专利名称：多功能相继增压热动力试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种试验台架，特别是涉及用于测试热动力系统性能的试验台架。
背景技术：
相继增压技术是二十世纪七十年代末西德MTU公司首先采用的技术，它的设计主 要是为了扩大低压缩比、高增压发动机的工作范围，增大发动机的低速扭矩和降低部分负 荷运行时的燃油消耗率。它的基本原理是采用多个涡轮增压器，随发动机转速和负荷的增 长，相继按次序地投入运行，这样就可以保证工作着的涡轮增压器始终在高效率区运行，以 使发动机的燃油消耗率在整个运转区内都较低，低速大扭矩性能良好。目前，已有的涡轮增压器的试验台主要是测试涡轮增压器的性能，如专利涡轮增 压器自循环低周疲劳试验(申请号为200510135565. 1)的文件中记载的技术方案等。目前 还没有相继增压热动力试验台的有关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够测试相继增压系统性能的多功能相继增压热动 力试验台，该试验台既可以对不同结构形式的相继增压系统进行性能测试，也可以对单台 涡轮增压器进行性能测试。本发明的目的是这样实现的多功能相继增压热动力试验台，该试验台包括燃烧器、涡轮增压器、稳压箱、阀以 及管道，其特征是第一燃烧器12和第二燃烧器13并联在试验台中，且进气方向和排气方 向一致，第一进口管道33与第二进口管道34的一端分别与两个燃烧器的进气口相连，另 一端以三通方式与燃烧器总进口管道36相连，燃烧器总进口管道36又以三通方式与自循 环阀2和外气源进气阀1相连接，第一出口管道31与第二出口管道32的一端分别与两个 燃烧器的排气口相连，另一端以三通方式与燃烧器出口总管37相连，燃烧器总出口管道37 以四通方式分别与第一涡轮进口管道28、第二涡轮进口管道29和第三涡轮进口管道30相 连接，三个压气机出口分别与第一压气机出口管道23、第二压气机出口管道24和第三压气 机出口管道25相连，第一压气机出口管道23、第二压气机出口管道24和第三压气机出口管 道25以四通方式与稳压箱进气管道26相连，稳压箱38 —侧安装在稳压箱进气管道26上， 另一侧安装在稳压箱出口管道27上，稳压箱出口管道27以三通方式与节流阀3和自循环 阀2相连。本发明的多功能相继增压热动力试验台还可以包括1、所述的试验台在第一进口管道33与第二进口管道34分别安装第一流量控制阀 4和第二流量控制阀5。2、所述的试验台在进口管道上分别安装燃气阀，在压气机出口管道上分别安装空 气阀。3、所述的试验台包含三台以上的涡轮增压器，且相互并联，所有涡轮分别通过涡轮进口管道与燃烧器总出口管道37相连，所有压气机分别通过压气机出口管道与稳压箱 进气管道26。本发明的优势在于1、既可以完成对单台涡轮增压器的性能测试，又可以完成由两台涡轮增压器构成的相继增压系统的性能测试，包括“大小涡轮相继增压系统”和“常规 相继增压系统”，还可以可以完成由两台以上涡轮增压器构成的相继增压系统的性能测试， 包括“大大小涡轮相继增压系统”、“大小小涡轮相继增压系统”和“常规相继增压系统”等； 2、可以只开启一台燃烧器，也可以同时开启两台燃烧器；3、既可以使系统在开式循环模式 下工作，也可在自循环模式下工作。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述实施方式一多功能相继增压热动力试验台包括燃烧器、涡轮增压器、阀以及管道，燃烧器包括 第一燃烧器12和第二燃烧器13，它们并联且进气方向和排气方向一致，第一进口管道33与 第二进口管道34的一端分别与两个燃烧器的进气口相连，第一进口管道33与第二进口管 道34的另一端以三通方式与燃烧器总进口管道36相连，燃烧器总进口管道36又以三通方 式与自循环阀2和外气源进气阀1相连接，第一出口管道31与第二出口管道32的一端分 别与两个燃烧器的排气口相连，第一出口管道31与第二出口管道32另一端以三通方式与 燃烧器出口总管37相连，燃烧器总出口管道37以四通方式分别与第一涡轮进口管道28、第 二涡轮进口管道29和第三涡轮进口管道30相连接，三个压气机出口分别与第一压气机出 口管道23、第二压气机出口管道24和第三压气机出口管道25相连，第一压气机出口管道 23、第二压气机出口管道24和第三压气机出口管道25以四通方式与稳压箱进气管道26相 连，稳压箱38 —侧安装在稳压箱进气管道26上，稳压箱38另一侧安装在稳压箱出口管道 27上，稳压箱出口管道27以三通方式与节流阀3和自循环阀2相连。由第一燃烧器12和第一涡轮增压器14进入自循环状态。首先，全关自循环阀2，全开外气源进气阀1，打开第一燃烧器进口阀，即全开第一 流量控制阀4。关闭第二燃烧器进口，即全关第二流量控制5。打开第一涡轮增压器涡轮进 口和压气机进口控制阀，关闭其余2台涡轮增压器，即全开第一燃气阀6，全开第一空气阀 9，全关第二燃气阀7，全关第二空气阀10，全关第三燃气阀8，全关第三空气阀11。保证压 气机充足流量，全开节流阀3。然后，启动气源供给装置，调节外气源进气阀1，使空气流量和压力保持在适当范 围，第一燃烧器点火，系统进入外循环状态，稳定2-4分钟。接着，开大外气源进气阀1，加大燃烧器供油量，第一涡轮增压器14压气机出口 17 静压大于自循环阀2后静压(超出量是一个设定值)时，切换气源，逐渐开大自循环阀2，减 小外气源进气阀1，并逐渐停止气源供给，直至关闭外气源进气阀1。同时，关小节流阀3，直 至全关。
此时系统进入自循环运行状态。在此基础上，加大燃烧器供油量，到达一定功率(预先设定)，启动第二涡轮增压 器15，即打开第二燃气阀7和第二空气阀10。继续增大功率，启动第三涡轮增压器16，即打 开第三燃气阀8和第三空气阀11。在启动过程中对试验现象进行科学研究。实施方式二 多功能相继增压热动力试验台包括燃烧器、涡轮增压器、阀以及管道，燃烧器包括 第一燃烧器12和第二燃烧器13，它们并联且进气方向和排气方向一致，第一进口管道33与 第二进口管道34的一端分别与两个燃烧器的进气口相连，第一进口管道33与第二进口管 道34的另一端以三通方式与燃烧器总进口管道36相连，燃烧器总进口管道36又以三通方 式与自循环阀2和外气源进气阀1相连接，第一出口管道31与第二出口管道32的一端分 别与两个燃烧器的排气口相连，第一出口管道31与第二出口管道32另一端以三通方式与 燃烧器出口总管37相连，燃烧器总出口管道37以五通方式分别与第一涡轮进口管道28、第 二涡轮进口管道29、第三涡轮进口管道30和第四涡轮进口管道相连接，四个压气机出口分 别与第一压气机出口管道23、第二压气机出口管道24、第三压气机出口管道25相连和第四 压气机出口管道，第一压气机出口管道23、第二压气机出口管道24、第三压气机出口管道 25和第四压气机出口管道以五通方式与稳压箱进气管道26相连，稳压箱38 —侧安装在稳 压箱进气管道26上，稳压箱38另一侧安装在稳压箱出口管道27上，稳压箱出口管道27以 三通方式与节流阀3和自循环阀2相连。由第一燃烧器12和第一涡轮增压器14进入自循环状态。首先，全关自循环阀2，全开外气源进气阀1，打开第一燃烧器进口阀，即全开第一 流量控制阀4。关闭第二燃烧器进口，即全关第二流量控制5。打开第一涡轮增压器涡轮进 口和压气机进口控制阀，关闭其余2台涡轮增压器，即全开第一燃气阀6，全开第一空气阀 9，全关第二燃气阀7，全关第二空气阀10，全关第三燃气阀8，全关第三空气阀11。保证压 气机充足流量，全开节流阀3。然后，启动气源供给装置，调节外气源进气阀1，使空气流量和压力保持在适当范 围，第一燃烧器点火，系统进入外循环状态，稳定2-4分钟。接着，开大外气源进气阀1，加大燃烧器供油量，第一涡轮增压器14压气机出口 17 静压大于自循环阀2后静压(超出量是一个设定值)时，切换气源，逐渐开大自循环阀2，减 小外气源进气阀1，并逐渐停止气源供给，直至关闭外气源进气阀1。同时，关小节流阀3，直 至全关。此时系统进入自循环运行状态。在此基础上，加大燃烧器供油量，到达一定功率(预先设定)，启动第二涡轮增压 器15，即打开第二燃气阀7和第二空气阀10。继续增大功率，启动第三涡轮增压器16，即打 开第三燃气阀8和第三空气阀11。再增大功率，启动第四涡轮增压器，即打开第四燃气阀和 第四空气阀。在启动过程中对试验现象进行科学研究。
权利要求
多功能相继增压热动力试验台，该试验台包括燃烧器、涡轮增压器、阀以及管道，其特征是燃烧器包括第一燃烧器(12)和第二燃烧器(13)，它们并联且进气方向和排气方向一致，第一进口管道(33)与第二进口管道(34)的一端分别与两个燃烧器的进气口相连，第一进口管道(33)与第二进口管道(34)的另一端以三通方式与燃烧器总进口管道(36)相连，燃烧器总进口管道(36)又以三通方式与自循环阀(2)和外气源进气阀(1)相连接，第一出口管道(31)与第二出口管道(32)的一端分别与两个燃烧器的排气口相连，第一出口管道(31)与第二出口管道(32)另一端以三通方式与燃烧器出口总管(37)相连，燃烧器总出口管道(37)连接所有涡轮增压器的涡轮进口管道，所有涡轮增压器的压气机出口分别和与之对应的压气机出口管道相连，所有压气机出口管道汇聚到一根总管上称为稳压箱进气管道(26)，稳压箱(38)一侧安装在稳压箱进气管道(26)上，稳压箱(38)另一侧安装在稳压箱出口管道(27)上，稳压箱出口管道(27)以三通方式与节流阀(3)和自循环阀(2)相连。
2.根据权利要求1所述的多功能相继增压热动力试验台，其特征是所述的试验台在 第一进口管道(33)与第二进口管道(34)分别安装第一流量控制阀(4)和第二流量控制阀 (5)。
3.根据权利要求1或2所述的多功能相继增压热动力试验台，其特征是所述的试验 台在进口管道上分别安装燃气阀，在压气机出口管道上分别安装空气阀。
4.根据权利要求1或2所述的多功能相继增压热动力试验台，其特征是所述的试验 台包含三台涡轮增压器，且相互并联，所有涡轮增压器的涡轮分别通过涡轮进口管道与燃 烧器总出口管道(37)相连，所有涡轮增压器的压气机分别通过压气机出口管道与稳压箱 进气管道(26)。
5.根据权利要求3所述的多功能相继增压热动力试验台，其特征是所述的试验台包 含三台涡轮增压器，且相互并联，所有涡轮增压器的涡轮分别通过涡轮进口管道与燃烧器 总出口管道(37)相连，所有涡轮增压器的压气机分别通过压气机出口管道与稳压箱进气 管道(26)。
6.根据权利要求1或2所述的多功能相继增压热动力试验台，其特征是所述的试验 台包含四台涡轮增压器，且相互并联，所有涡轮增压器的涡轮分别通过涡轮进口管道与燃 烧器总出口管道(37)相连，所有涡轮增压器的压气机分别通过压气机出口管道与稳压箱 进气管道(26)。
7.根据权利要求3所述的多功能相继增压热动力试验台，其特征是所述的试验台包 含四台涡轮增压器，且相互并联，所有涡轮增压器的涡轮分别通过涡轮进口管道与燃烧器 总出口管道(37)相连，所有涡轮增压器的压气机分别通过压气机出口管道与稳压箱进气 管道(26)。
全文摘要
本发明提供的是多功能相继增压热动力试验台。包括外气源进气阀、节流阀、自循环阀、燃气阀、空气阀、稳压箱、燃烧器、涡轮增压器以及增压器进出口管道等。本发明的特点是1、既可以完成对单台涡轮增压器的性能测试，又可以完成由两台涡轮增压器构成的相继增压系统的性能测试，包括“大小涡轮相继增压系统”和“常规相继增压系统”，还可以完成由两台以上涡轮增压器构成的相继增压系统的性能测试，包括“大大小涡轮相继增压系统”、“大小小涡轮相继增压系统”和“常规相继增压系统”等；2、可以只开启一台燃烧器，也可以同时开启两台燃烧器；3、既可以使系统在开式循环模式下工作，也可在自循环模式下工作。
文档编号G01M99/00GK101799370SQ201010117359
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者冯永明, 张鹏奇, 杨传雷, 王贺春, 王银燕, 石凡 申请人:哈尔滨工程大学