一种滚流测试工装与一种滚流测试设备

文档序号:5803 发布日期:2021-09-17 浏览:62次 英文

一种滚流测试工装与一种滚流测试设备

技术领域

本发明涉及发动机缸盖生产测试

技术领域

,尤其涉及一种滚流测试工装与一种滚流测试设备。

背景技术

内燃机缸内气流的组织对于混合气的形成和缸内燃烧过程具有决定性影响,同时,缸内燃烧质量深刻影响发动机的动力性、经济性和排放等指标,良好的气流组织对于提高燃烧速率,提升缸内空气与未燃燃料的混合具有重要作用。在气体机和汽油机的燃烧过程中,引入一定强度的滚流对于提高缸内火焰传播速率,抑制燃烧循环变动具有重要意义。滚流在压缩的过程中动量衰减较少,可以保留至压缩行程的末期,并且随着压缩行程的进行,大尺度滚流将破碎成许多小尺度的湍流,使湍流强度和湍动能增加,有利于改善缸内燃烧,提高发动机性能。

目前滚流测试方法和装置主要针对平行进气道(进气门连线011平行于曲轴轴线),如图1所示,现有的滚流测试装置通常包括气流通道试验台010(用于承载待测气缸盖01或芯盒并与气道对接)、稳压筒03、流量计07、稳压箱08、风机09、压力传感器06和采集仪05、计算机04等,具有平行进气道的待测气缸盖01与气流通道试验台010的安装位置关系如图3所示,气流通道试验台010内的蜂窝体测试装置02用于检测待测气缸盖01的平行进气道产生的滚流比,滚流示意012如图2所示。

而利用上述现有的测试装置来测试倾斜气道(进气门连线011和曲轴轴线呈一定的角度)的滚流时,需要将待测的气缸盖相对试验台旋转一定角度,如图4所示,这样才能使进气道产生的滚流方向与气流通道试验台010的测试方向一致,才能保证测量准确,而采用上述布置方式,会使得试验台的宽度需要增大约三倍,导致测试装置占用空间较大,同时,不便于缸盖的安装及测量。

因此,如何方便地对具有倾斜气道的气缸盖进行滚流测试,同时减小测试装置占用的空间,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种滚流测试工装与一种滚流测试设备,该滚流测试工装可以方便地对具有倾斜气道的气缸盖进行滚流测试,同时能够大大缩小测试设备占用的空间。

本发明提供的一种滚流测试工装,包括定位平台、模拟缸套和滚流测试部件,所述定位平台开设有安装口,所述模拟缸套的主体位于所述定位平台的下方并且所述模拟缸套的上端开口与所述安装口对接,所述滚流测试部件的主体位于所述模拟缸套内侧,所述模拟缸套绕自身轴线方向角度可调地连接于所述定位平台和/或所述滚流测试部件绕所述模拟缸套的轴线方向角度可调地连接于所述模拟缸套。

优选地,所述模拟缸套绕自身轴线方向旋转连接于所述定位平台和/或所述滚流测试部件绕所述模拟缸套的轴线方向旋转连接于所述模拟缸套。

优选地,所述模拟缸套的外周设置有用于与所述安装口转动配合的环形配合部,和/或,所述模拟缸套的侧壁设有供所述滚流测试部件旋转的滑槽。

优选地,所述定位平台设有用于锁定所述模拟缸套的安装角度的第一锁定机构,和/或,所述模拟缸套设有用于锁定所述滚流测试部件的安装角度的第二锁定机构。

优选地,所述定位平台与所述模拟缸套设有用于指示所述模拟缸套的安装角度的第一定位刻度,和/或,所述模拟缸套与所述滚流测试部件设有用于指示所述滚流测试部件的安装角度的第二定位刻度。

优选地,上述滚流测试工装还包括用于将待测气缸盖压紧固定于所述定位平台上的压紧装置。

优选地,所述模拟缸套可拆卸地连接于所述定位平台。

优选地,所述定位平台设有多个所述安装口,每个所述安装口的下方均布置有一个所述模拟缸套。

优选地,所述定位平台包括多个分段平台,每个所述分段平台上设置有一个所述安装口,且相邻的所述分段平台之间通过间距调节机构相连。

优选地,所述滚流测试部件为环形叶片。

本发明提供的滚流测试工装,用于滚流测试设备,具体的,该滚流测试工装包括定位平台、模拟缸套和滚流测试部件,所述定位平台开设有安装口,所述模拟缸套的主体位于所述定位平台的下方并且所述模拟缸套的上端开口与所述安装口对接,所述滚流测试部件的主体位于所述模拟缸套内侧,所述模拟缸套绕自身轴线方向角度可调地连接于所述定位平台和/或所述滚流测试部件绕所述模拟缸套的轴线方向角度可调地连接于所述模拟缸套。

本发明提供的滚流测试工装的工作原理如下:

测试前,先确定待测气缸盖的进气门连线和曲轴轴线的夹角,然后,将待测气缸盖安装固定在定位平台上方,并使曲轴轴线方向与定位平台的定位方向一致。调整模拟缸套相对定位平台的安装角度,或者调整滚流测试部件相对模拟缸套的安装角度,使得滚流测试部件在调整后所处的位置及角度能够适于测量待测气缸盖产生的滚流。最后,启动滚流测试设备进行吹风测试即可。

由于本发明中的模拟缸套与定位平台的安装角度和/或滚流测试部件与模拟缸套的安装角度可调节,因此,对具有倾斜气道的气缸盖进行滚流测试的时候可以根据进气道布置的倾斜角度来调节滚流测试部件的安装角度和位置,从而保证待测气缸盖与定位平台方向一致的情况下也能够进行滚流测试,可见,本发明提供的滚流测试工装能够在不旋转待测气缸盖的前提下进行滚流测试,不仅操作方便,而且大大缩小了测试设备占用的空间。

本发明还提供了一种滚流测试设备,包括如上所述的滚流测试工装。该滚流测试设备产生有益效果的推导过程与上述滚流测试工装带来的有益效果的推导过程大体类似,故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的滚流测试装置的结构布置示意图;

图2为待测气缸盖在测试过程中产生的滚流运动示意图;

图3为现有的具有平行进气道的待测气缸盖与气流通道试验台的安装位置关系示意图;

图4为现有的具有倾斜进气道的待测气缸盖与气流通道试验台的安装位置关系示意图;

图5为本发明具体实施例中的滚流测试装置的结构布置示意图;

图6为本发明具体实施例中的模拟缸套与环形叶片的结构示意图;

图7为本发明具体实施例中的模拟缸套相对定位工装旋转一定角度的示意图;

图8为本发明具体实施例中的具有倾斜气道的气缸盖的结构示意图。

图1至图4中的各项附图标记的含义如下:

01-待测气缸盖、02-蜂窝体测试装置、03-稳压筒、04-计算机、05-采集仪、06-压力传感器、07-流量计、08-稳压箱、09-风机、010-气流通道试验台、011-进气门连线、012-滚流示意;

图5至图8中的各项附图标记的含义如下:

1-定位平台、2-滚流测试部件、3-模拟缸套、4-第一定位刻度、5-定位方向、6-曲轴轴线方向、7-进气门连线方向、8-待测气缸盖、9-稳压筒、10-计算机、11-采集仪、12-风机、13-变频器、14-吸风管路、15-稳压箱、16-流量计、17-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种滚流测试工装,即滚流测试设备的测试工装,用于对待测气缸盖8或气道芯盒进行滚流测试,具体的,该滚流测试工装包括定位平台1、模拟缸套3和滚流测试部件2,定位平台1开设有安装口,模拟缸套3的主体位于定位平台1的下方并且模拟缸套3的上端开口与安装口对接,滚流测试部件2的主体位于模拟缸套3内侧,模拟缸套3绕自身轴线方向角度可调地连接于定位平台1和/或滚流测试部件2绕模拟缸套3的轴线方向角度可调地连接于模拟缸套3。

本发明提供的滚流测试工装的工作原理如下:

测试前,先确定待测气缸盖8的进气门连线方向7和曲轴轴线方向6的夹角α,然后,将待测气缸盖8安装固定在定位平台1上方,并使曲轴轴线方向6与定位平台1的定位方向5一致。调整模拟缸套3相对定位平台1的安装角度,或者调整滚流测试部件2相对模拟缸套3的安装角度,使得滚流测试部件2在调整后所处的位置及角度能够适于测量待测气缸盖8产生的滚流。最后,启动滚流测试设备进行吹风测试即可。

由于本发明中的模拟缸套3与定位平台1的安装角度和/或滚流测试部件2与模拟缸套3的安装角度可调节,因此,对具有倾斜气道的待测气缸盖8进行滚流测试的时候可以根据进气道布置的倾斜角度来调节滚流测试部件2的安装角度和位置,从而保证待测气缸盖8与定位平台1方向一致的情况下也能够进行滚流测试,可见,本发明提供的滚流测试工装能够在不旋转待测气缸盖8的前提下进行滚流测试,不仅操作方便,而且大大缩小了测试设备占用的空间。

需要说明的是,本发明中的模拟缸套3可以通过多种方式实现与定位平台1的安装角度可调,滚流测试部件2也可以通过多种方式实现与模拟缸套3的安装角度可调,例如,将模拟缸套3旋转连接于定位平台1的安装口,需要调节滚流测试部件2的角度和位置时可以转动模拟缸套3,从而使模拟缸套3连同滚流测试部件2相对定位平台1转动一定角度;或者,还可以将模拟缸套3与安装口的连接处设计为可拆卸结构,并且将安装口内圈设计成多边形定位结构,当需要改变模拟缸套3的安装角度时,可以将模拟缸套3拆卸后转过一定角度,再安装到多边形安装口内,从而实现安装角度的调节。滚流测试部件2可以转动连接于模拟缸套3内侧,或者,本发明也可以在模拟缸套3的周向侧壁开设多个定位孔,将滚流测试部件2的端部安装于不同定位孔时即可实现滚流测试部件2相对模拟缸套3的安装角度可调的目的。

在一种优选方案中,本发明采用旋转连接的方式实现上述安装角度可调的功能,具体的,模拟缸套3绕自身轴线方向旋转连接于定位平台1和/或滚流测试部件2绕模拟缸套3的轴线方向旋转连接于模拟缸套3。

进一步优选地,模拟缸套3的外周设置有用于与安装口转动配合的环形配合部,和/或,模拟缸套3的侧壁设有供滚流测试部件2旋转的滑槽。其中,滑槽可以开设在模拟缸套3的内壁,滑槽的长度可以根据滚流测试部件2的角度调节范围进行设置,例如,当滚流测试部件2的角度调节范围为180°时,滑槽的长度可以为模拟缸套3内壁周长的一半或全部,滚流测试部件2的端部与滑槽滑动配合,需要调节时只需转动滚流测试部件2即可。

优选地,定位平台1设有用于锁定模拟缸套3的安装角度的第一锁定机构,和/或,模拟缸套3设有用于锁定滚流测试部件2的安装角度的第二锁定机构。通过设置第一锁定机构和/或第二锁定机构,可以在调节好模拟缸套3和/或滚流测试部件2的安装角度之后将其位置锁定,从而在进行吹风测试的过程中避免其角度发生变化,保证吹风测试顺利进行。

具体的,第一锁定机构和/或第二锁定机构可以有多种实现形式,例如,在定位平台1的安装口周向设置多个定位孔,在模拟缸套3的外周设置凸缘并在凸缘设置有定位孔,当模拟缸套3调整至目标安装角度时,利用定位销贯穿两者的定位孔,即可实现对模拟缸套3的安装角度的锁定;在模拟缸套3的内壁也可以设置多个定位槽,当滚流测试部件2调整至目标安装角度时,利用滚流测试部件2的端部与定位槽的限位卡接作用可以实现锁定功能,等等。

优选地,定位平台1与模拟缸套3设有用于指示模拟缸套3的安装角度的第一定位刻度4,和/或,模拟缸套3与滚流测试部件2设有用于指示滚流测试部件2的安装角度的第二定位刻度。如图7所示,第一定位刻度4设置于定位平台1的安装口外周,包括沿安装口周向均匀分布的多个刻度线,由于待测气缸盖8的曲轴轴线方向6与定位平台1的定位方向5保持一致,且测气缸盖8的进气门连线方向7和曲轴轴线方向6的夹角α,因此,为了使滚流测试部件2适于测试待测气缸盖8产生的滚流运动,本方案需要将滚流测试部件2与定位方向5的夹角β调整为与夹角α相等。

优选地,上述滚流测试工装还包括用于将待测气缸盖8压紧固定于定位平台1上的压紧装置。具体的,该压紧装置可以有多种实现形式,例如采用螺栓紧固的方式,或者采用凸轮压紧结构,或者采用夹持机构,等等,本文不再一一赘述。

需要说明的是,本发明中的模拟缸套3可以转动连接于定位平台1,也可以采用可拆卸连接方式连接于定位平台1,优选地,本方案中的模拟缸套3可拆卸地连接于定位平台1,如此设置,当需要测试对应不同缸径的气缸盖时,可以通过更换不同规格的模拟缸套3,以满足测试需求。

在一种优选方案中,定位平台1设有多个安装口,每个安装口的下方均布置有一个模拟缸套3。如此设置,可以满足多缸气缸盖的测试需求。

由于不同规格的气缸盖对应的缸数和各缸间距存在差异,因此,为了使该滚流测试工装能够适用于检测各种间距规格的气缸盖,本方案将滚流测试工装设计为安装口间距可调的结构形式,进而实现模拟缸套3的间距可调的功能。

具体的,本方案中的定位平台1包括多个分段平台,每个分段平台上设置有一个安装口,且相邻的分段平台之间通过间距调节机构相连。间距调节机构可以有多种实现形式,例如,采用齿轮齿条调节机构,或者螺杆螺母调节机构,或者气缸伸缩杆调节机构,等等。优选地,本方案中的间距调节机构包括调节螺杆和锁紧螺母,各个分段平台之间可以通过调节螺杆串联连接,每个分段平台都滑动连接于调节螺杆,旋松锁紧螺母时可以调节相邻分段平台的间距,调节至目标间距之后,可以通过拧紧锁紧螺母来固定分段平台沿调节螺杆的位置,从而实现了间距调节功能。

需要说明的是,本发明中的滚流测试部件2用于检测滚流运动的强度,其具体可以采用多种滚流测试元件,优选地,本方案红的滚流测试部件2为环形叶片,如图6所示。

本发明还提供了一种滚流测试设备,包括如上所述的滚流测试工装。该滚流测试设备产生有益效果的推导过程与上述滚流测试工装带来的有益效果的推导过程大体类似,故本文不再赘述。

需要说明的是,本方案提供的滚流测试设备还包括稳压筒9、计算机10、采集仪11、风机12、变频器13、吸风管路14、稳压箱15、流量计16和压力传感器17等部件,如图5所示。使用该滚流测试设备进行吹风测试时,将待测气缸盖8或者气道芯盒至于定位平台1上,定位平台1下方布置有模拟缸套3,模拟缸套3内部设有滚流测试部件2,用于测量滚流比,滚流测试部件2和模拟缸套3可以绕模拟缸套3的轴线旋转,固定角度后即可进行吹风测试。风机12的转速通过变频器13控制,流量计16用于检测模拟缸套3和管道内的流量,流量计16和风机12之间的吸风管路14设置有稳压箱15,起到稳定气流的作用。压力传感器17用于检测模拟缸套3内的压力。稳压筒9连接于模拟缸套3下方,也起到稳压作用。变频器13、两个流量计16、滚流测试部件2和压力传感器17与采集仪11相连,采集仪11负责信号的输入与输出。采集仪11与计算机10相连,计算机10用于监测设备的气体流量以及压力值,并通过控制变频器13频率的方式控制吸风管路14的流量。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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