[發明專利]氣門彈簧疲勞試驗機

在審

• 申請號: 201811078277.0
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109100099A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 郝清超;劉剛;張雪達
• 申請（專利權）人: 山東聯美彈簧科技股份有限公司
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01N3/32
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 胡瑩

本發明用于氣門彈簧的疲勞試驗，具體涉及一種氣門彈簧疲勞試驗機，包括殼體和殼體內的固定壓板、往復壓板、壓板框、凸輪機構和變頻電機；壓板框通過頂軸與往復壓板固定連接；對應往復壓板設置導向機構；凸輪機構中，凸輪位于在壓板框內，凸輪軸與變頻電機的輸出軸連接，通過凸輪機構帶動以及導向機構的導向，往復壓板可實現上下往復運動；殼體上設置加熱介質進口、加熱介質出口和加簧窗口；在疲勞實驗時，彈簧裝配在往復壓板和固定壓板之間，且彈簧的一端固定在相應的安裝座上，殼體內填充加熱介質。本試驗機能夠模擬氣門彈簧的真實工況，從而能夠提高試驗數據的準確性，降低研發風險和研發成本，同時還能夠縮短試驗時間，提高試驗效率。

技術領域

本發明涉及一種氣門彈簧疲勞試驗機，用于氣門彈簧的疲勞試驗。

背景技術

氣門彈簧作為發動機配氣機構的關鍵部件，其特性直接影響到發動機的整體性能。而大多數氣門彈簧的損壞是由疲勞強度不足引起的，因此，對氣門彈簧進行真實工作環境下的疲勞試驗就顯得極其重要。而目前國內的疲勞試驗機，試驗條件均為室溫，并且試驗頻率很低，而氣門彈簧實際工作的溫度在100℃～150℃左右，壓縮頻率最高可達50Hz～60Hz。在這種試驗條件下，既造成試驗數據不準確，也拖長了試驗時間，極大的增加了研發成本和研發風險。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中的不足，提供一種能夠模擬氣門彈簧的真實工況、提高試驗效率及試驗數據準確性、同時降低研發風險和研發成本的氣門彈簧疲勞試驗機。

本發明所述的氣門彈簧疲勞試驗機，包括殼體和位于殼體內的固定壓板、往復壓板、壓板框、凸輪機構和變頻電機；壓板框通過頂軸與往復壓板固定連接；對應往復壓板設置導向機構；凸輪機構中，凸輪位于在壓板框內，且壓板框的上板、下板均與凸輪接觸，凸輪軸與變頻電機的輸出軸連接，通過凸輪機構帶動以及導向機構的導向，往復壓板可實現上下往復運動；往復壓板上具有數個安裝座；殼體上設置加熱介質進口、加熱介質出口和加簧窗口；在疲勞實驗時，彈簧裝配在往復壓板和固定壓板之間，且彈簧的一端固定在相應的安裝座上，殼體內填充加熱介質，加熱介質進口、加熱介質出口和加簧窗口均處于密封關閉狀態。

因氣門彈簧實際工況都為壓縮狀態，因此在整個疲勞試驗過程中，要通過固定壓板對彈簧提供壓力，保證彈簧始終處于壓縮狀態。但本試驗機也可用于拉伸彈簧的疲勞試驗，實際應用時，只需要在本試驗機的固定壓板與往復壓板上固定帶彈簧掛鉤的固定座，將彈簧兩端掛在固定座的彈簧掛鉤上，就可實現拉伸彈簧試驗，在疲勞試驗過程中確保彈簧始終處于拉伸狀態。

使用前，打開加簧窗口，將待試驗氣門彈簧放入試驗機內并安裝在往復壓板的安裝座上，使氣門彈簧位于往復壓板和固定壓板之間，同時需要保證安裝后的氣門彈簧處于非拉伸狀態，之后關閉加簧窗口，調節變頻電機的頻率，并將所需溫度的加熱介質通入殼體內(實際應用時，需確保整個試驗過程中，氣門彈簧完全浸入加熱介質中)，以模擬氣門彈簧的真實工況——包括氣門彈簧實際工作的溫度和壓縮頻率，一方面，提高了試驗數據的準確性，降低了研發風險和研發成本，另一方面，縮短了試驗時間，提高了試驗效率。

傳統試驗機大多采用曲柄連桿機構帶動彈簧進行壓縮，但曲柄連桿機構結構較為復雜，并且連桿在高速運動過程中會產生較大震動，因此只適合低頻運動狀態下的試驗，無法模擬氣門彈簧在高頻運動狀態下的試驗。而本發明中采用凸輪機構解決了上述問題，一方面，大大簡化了結構，另一方面，因凸輪質量很小，因此高速運動中不會產生較大震動，而且凸輪與壓板框的力方向為垂直方向、運動方向也為垂直方向，不存在偏向力，因此不會影響其他結構件的使用壽命，從而能夠同時適合低頻及高頻運動狀態下的試驗，而且對于高頻試驗而言，此種結構優勢尤為明顯，維修維護成本可大大降低。綜上，本發明通過凸輪機構及壓板框的上下配合能夠保證氣門彈簧上下往復運動的及時性，使其能夠達到較高的試驗頻率，并能提供足夠的壓縮力量，試驗數據的準確性更容易保證。

優選的，殼體內設置加熱管和溫度檢測裝置，加熱管和溫度檢測裝置均連接控制系統，加熱管和溫度檢測裝置位于加熱介質中。