[發明專利]一種用于模擬LNG燃料柴油機環境的缸套-活塞環試驗平臺

有效

• 申請號: 202110381907.7
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113203571B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 郭智威;杜昌;盛晨興;袁成清
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M15/04
• 分類號: G01M15/04;G01M15/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種用于模擬LNG燃料柴油機環境的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：包括試驗平臺、樣品倉、缸套夾具、活塞環夾具、主連桿、驅動裝置、數據監測裝置和數據采集裝置；所述樣品倉可拆卸的固定在試驗平臺上，所述樣品倉為封閉性倉，樣品倉上設有控制其內濕度和氣壓的壓縮空氣供給裝置；

所述缸套夾具設于樣品倉內的試驗平臺上，用于夾持切片的缸套，缸套夾具底部設有給缸套加熱的溫控裝置；

所述活塞環夾具設于樣品倉內缸套夾具上方，用于夾持切片的活塞環，活塞環夾具頂部通過豎直平移裝置安裝在主連桿的一端，通過豎直平移裝置調整活塞環與缸套之間的正接觸壓力；

所述主連桿水平方向設置，主連桿中部通過水平方向的滑動副與樣品倉側板相連，主連桿另一端延伸到樣品倉外通過傳動裝置與驅動裝置，通過驅動裝置驅動主連桿在水平方向來回運動，從而帶動活塞環夾具及其上的活塞環與缸套夾具上的缸套發生相對運動；

所述數據監測裝置用于監測活塞環與缸套相對運動過程中的溫度、壓力、摩擦力及油膜厚度；

所述數據采集裝置用于采集數據監測裝置的監測數據；

所述活塞環夾具包括第一底座、固定桿以及將兩者相連檢測豎直接觸壓力的壓力傳感器，所述固定桿上部通過豎直平移裝置與主連桿相連，所述第一底座底部設有用于夾持活塞環的夾持片，所述夾持片有兩個，包括固定片和活動片，所述固定片和活動片通過螺栓相連從兩端將活塞環切片夾緊，所述固定片和活動片上分別設有一個應變片，通過兩個應變片檢測活塞環切片與缸套切片之間的橫向摩擦力；

所述豎直平移裝置包括調節螺母和設于固定桿上部的外螺紋，所述調節螺母通過軸承安裝在主連桿上，固定桿通過螺紋配合與調節螺母相連，通過擰動調節螺紋調整主連桿在豎直方向的位置，所述固定桿上部設有豎直滑槽，所述主連桿上設有 深入到豎直滑槽內防止固定桿自身轉動的凸塊。

2.根據權利要求1所述的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：所述驅動裝置包括電機和變頻器，所述傳動裝置包括主桿支柱、曲柄和連桿，所述主桿支柱固定在樣品倉外的試驗平臺上，主桿支柱頂部設有水平滑槽，主連桿頂部設有與水平滑槽配合安裝的導軌，所述連桿一端與主連桿相連，另一端與曲柄相連，所述曲柄安裝在電機的輸出軸上，通過曲柄和連桿將電機的轉動轉換為主連桿的來回運動。

3.根據權利要求1所述的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：所述壓縮空氣供給裝置為空氣干燥壓縮機。

4.根據權利要求1所述的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：所述缸套夾具包括第二底座和設于第二底座上的固定槽，所述固定槽為弧形槽，固定槽兩側的第二底座上設有通過螺栓可拆卸相連的定位塊。

5.根據權利要求4所述的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：所述溫控裝置包括設于缸套夾具與試驗平臺之間均熱板和絕熱墊，所述均熱板內設有若干均布的加熱孔，所述加熱孔內設有均布的電阻絲，通過電阻絲和溫度傳感器配合控制均熱板的溫度，從而為缸套提供設定的溫度環境。

6.根據權利要求4所述的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：所述樣品倉內設有監測其內氣壓的壓力傳感器，缸套切片與活塞環切片之間設有測接觸電阻的電流表，通過接觸電阻換算出缸套切片與活塞環切片之間的油膜厚度。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的缸套-活塞環試驗平臺，其特征在于：所述樣品倉的側板設有水平滑孔，水平滑孔四周設有填料盒，主連桿從水平滑孔伸出樣品倉后，在主連桿四周的填料盒內裝有密封填料并壓緊填料壓蓋，通過密封填料和填料壓蓋保證主連桿的自由運動和密封。