中冷器热空气循环模拟试验台的制作方法
【专利摘要】一种中冷器热空气循环模拟试验台，包括柜式箱体，柜式箱体内设置有风机，风机出口通过管道分别与空气加热装置和电动调压阀相连接，电动调压阀与脉冲发生器相连接；空气加热装置通过管道与中冷器试件相连接；空气加热装置与中冷器试件一端相连接的管道中设置有温度传感器和压力变送器；电动调压阀通过管道与消声器相连接；空气加热装置与中冷器试件连接管道设置有手动阀门；中冷器试件另一端通过管道与风机进风口相连接。本实用新型结构合理、安全系数高、操作方便、能够精确模拟中冷器总成实际工作环境，提高中冷器耐高温耐压力耐振动测试实验数据精确度。
【专利说明】中冷器热空气循环模拟试验台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及增压空冷柴油机中冷器总成测试领域，具体的说，是涉及一种中冷器热空气循环模拟试验台。
【背景技术】
[0002]涡轮增压技术的发展，是柴油发动机技术的一次重大飞跃，而中间空气冷却技术的开发应用，又大大地推动了涡轮增压技术的发展。目前世界上越来越多的柴油发动机是带增压中冷，而汽油发动机带增压中冷也很常见。增压技术可使柴油机在排量不变下达到增加输出功率的目的。中冷器是发动机增压中冷技术在整车上普遍应用的产物，它的作用是对增压器增压后产生的高温高压空气进行冷却，进一步增大发动机进气密度和进气量，降低燃烧温度的峰值，提高发动机功率和降低油耗，改善排放，对机动车的节能减排有重要的意义。根据机械行业标准JB/T10506-2005内燃机增压空气冷却器技术条件中所述的中冷器要求做耐久性试验，以测试增压柴油发动机中冷器的耐振动性能和耐高温压力脉冲的性能。通常中冷器耐振动试验要求在常温下进行，需要按照实际使用的安装状况，将中冷器固定在试验台上。加速度传感器固定在产品的上表面上。试验时，施加垂直上下的正弦波振动，振动频率从小到大逐个选取，每个频率振动次数不少于7.8 X 105。而中冷器耐高温压力脉冲性能是由厂家自行规定的试验方法进行。现有的实验台无法将上述两项耐久可靠性寿命试验结合在一起进行，现有的实验台检测的效率低，检测的数据不够准确。
实用新型内容
[0003]针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种能够精确模拟中冷器总成实际工作环境，提高耐高温耐压力耐振动测试实验数据精确度的中冷器热空气循环模拟试验台。
[0004]本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]一种中冷器热空气循环模拟试验台，包括柜式箱体，柜式箱体内设置有风机，风机出口通过管道分别与空气加热装置和电动调压阀相连接，电动调压阀与脉冲发生器相连接；空气加热装置通过管道与中冷器试件相连接；空气加热装置与中冷器试件一端相连接的管道中设置有温度传感器和压力变送器；电动调压阀通过管道与消声器相连接；空气加热装置与中冷器试件连接管道设置有手动阀门；中冷器试件另一端通过管道与风机进风口相连接，连接管道上设置手动阀门；风机进风口前端设置有电动调节阀；电动调节阀的前端设置有过滤器；过滤器的前端设置有气动三联件；所述柜式箱体的顶部设置有排气阀。
[0006]所述空气加热装置为风道式空气加热器；风道式空气加热器由电加热器、圆柱型耐压外壳、保温层、连接法兰和支架组成。
[0007]本实用新型相对现有技术的有益效果:
[0008]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台，能够产生一种具有一定温度和一定压力的空气源闭环循环环流，以满足中冷器高温耐振动和压力脉冲试验使用要求。本实用新型结构合理、安全系数高、操作方便、能够精确模拟中冷器总成实际工作环境，提高中冷器耐高温耐压力耐振动测试实验数据精确度。
[0009]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台主要用于耐振热疲劳试验为被试验中冷器提供恒温恒压的热空气源。测试样件的进出口均通过硅胶管连接管与球阀连接，试验过程中产生一种具有一定温度和一定压力的空气源闭环循环环流，以满足中冷器耐振动试验相关使用要求。测试过程中，对样件温度和压力实现自动控制，并且实时检测试验过程中冷器进口温度及相对应的进口压力。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台结构示意图。
[0011]附图中主要部件符号说明:
[0012]图中:
[0013]1、压力变送器 2、温度传感器
[0014]3、手动阀4、中冷器试件
[0015]5、气动三联件 6、过滤器
[0016]7、风机8、空气加热装置
[0017]9、消声器10、电动调压阀
[0018]11、电动调节阀。`
【具体实施方式】
[0019]以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明:
[0020]附图1可知，一种中冷器热空气循环模拟试验台，包括柜式箱体，柜式箱体内设置有风机7，风机7出口通过管道分别与空气加热装置8和电动调压阀10相连接，电动调压阀10与脉冲发生器相连接；空气加热装置8通过管道与中冷器试件4相连接；空气加热装置8与中冷器试件4 一端相连接的管道中设置有温度传感器2和压力变送器I ;电动调压阀10通过管道与消声器9相连接；空气加热装置8与中冷器试件4连接管道设置有手动阀门3 ；中冷器试件4另一端通过管道与风机7进风口相连接，连接管道上设置手动阀门；风机7进风口前端设置有电动调节阀11 ;电动调节阀11的前端设置有过滤器6 ;过滤器6的前端设置有气动三联件5 ;所述柜式箱体的顶部设置有排气阀。
[0021]所述空气加热装置为风道式空气加热器；风道式空气加热器由电加热器、圆柱型耐压外壳、保温层、连接法兰和支架组成。
[0022]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台，能够产生一种具有一定温度和一定压力的空气源闭环循环环流，以满足中冷器高温耐振动和压力脉冲试验使用要求。本实用新型结构合理、安全系数高、操作方便、能够精确模拟中冷器总成实际工作环境，提高中冷器耐高温耐压力耐振动测试实验数据精确度。
[0023]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台主要用于耐振热疲劳试验为被试验中冷器提供恒温恒压的热空气源。测试样件的进出口均通过硅胶管连接管与球阀连接，试验过程中产生一种具有一定温度和一定压力的空气源闭环循环环流，以满足中冷器耐振动试验相关使用要求。测试过程中，对样件温度和压力实现自动控制，并且实时检测试验过程中冷器进口温度及相对应的进口压力。
[0024]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的控制机构采用温度、压力传感器、压力控制仪表、数显控温仪表、汽车用暧风风机控制器所组成。由继电器和接触器组成的逻辑控制电路进行控制，同时控制暖风机和电动阀的运转，使其形成完整的闭环控制系统。
[0025]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台，主要由风机7、空气加热装置8、中冷器试件4、电动调压阀10、压力变送器1、温度传感器2、气动三联件5、过滤器6、手动阀3、连接管路软管及控制装置所组成。
[0026]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台由执行机构和控制装置两部分组成。系统安装在一个柜式箱体内，管道采用不锈钢，防腐防锈。被测中冷器试件由硅胶软管连接。
[0027]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的执行机构由风机、阀门、空气加热装置及管路组成，分为空气加热、循环调压两部分。
[0028]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的空气加热装置8采用风道式空气加热器，主要由电加热器、圆柱型耐压外壳、保温层、连接法兰、支架等组成。电加热器最大功率5kw，三相平衡式加热。循环加热器最高温度可以达到300°C，耐压大于2bar。
[0029]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的空气温度加热的控制装置采用智能温控仪表PWM方式加热，数字PID控制技术，SSR驱动控制。通过PT100温度传感器2检测电加热器8的出口温度，温度经过数显温控仪表来进行处理控制。若是温度接近设定值加热变缓，高于则停止加热。
[0030]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的空气加热器8保护是通过检测空气循环系统的压力，而压力检测由压力变送器I得到输出，若是中冷器热风道内部压力低于0.5bar，停止加热，报警器响。这种状态出现有2种情况，即漏气严重和风机7停止转动，压力均会下降。
[0031]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的空气加热器8的组成，其中发热元件采用耐高温不锈钢钢管用做保护套管，高温电阻合金丝，结晶氧化镁粉，经压缩工艺成型。所产生的热能通过结晶氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热电阻丝或空气中去，达到空气加热的目的。
[0032]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的热空气循环调压装置正常工作时，压力变送器I检测出当前压力值。压力调节可以通过三联件和电动调压阀联调。整个系统的循环热空气主要由风机来完成，风机采用车用压缩空气风机，其可靠性高，性能稳定、使用寿命长等特点。风机的控制是通过自带的控制器，其可以显示转速、风门开度、电压等信息。
[0033]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的热空气循环试验台能够模拟中冷器极限工作状况，将试验工件连接在具有压力、温度的循环回路中进行压力冲击，最终确定产品的性能。
[0034]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的热空气循环试验台耐振动试验是将被测中冷器放置固定在电动振动台上进行振动试验。并将加速度传感器固定在产品的上表面上。
[0035]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的高温压力脉冲试验台是在现有试验装置的基础上通过脉冲发生器信号控制电动调压阀10打开和关闭实现系统放气，使得压力脉动变化进行压力脉冲试验的。[0036]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的控制机构采用压力智能控制仪表、数显温控表、风机控制器等进行控制。由继电器和接触器组成的逻辑控制电路，同时控制风机和电动阀的运转，使其形成完整的控制系统。
[0037]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台由薄钢板箱体构成，工作室与箱体外壳间以玻璃纤维作保温层材料。正面箱门上部中间有一玻璃窗，以供观察工作室内之情况。在箱体正面加装液晶触摸显示屏。
[0038]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台的循环模拟试验装置包括有数据采集显示触摸液晶屏，能够设定试验温度、压力控制控制条件，采集显示试验数据包括中冷器前后端口温度和压力差等性能数据。
[0039]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台箱顶设有排气阀可使工作室内中冷器和外部冷空气得以对流交换，温度控制用数字显示仪表自动恒温调节。电气控制操作装于电箱侧控制层内。控制层内有侧门可以卸下，以备检查或修理线路时用。
[0040]本实用新型中冷器热空气循环模拟试验台操作流程:
[0041]第一步:启动总电源，观察压力表和温度表显示是否工作正常。
[0042]第二步:当仪表显示正常，开启风机运转。
[0043]第三步:压力调节主要由电动调节阀11和三联件中的减压阀，使得压力接近设定值，当温度较低时，压力调节值应低于设定值2?3KPa左右。这是由于加热过程中，气体膨胀导致压力增大，可以避免正常工作时压力实际值高于设定值而让实际值跟设定值基本接近或者相等。通过电动调压阀10作为放气阀不宜开得过大，但不可以完全关闭。排出的气体由消声器9用以消除放气噪声。由于中冷器表面散热，其内部空气流动性不好或者不流动，容易导致空气温度不能保证其温度值长期稳定。因此，在出口适当放掉少量空气，从而保证温度循环通道温度的稳定性。
[0044]第四步:运行一段时间观察温度、压力控制是否正常。刚开始运行不久温度接近设定值时，温度可能超过设定值2°C左右，这种情况属于正常情况。一两个周期之后温度控制精度就趋于平缓并且误差小这是智能PID整定做用。
[0045]电器系统保护电路:
[0046]1、具有电流过载或者短路保护、系统压力过低保护。
[0047]2、电流过载及短路保护是通过热继电器和空气开关来实现的。
[0048]3、系统压力过低保护是通过压力表检测到的系统压力若是低于50kap就会产生报警。
【权利要求】
1.一种中冷器热空气循环模拟试验台，其特征在于:包括柜式箱体，柜式箱体内设置有风机，风机出口通过管道分别与空气加热装置和电动调压阀相连接，电动调压阀与脉冲发生器相连接；空气加热装置通过管道与中冷器试件相连接；空气加热装置与中冷器试件一端相连接的管道中设置有温度传感器和压力变送器；电动调压阀通过管道与消声器相连接；空气加热装置与中冷器试件连接管道设置有手动阀门；中冷器试件另一端通过管道与风机进风口相连接，连接管道上设置手动阀门；风机进风口前端设置有电动调节阀；电动调节阀的前端设置有过滤器；过滤器的前端设置有气动三联件；所述柜式箱体的顶部设置有排气阀。
2.根据权利要求1所述的中冷器热空气循环模拟试验台，其特征在于:所述空气加热装置为风道式空气加热器；风道式空气加热器由电加热器、圆柱型耐压外壳、保温层、连接法兰和支架组成。
【文档编号】G01M7/02GK203629781SQ201320865395
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】蔡秀华 申请人:十堰晨鹏机电科技有限公司