在線監測系統的試驗臺

有效

• 申請號: 201610095900.8
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105628390B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 余永華;張立浩;楊建國
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明,王淳景

技術領域

本發明屬于船用發動機性能監測技術領域，涉及一種用于演示與模擬驗證船用發動機多缸缸壓在線監測系統的試驗臺。

背景技術

發動機氣缸壓力示功圖是描述發動機動力性能的基本手段，它綜合反映了發動機輸出機械功的熱力轉換過程。測量氣缸壓力示功圖的實質是測量氣缸中氣體壓力隨時間(或曲軸轉角、氣缸容積)變化的信號。氣缸壓力示功圖的面積代表發動機氣缸內一個工作循環所作的指示功，利用氣缸壓力示功圖可研究發動機缸內的燃燒過程、燃燒放熱率、氣體與缸壁傳熱過程、進排氣過程以及提取故障信息用于診斷。

目前，船用發動機氣缸壓力示功圖由缸壓在線監測系統獲取，缸壓在線監測系統投入使用前需要進行調試，目前對缸壓在線監測系統的調試主要在實機上完成。這種調試方式費時費力，不易模擬故障情況，無法方便快捷的對監測系統進行全面的評價，也不便于監測系統的功能演示。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于演示與模擬驗證船用發動機多缸缸壓在線監測系統的試驗臺，它結構簡單，調整方便，可以模擬不同工況下的發動機氣缸壓力曲線，便于監測系統軟硬件功能演示和缸壓在線監測系統軟件開發調試。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種用于演示與模擬驗證船用發動機多缸缸壓在線監測系統的試驗臺，該試驗臺包括底座、電機、凸輪軸、齒輪和凸輪；

所述凸輪軸通過一對支撐裝置安裝在底座上，所述凸輪軸與支撐裝置之間設置有軸承；

所述電機安裝在凸輪軸的一端，用于驅動所述凸輪軸旋轉；

所述齒輪固定安裝在凸輪軸靠近電機的一端，所述齒輪的端面上安裝有一定位銷，所述齒輪的外側設置有第一磁電式傳感器，所述第一磁電式傳感器用于采集齒輪齒圈模擬產生的曲軸轉角信號，所述定位銷的外側設置有第二磁電式傳感器，所述第二磁電式傳感器用于采集定位銷模擬產生的發動機上止點觸發信號，所述第一磁電式傳感器和第二磁電式傳感器分別與缸壓在線監測系統連接；

與發動機缸數一致的多個凸輪固定安裝在凸輪軸上，多個凸輪按照發動機發火間隔角相錯排列，各個凸輪的型線與對應的氣缸缸內壓力曲線一致，每個凸輪的外側對應設置一個位移傳感器，所有位移傳感器通過前置放大器與缸壓在線監測系統連接，所述位移傳感器經前置放大器輸出與凸輪升程大小成正比的信號，用于采集對應的凸輪的缸內壓力模擬信號。

按上述技術方案，該試驗臺還包括安裝在凸輪軸另一端的光電編碼器，所述光電編碼器與缸壓在線監測系統連接。

按上述技術方案，所述電機為可實現無級調速的可變轉速電機，調速范圍為100r/min～1500r/min。

本發明產生的有益效果是：該試驗臺可以通過改變凸輪的數量以模擬不同缸數的發動機，還可以通過改變凸輪之間的相對夾角以模擬直列式或V型發動機，還可以通過更換不同型線的凸輪以模擬各缸工作不均勻性故障，提供不同工況甚至是故障工況下的氣缸壓力模擬信號，最后通過位移傳感器和前置放大器輸出模擬不同工況下的發動機氣缸壓力曲線，以方便地對缸壓在線監測系統軟件開發和調試，節約監測系統軟件開發時間，可以全面有效驗證監測系統的功能。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

圖中：1-底座、2-凸輪軸、3-齒輪、4-凸輪、5-支撐裝置、6-軸承、7-定位銷、10-電機、11-聯軸器、19-光電編碼器、21-第一磁電式傳感器、22-第二磁電式傳感器、23-位移傳感器、24-前置放大器、25-缸壓在線監測系統、26-計算機。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，一種用于演示與模擬驗證船用發動機多缸缸壓在線監測系統的試驗臺，該試驗臺包括底座1、電機10、凸輪軸2、齒輪3和凸輪4；

凸輪軸2通過一對支撐裝置5安裝在底座1上，凸輪軸2與支撐裝置5之間設置有軸承6；

電機10安裝在凸輪軸2的一端，用于驅動凸輪軸2旋轉，其中，電機通過聯軸器11與凸輪軸的一端連接；