专利名称：水泵耐久性试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泵试验台，特别涉及一种水泵耐久性试-睑台。
背景技术：
水泵是汽车发动机冷却系统中的重要部件，其作用是泵送冷却液，使冷却 液在发动机冷却水通道中快速流动，带走发动机工作中产生的热量，保持发动 机正常的工作温度。
如水泵出现故障，就会使水温过高，并可能导致发动机故障。实际上，在 发动机故障中，因水温过高引起的故障占有相当高的比例，而水温过高正是由 水泵的故障引起的。 一般来说，发动机的水泵在使用了10万公里左右时进入了 故障高发期。为了保证维修质量，很多水泵采取免维修方式，在损坏后只能采 取整体更换的维修方式，只有少部分商用汽车发动机的水泵可以釆取单独更换 轴承或水封等部件的维修方式。若水泵质量不好，耐久性差，就需经常进行更 换或维修，甚至引起发动机故障，从而大幅度提高维护成本。
在实际使用中，水泵却经常出现因耐久性差， 一万公里以内即漏水的质量 问题。若大批次量引进这种不合格水泵，就会对发动机厂商，最终是消费者造 成巨大的损失。为了确保发动机水泵的质量要求，发动机厂商就必须挑选出合 格的水泵供应商，去除不合格的水泵供应商。为此，就必须对水泵进行耐久性 试-验，以确保水泵在8万7>里以内不漏水。
为统一水泵耐久性的评定标准，QC/CT288.2-2001《汽车发动机冷却水泵 试验方法》6.3.2中规定，水泵在规定工况运转，考核水泵总成及零部件的可靠 性，即水泵应承受发动机上的额定负荷，并以其额定负荷转速的120%运转 25h;水泵应承受发动机额定负荷，并以其额定负荷转速连续运转500h。试-险 结束后各配合部位不能有松动现象；轴承应能轻松平稳的转动；水封未出现 损坏或泄露。
上述标准规定了水泵耐久性试验的判定准则，但并未提供水泵耐久性试验 的设备及具体的方法。目前，水泵耐久性的测试设备有两种
一是综合性的测试台，可进行水泵运转试验、密封性试验、耐久性试验等，但该种设备结构复杂、成本较高、对环境要求苛刻。
二是简易的水泵耐久性测试设备，模拟一个发动^L冷却水通道的环境，用 三相异步电机拖动水泵按给定的速率运转，判定水泵在MJt时间内是否会出现 漏水等现象。此种简易水泵耐久性测设备，水泵的运转速率及运行时间采用传
统的电气手动方式控制，其缺点是自动化程度低、抗干扰能力差，测试准确
性不高。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种自动化程度高、测 试精度准确、成本较低的水泵耐久性试验台。
为解决以上技术问题，本发明提供水泵耐久性试^r台，包括可编程控 制器、变频器、变频电机、水箱、第一水管、第二水管、工作台、夹具(图 未示)；所述夹具将水泵固定在所述工作台上；所述第一水管分别与水泵进水 口及所述水箱出水口相连、所述第二水管的一端与水泵出水口相连，另一端 插入所述水箱之中；所述可编程控制器、变频器、变频电机通过电缆依次连 接，所述可编程控制器设定所述变频器的频率及起、停时间，控制所述变频 器输出电压频率，驱动所述变频电机按照给定速率运转，并拖动水泵运转。
优选地，第二水管的高度为l一3m。
优选地，第二水管为U形管。
优选地，第二水管为V形管。
优选地，第二水管为镀锌管。
优选地，第二水管为铝塑管。
本发明的水泵耐久性试验台，将水泵进、出水口通过水管与水箱连接， 构成水循环通道，逼真地才莫拟发动机冷却水通道环境，通过控制变频电才几的 转速及运行时间，并由变频电机拖动水泵运转，由此判定水泵在规定时间中 是否能承受给定负荷而不损坏。本发明改变传统的电气手动控制方式，引入 可编程控制器和变频调速技术。将PLC控制技术与变频调速技术结合起来， 通过编程改变变频电机驱动电压的频率，实现变频电才几的变速。可编程控制 器具有体积小、精度高、组装灵活、抗干扰能力强、可靠性高，适于恶劣环 境使用等特点；而变频调速技术具有调速范围宽、调速平滑、调速精度高、控制灵活等优点。将两者的优势结合起来，可精确地控制水泵运转速率及运 行时间，实现水泵耐久性试验过程的自动控制，从而简化操作程序，降低运 行成本，避免人为失误对测试结果的影响。
本发明的水泵耐久性试验台，结构紧凑、成本低廉、精度较高、测试过程 可自动控制。
图l是本发明水泵耐久性试验台结构示意图； 图2是本发明水泵耐久性试验台控制流程图。
具体实施例方式
图1所示本发明水泵耐久性试验台，包括可编程控制器l(Programmable Logical Controller, PLC )、变频器2、变频电机3、水箱4、第一水管5、第 二水管6、工作台(图未示)、夹具(图未示)。所述夹具将水泵20固定在所 述工作台上；第一水管5分别与水泵20进水口及所述水箱出水口相连，第二 水管6的一端与水泵出水口相连，另一端插入所述水箱4之中；可编程控制 器l、变频器2、变频电机3通过电缆7依次连接，该变频电机3可通过皮带 8拖动水泵20运转。
如图l所示，本发明的水泵耐久性试验台，将水泵20的进、出水口通过第 一水管5、第二水管6与水箱4连接，构成水循环通道。在试验过程中，水泵20 承受两方面的水压 一是水箱4中的水压；二是第二水管6所形成水柱的水压。 通过调整水柱高度及水箱4中水的深度，就可才莫拟发动才几的额定负荷，从而逼 真地模拟发动机冷却水通道的试验环境。
优选地，第二水管6的高度为l一3m。第二水管6保持lm以上高度， 其中的水柱形成较大的水压，可更好地模拟发动机的负荷；但第二水管6增 至3m以上高度，可能导致水泵20无法泵水。
上述实施方式中，第二水管6形状可有多种管形。优选地，采用U形管 或V形管，保证水泵20泵入的水经第二水管6流进水箱4。此外，U形管或 V形管便于加工，可轻易从市场获得。
上述实施方式中，第二水管6可选用多种材料制成。优选地，采用镀锌 管，其特点是品种齐全、管件配套多；或采用铝塑管，其特点是可任意光滑弯屈。
上述试验中，水泵20由变频电机3通过皮带8拖动，即水泵20的转速 由变频电机3的转速决定。而根据电机原理，电机的转速与驱动电压频率之 间存在对应关系，设定变频电机3的驱动电压频率，等同于设置变频电机3 的转速。由此，本发明通过可编程控制器l设置变频器2的频率及起、停时 间，也就设定水泵20的转速及运转时间。
如图1所示，可编程控制器1、变频器2置于控制机拒9中，该控制机 柜9上设有控制面板10。通过操作控制面板9，可设定变频器2的频率、运 行时间等有关试验参数。
如图2所示，可编程控制器l按照以下步骤对变频器2进行控制
51) 开始；
52) PLC与变频器建立通信关系初始化； S3 )设定频率；
54) 设定运行时间；
55) 计数器加l;
56 )判断是否达到设定运行时间；
若是，进入S7步骤； 若否，返回S5步骤；
57 )结束试验。
上述控制流程中，可编程控制器1按试验标准数据设定变频器2的频率及 起、停时间，并最终决定了水泵20的转速及运行时间。通过控制变频器2输出 电压频率，驱动变频电机3按照给定速率运转，并拖动水泵20运转。试验过程 中，水泵20在规定时间内应不间断运行。试验结束后，如水泵20未出现漏水等 现象，判定为该产品合格；否则，判定为不合格。
在本发明中，引入了PLC控制技术与变频调速技术结合起来PLC具有体 积小、精度高、组装灵活、抗干扰能力强、可靠性高，适于恶劣环境使用等特 点；而变频调速技术具有调速范围宽、调速平滑、调速精度高、控制灵活等优 点。将两者的优势结合起来，通过编程改变变频电机3驱动电压的频率，可精 确地控制水泵20的运转速率及运行时间，实现水泵耐久性试验过程的自动控制，并提高了试验精度。此外，在试验过程中，无需人为干预，减少人为因素 造成的误差。.
本发明的水泵耐久性试验台还具有结构紧凑、成本^f氐廉的特点，特别适于 中小试-验室使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本4支术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种水泵耐久性试验台，其特征在于，包括可编程控制器、变频器、变频电机、水箱、第一水管、第二水管、工作台、夹具；所述夹具将水泵固定在所述工作台上；所述第一水管分别与水泵进水口及所述水箱出水口相连、所述第二水管的一端与水泵出水口相连，另一端插入所述水箱之中；所述可编程控制器、变频器、变频电机通过电缆依次连接，所述可编程控制器设定所述变频器的频率及起、停时间，控制所述变频器输出电压频率，驱动所述变频电机按照给定速率运转，并拖动水泵运转。
2、 根据权利要求1所述的水泵耐久性试验台，其特征在于所述第二水管的高度为l一3m。
3、 根据权利要求1所述的水泵耐久性试验台，其特征在于所述第二水管为U形管。
4、 根据权利要求1所述的水泵耐久性试验台，其特征在于所述第二水管为V形管。
5、 根据权利要求1-4任一项所述的水泵耐久性试验台，其特征在于所述第二水管为镀锌管。
6、 根据权利要求1-4任一项所述的水泵耐久性试验台，其特征在于所述第二水管为铝塑管。
全文摘要
本发明公开一种水泵耐久性试验台，包括可编程控制器、变频器、变频电机、水箱、第一水管、第二水管、工作台、夹具；所述夹具将水泵固定在所述工作台上；所述第一水管分别与水泵进水口及所述水箱出水口相连、所述第二水管一端与水泵出水口相连，另一端插入所述水箱之中；所述可编程控制器、变频器、变频电机通过电缆依次连接，所述可编程控制器设定所述变频器的频率及起、停时间，控制所述变频器输出电压频率，驱动所述变频电机按照给定速率运转，并拖动水泵运转。本发明的水泵耐久性试验台，结构紧凑、成本低廉、精度较高、测试过程可自动控制，适于中小试验室使用。
文档编号F04B51/00GK101469698SQ20071009462
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者蒋民富 申请人:上海华普发动机有限公司