活塞試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種活塞試驗裝置，包括活塞疲勞液壓缸體和安裝在活塞疲勞液壓缸體上的活塞疲勞液壓缸蓋，活塞疲勞液壓缸體內(nèi)安裝有活塞銷，活塞銷的外部套裝有活塞，活塞疲勞液壓缸體的底部安裝有其上伸段安裝在活塞銷上且能將活塞疲勞液壓缸體密封起來的活塞疲勞模擬連桿，活塞疲勞液壓缸蓋的上部安裝有與活塞疲勞液壓缸體內(nèi)腔連通的增壓裝置，可將低壓泵站產(chǎn)生的低壓液壓壓力放大后進(jìn)行高載荷的試驗，能夠節(jié)約裝置的成本并節(jié)省能耗,因此間接提高了設(shè)備的安全性能，增壓裝置的下部一側(cè)設(shè)有第一壓力傳感器，活塞疲勞液壓缸體下部一側(cè)設(shè)有第二壓力傳感器，下部的壓力傳感器可以對浸泡在液壓油中的活塞進(jìn)行監(jiān)測，有效提高了判斷的準(zhǔn)確性。
【專利說明】活塞試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種活塞試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，活塞工作的可靠性、耐久性直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的整體性能，活塞工作過程中不僅要承受頂部燃?xì)猱a(chǎn)生的熱負(fù)荷，還要承受爆發(fā)壓力、往復(fù)慣性力、側(cè)向力和摩擦力等機(jī)械負(fù)荷，活塞好壞直接影響到發(fā)動機(jī)的性能，因此對發(fā)動機(jī)活塞的可靠性考核至為重要，目前對發(fā)動機(jī)活塞的可靠性考核主要通過活塞疲勞試驗和熱沖擊試驗來進(jìn)行，在活塞疲勞試驗中，發(fā)現(xiàn)活塞疲勞裂紋基本上是從活塞銷到活塞頂面的貫穿裂紋，因此在對疲勞裂紋的診斷方法上進(jìn)行研究，并且在現(xiàn)有的活塞疲勞試驗中，只對活塞頂面的液壓壓力進(jìn)行監(jiān)測和研究，沒有對活塞下部的液壓油壓力進(jìn)行監(jiān)測，實驗中觀察疲勞裂紋都是人工進(jìn)行觀察的，當(dāng)工人發(fā)現(xiàn)裂紋時，裂紋已經(jīng)擴(kuò)展到很大，不利于準(zhǔn)確統(tǒng)計疲勞壽命，更有可能造成事故的發(fā)生。
[0003]目前活塞疲勞試驗方法是采用缸內(nèi)直接加壓的方式進(jìn)行，高壓油直接通過油管接頭螺栓進(jìn)入活塞上部的液壓空間，對活塞頂部的液壓壓力進(jìn)行監(jiān)測，液壓壓力由泵站提供，試驗裝置中活塞頂部直接用高壓液壓油施加載荷，并用壓力傳感器進(jìn)行監(jiān)控，活塞下部浸泡在液壓油中，主要是對活塞銷進(jìn)行潤滑，但不對其進(jìn)行壓力監(jiān)控，這種缸內(nèi)直接加壓活塞疲勞試驗裝置需要較高的液壓壓力，對泵站的要求較高，液壓壓力需要長期工作壓力達(dá)到40Mpa以上，需要很高的能耗，同時對管路的聯(lián)接以及耐壓要求提高，增加安全的不確定性，另外由于只對活塞上部進(jìn)行壓力監(jiān)控，對活塞下部不進(jìn)行監(jiān)測，在裂紋較小階段較難發(fā)現(xiàn)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述缺陷，提供一種可以對活塞上下部位同時進(jìn)行壓力監(jiān)測的活塞試驗裝置，而且本活塞試驗裝置采用低壓泵站產(chǎn)生的低壓液壓壓力放大后進(jìn)行聞載荷的試驗。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的包括活塞疲勞液壓缸體和安裝在活塞疲勞液壓缸體上的活塞疲勞液壓缸蓋，所述活塞疲勞液壓缸體內(nèi)安裝有活塞銷，所述活塞銷的外部套裝有活塞，所述活塞疲勞液壓缸體的底部安裝有其上伸段安裝在活塞銷上且能將活塞疲勞液壓缸體密封起來的活塞疲勞模擬連桿，其結(jié)構(gòu)特點是所述活塞疲勞液壓缸蓋的上部安裝有與活塞疲勞液壓缸體內(nèi)腔連通的增壓裝置，所述增壓裝置的下部一側(cè)設(shè)有第一壓力傳感器，所述活塞疲勞液壓缸體下部一側(cè)設(shè)有第二壓力傳感器。
[0006]所述增壓裝置包括安裝在活塞疲勞液壓缸蓋上且其內(nèi)腔與活塞疲勞液壓缸體內(nèi)腔連通的增壓缸體，所述增壓缸體的上部安裝有增壓缸缸蓋，所述增壓缸體上部內(nèi)腔截面面積大于下部內(nèi)腔截面面積，所述增壓缸體內(nèi)安裝有增壓缸活塞，所述增壓缸體的側(cè)部安裝有伺服閥座，伺服閥座上安裝有比例伺服閥，所述伺服閥座包括與增壓缸體內(nèi)腔連通的上閥門和下閥門。[0007]所述增壓缸缸蓋的上部安裝有與增壓缸活塞連接的位移傳感器。
[0008]所述增壓缸體上部內(nèi)腔截面面積為增壓缸體下部內(nèi)腔截面面積的兩倍。
[0009]所述增壓缸活塞的上部與增壓缸體上部內(nèi)腔相適應(yīng)，所述增壓缸活塞的下部與增壓缸體下部內(nèi)腔相適應(yīng)。
[0010]采用上述方案的活塞試驗裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:活塞疲勞液壓缸蓋的上部安裝有與活塞疲勞液壓缸體內(nèi)腔連通的增壓裝置，由于增壓缸上下部的截面面積之比為二比一，所以在增壓缸活塞下部液壓油產(chǎn)生的壓力為上部壓力的兩倍，泵站只要提供所需載荷的一半壓力即可，該增壓裝置可將低壓泵站產(chǎn)生的低壓液壓壓力放大后進(jìn)行高載荷的試驗，來代替價格高昂的高壓泵站，能夠節(jié)約裝置的成本并節(jié)省大量的能耗，因此間接提高了設(shè)備的安全性能；活塞上下部位同時安裝壓力傳感器，下部的壓力傳感器可以對浸泡在液壓油中的活塞進(jìn)行監(jiān)測，有效提高了判斷的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，該活塞試驗裝置包括活塞疲勞液壓缸體5和安裝在活塞疲勞液壓缸體5上的活塞疲勞液壓缸蓋6，活塞疲勞液壓缸體5內(nèi)安裝有活塞銷4，活塞銷4的外部套裝有活塞3，活塞疲勞液壓缸體5的底部安裝有其上伸段安裝在活塞銷4上且能將活塞疲勞液壓缸體5密封起來的活塞疲勞模擬連桿2，活塞疲勞模擬連桿2底部即活塞疲勞液壓缸體5的底座，活塞疲勞液壓缸蓋6、活塞疲勞液壓缸體5和活塞疲勞模擬連桿2通過液壓缸螺栓I固定為一體?；钊谝簤焊咨w6的上部安裝有與活塞疲勞液壓缸體5內(nèi)腔連通的增壓裝置，增壓裝置包括安裝在活塞疲勞液壓缸蓋6上且其內(nèi)腔與活塞疲勞液壓缸體5內(nèi)腔連通的增壓缸體7，增壓缸體7的上部安裝有增壓缸缸蓋10，增壓缸體7內(nèi)安裝有增壓缸活塞8，增壓缸體7上部內(nèi)腔截面面積大于下部內(nèi)腔截面面積，增壓缸體7上部內(nèi)腔截面面積為增壓缸體7下部內(nèi)腔截面面積的兩倍，即增壓缸空腔上下部截面面積之比為2:1，因此增壓缸活塞8下部液壓油產(chǎn)生的壓力為上部壓力的兩倍。增壓缸活塞8的上部與增壓缸體7上部內(nèi)腔相適應(yīng)，增壓缸活塞8的下部與增壓缸體7下部內(nèi)腔相適應(yīng)。增壓缸體7的側(cè)部安裝有伺服閥座13，伺服閥座13上安裝有比例伺服閥14，伺服閥座13包括與增壓缸體7內(nèi)腔連通的上閥門17和下閥門12。壓力為Pl的液壓油從上閥門17進(jìn)入到增壓缸活塞8上部，推動增壓活塞8向下運動，將增壓缸活塞8下部液壓油產(chǎn)生的壓力定義為P2，即P2=2P1，當(dāng)P2達(dá)到設(shè)定值時，下閥門12進(jìn)油，同時上閥門17回油，增壓缸活塞8向上運動，直至P2壓力為零，單個循環(huán)結(jié)束。增壓缸缸蓋10的上部安裝有與增壓缸活塞8連接的位移傳感器11，增壓活塞8滑動連接在位移傳感器11下伸到增壓缸體7內(nèi)腔中的連桿上，增壓活塞8上通過螺栓固接有滑動連接在連桿上的磁環(huán)9。增壓裝置的下部一側(cè)設(shè)有第一壓力傳感器15，第一壓力傳感器15安裝在增壓缸體7的一側(cè)，并與增壓缸體7的內(nèi)腔連通，可監(jiān)測活塞3上部腔室的壓力，活塞疲勞液壓缸體5下部一側(cè)設(shè)有第二壓力傳感器16，第二壓力傳感器16與活塞疲勞液壓缸體5的內(nèi)腔連通，可監(jiān)測活塞3下部腔室的壓力，有效提高了判斷的準(zhǔn)確性。本實施例中活塞疲勞液壓缸體5與活塞疲勞模擬連桿2之間、活塞疲勞液壓缸體5與活塞疲勞液壓缸蓋6之間均安裝有密封圈，增壓缸體7與增壓缸活塞8之間、增壓缸體7與增壓缸缸蓋10之間也安裝有密封圈，增強整個系統(tǒng)的密封性。
[0014]在整個實驗過程中，首先通過比例伺服閥14下部的進(jìn)油口將活塞疲勞液壓缸體5內(nèi)腔及增壓缸活塞8下部的增壓缸體內(nèi)腔注滿液壓油，再通過第一壓力傳感器15采集活塞3上部空腔的壓力，第二壓力傳感器16采集活塞3下部空腔的壓力，將采集到的信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送到工控機(jī)里，進(jìn)行信號的處理和分析；信號處理模塊主要是通過小波去噪方法，把采集到的振動信號中的高頻信號剔除掉，還原真實信號，通過巴氏低通濾波方法處理應(yīng)變信號，使其接受信號中的低頻信號而抑制高頻分量或者干擾噪聲；信號分析模塊主要是通過把在線采集到的信號，以1000個點為一組，通過傅里葉變換把壓力信號中的時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號，以此發(fā)現(xiàn)當(dāng)壓力信號出現(xiàn)異常信號時的信號特征值，以此作為活塞出現(xiàn)疲勞裂紋的判據(jù)之一，通過對兩路壓力信號與初始時的信號進(jìn)行對比分析和信號奇異性檢測，若信號出現(xiàn)異常，作為活塞出現(xiàn)疲勞裂紋的判據(jù)之一，通過上述方法，系統(tǒng)判斷采集到的壓力信號出現(xiàn)異常時，觸發(fā)報警模塊，實現(xiàn)自動停機(jī)。
[0015]本實用新型不限于上述【具體實施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞試驗裝置，包括活塞疲勞液壓缸體(5)和安裝在活塞疲勞液壓缸體(5)上的活塞疲勞液壓缸蓋(6)，所述活塞疲勞液壓缸體(5)內(nèi)安裝有活塞銷(4)，所述活塞銷(4)的外部套裝有活塞(3)，所述活塞疲勞液壓缸體(5)的底部安裝有其上伸段安裝在活塞銷(4)上且能將活塞疲勞液壓缸體(5)密封起來的活塞疲勞模擬連桿(2)，其特征是所述活塞疲勞液壓缸蓋(6)的上部安裝有與活塞疲勞液壓缸體(5)內(nèi)腔連通的增壓裝置，所述增壓裝置的下部一側(cè)設(shè)有第一壓力傳感器(15)，所述活塞疲勞液壓缸體(5)下部一側(cè)設(shè)有第二壓力傳感器(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞試驗裝置，其特征是所述增壓裝置包括安裝在活塞疲勞液壓缸蓋(6 )上且其內(nèi)腔與活塞疲勞液壓缸體(5 )內(nèi)腔連通的增壓缸體(7 )，所述增壓缸體(7)的上部安裝有增壓缸缸蓋(10)，所述增壓缸體(7)上部內(nèi)腔截面面積大于下部內(nèi)腔截面面積，所述增壓缸體(7)內(nèi)安裝有增壓缸活塞(8)，所述增壓缸體(7)的側(cè)部安裝有伺服閥座(13)，伺服閥座(13)上安裝有比例伺服閥(14)，所述伺服閥座(13)包括與增壓缸體(7)內(nèi)腔連通的上閥門(17)和下閥門(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞試驗裝置，其特征是所述增壓缸缸蓋(10)的上部安裝有與增壓缸活塞(8 )連接的位移傳感器(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞試驗裝置，其特征是所述增壓缸體(7)上部內(nèi)腔截面面積為增壓缸體(7)下部內(nèi)腔截面面積的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞試驗裝置，其特征是所述增壓缸活塞(8)的上部與增壓缸體(7)上部內(nèi)腔相適應(yīng)，所述增壓缸活塞(8)的下部與增壓缸體(7)下部內(nèi)腔相適應(yīng)。
【文檔編號】G01M13/00GK203479509SQ201320552520
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李建鋒, 李渴忻, 劉海軍, 張成強, 黃凱 申請人:濰柴動力股份有限公司