一种用于发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统的制作方法

本实用新型涉及发动机密封垫试验装置领域，具体而言，涉及一种用于发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统。

背景技术：

四冲程发动机的工作过程为进气、压缩、做功和排气四个冲程，在这一循环过程中，进气和压缩是积蓄能量的过程，做功和排气是释放能量的过程。进入燃烧室内的混合气体经压缩后变成高温高压气体，当气体被点燃后会释放出巨大的能量，气体能量产生的推力推动活塞做功，同时其反作用力作用在发动机缸盖上，使缸盖产生微小的变形，而密封缸垫的特殊结构能够迅速补偿掉这一微小变形造成的缸盖与缸体之间的缝隙，使气体不会泄漏，从而保证发动机的正常工作。在这一过程中，由于气体压力的特殊性，反作用力是均匀地作用在发动机缸盖上的。现有的发动机密封垫试验装置并不能很好地模拟出缸盖上所受的力，导致试验效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统，其能够很好地模拟发动机工作过程中的充气和排气两个冲程，能够实现柔性加载的模拟加载方式，能够更好地模拟出发动机缸体所承受的力，使试验效果更好。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种用于发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统，用于对试验台的压力工作室进行脉冲加载，所述脉冲加载系统包括高压分配器和低压分配器；

所述高压分配器和所述低压分配器分别与一液压系统连接，所述高压分配器和所述低压分配器分别与所述压力工作室连通，所述高压分配器用于对所述压力工作室充压，所述低压分配器用于对所述压力工作室卸压；

所述高压分配器内设置有高压油分配室和第一芯轴，所述高压油分配室与所述压力工作室连通，所述第一芯轴与所述液压系统连通，所述第一芯轴选择性地与所述高压油分配室连通；

所述低压分配器内设置有低压油分配室和第二芯轴，所述低压油分配室与所述压力工作室连通，所述第二芯轴与所述液压系统连通，所述第二芯轴选择性地与所述低压油分配室连通；

所述第一芯轴与所述高压油分配室连通时，所述第二芯轴与所述低压油分配室不连通；所述第二芯轴与所述低压油分配室连通时，所述第一芯轴与所述高压油分配室不连通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一芯轴设置有高压油通道和第一油口，所述第一油口与所述高压油通道连通，所述高压油通道与所述液压系统连通，所述第一油口选择性地与所述高压油分配室连通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第二芯轴设置有低压油通道和第二油口，所述第二油口与所述低压油通道连通，所述低压油通道与所述液压系统连通，所述第二油口选择性地与所述低压油分配室连通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一芯轴与所述高压分配器转动连接，所述第二芯轴与所述低压分配器转动连接，所述第一芯轴与所述第二芯轴联动。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一油口和所述第二油口的相位相差180°。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一芯轴和所述第二芯轴分别通过一旋转连通器与所述液压系统连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述高压分配器内设置有第一弧形槽，所述高压油分配室为弧形，所述第一芯轴部分嵌入所述第一弧形槽内，所述第一芯轴凸出所述第一弧形槽的部分伸入所述高压油分配室；

所述低压分配器内设置有第二弧形槽，所述低压油分配室为弧形，所述第二芯轴部分嵌入所述第二弧形槽内，所述第二芯轴凸出所述第二弧形槽的部分伸入所述低压油分配室。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一芯轴为圆柱形或球形，所述高压油通道设置于所述第一芯轴内，所述第一油口设置于所述第一芯轴的侧壁上；

所述第二芯轴为圆柱形或球形，所述低压油通道设置于所述第二芯轴内，所述第二油口设置于所述第二芯轴的侧壁上。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述压力工作室上设置有压力传感器，所述压力传感器与一电气测量控制系统电连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述压力工作室设置有多个通道，每个所述通道均安装有所述压力传感器。

本实用新型实施例提供的用于发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统的有益效果是：本实用新型实施例提供的发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统通过高压分配器和低压分配器分别对压力工作室充压和卸压，能够很好地模拟发动机工作过程中的充气和排气两个冲程，能够实现柔性加载的模拟加载方式，能够更好地模拟出发动机缸体所承受的力，使试验效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统所应用的试验台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统在充压过程的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的发动机密封垫脉冲试验台的脉冲加载系统在卸压过程的结构示意图。

图中标记分别为：

试验台10；

脉冲加载系统100；高压分配器110；高压油分配室111；第一芯轴112；高压油通道113；第一油口114；低压分配器120；低压油分配室121；第二芯轴122；低压油通道123；第二油口124；旋转连通器130；伺服电机140；输油管150；

主机200；

压力工作室300；压力传感器301；

液压系统400；

发动机缸体500；发动机缸盖501；发动机壳体502；密封垫503；测变形传感器504。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种脉冲加载系统100，应用于发动机密封垫503脉冲试验的试验台10，该试验台10用于发动机的密封垫503的压力及变形测量试验。其中，发动机缸体500具有发动机缸盖501和发动机壳体502，待测量的密封垫503设置于发动机缸盖501和发动机壳体502之间。

该试验台10包括主机200、液压系统400和电气测量控制系统(图未示)。该主机200上设置有压力工作室300。该脉冲加载系统100安装于主机200上，并分别与液压系统400和电气测量控制系统连接。该脉冲加载系统100用于对试验台10的压力工作室300进行脉冲加载。

压力工作室300作为母板用来安装发动机缸体500或者缸体替代品。当压力工作室300上安装发动机缸体500后，压力工作室300实际上作为发动机缸体500的一部分进行工作。压力工作室300上设置有压力传感器301，压力传感器301与电气测量控制系统电连接。作为优选，压力传感器301采用高响应的压力传感器301。另外，发动机缸盖501上设置有测变形传感器504。那么，通过压力传感器301和测变形传感器504可完成发动机的密封垫503的压力及变形测量。

该压力工作室300可以设置多个通道。以五个通道为例，五个通道分别对应五缸发动机的五个发动机缸体500。当需要进行四缸发动机试验时，可以用随机携带配件将第五个通道封闭，依次类推，即可进行多品种发动机密封垫503的试验。压力工作室300的每个通道均安装有高响应的压力传感器301，用以测量发动机缸体500内的工作压力。另外，作为优选，压力工作室300配有防护板(图示未示出)，在试验台10不工作时，可以用防护板将压力工作室300盖上，防止灰尘等异物污染液压系统400。

请参阅图2，脉冲加载系统100包括高压分配器110和低压分配器120。高压分配器110和低压分配器120分别与液压系统400连接。高压分配器110和低压分配器120分别通过输油管150与压力工作室300连通。高压分配器110用于对压力工作室300充压，低压分配器120用于对压力工作室300卸压。

液压系统400、高压分配器110和低压分配器120分别与电气测量控制系统电连接。电气测量控制系统对液压系统400、高压分配器110和低压分配器120进行控制。

具体地，高压分配器110内设置有高压油分配室111和第一芯轴112，高压油分配室111与压力工作室300连通，第一芯轴112与液压系统400连通，第一芯轴112选择性地与高压油分配室111连通。

第一芯轴112设置有高压油通道113和第一油口114。第一油口114与高压油通道113连通，高压油通道113与液压系统400连通。通过第一芯轴112的转动，使得第一油口114选择性地与高压油分配室111连通。

类似地，低压分配器120内设置有低压油分配室121和第二芯轴122，低压油分配室121与压力工作室300连通，第二芯轴122与液压系统400连通，第二芯轴122选择性地与低压油分配室121连通。

第二芯轴122设置有低压油通道123和第二油口124。第二油口124与低压油通道123连通，低压油通道123与液压系统400连通。通过第二芯轴122的转动，使得第二油口124选择性地与低压油分配室121连通。

请继续参阅图2，第一芯轴112的第一油口114与高压油分配室111连通时，第二芯轴122与低压油分配室121不连通。此时，液压系统400由高压油通道113供油，液压油依次经过第一油口114和高压油分配室111进入压力工作室300，实现对压力工作室300的充压作业。

请参阅图3，第二芯轴122的第二油口124与低压油分配室121连通时，第一芯轴112的第一油口114与高压油分配室111不连通。此时，压力工作室300里的液压油依次通过低压分配室、第二油口124和低压油通道123卸载，实现对压力工作室300的卸压作业。

作为优选，第一芯轴112和第二芯轴122分别与一伺服电机140连接。由伺服电机140带动第一芯轴112和第二芯轴122转动。伺服电机140与电气测量控制系统电连接，由电气测量控制系统控制伺服电机140工作。第一芯轴112与高压分配器110转动连接，第二芯轴122与低压分配器120转动连接。伺服电机140能够带动第一芯轴112在高压分配器110内转动，能够带动第二芯轴122在低压分配器120内转动。

为了更好地保证高压分配器110和低压分配器120这二者中的其中一个工作同时另一个不工作，本实施例优选第一芯轴112与第二芯轴122联动。第一芯轴112和第二芯轴122通过同步带连接，能够很好地保证同步旋转。作为优选，第一油口114和第二油口124的相位相差180°。

另外，高压分配器110内设置有第一弧形槽，高压油分配室111为弧形，第一芯轴112部分嵌入第一弧形槽内，第一芯轴112凸出第一弧形槽的部分伸入高压油分配室111。低压分配器120内设置有第二弧形槽，低压油分配室121为弧形，第二芯轴122部分嵌入第二弧形槽内，第二芯轴122凸出第二弧形槽的部分伸入低压油分配室121。

作为优选，第一芯轴112为圆柱形或球形，高压油通道113设置于第一芯轴112内，第一油口114设置于第一芯轴112的侧壁上。第二芯轴122为圆柱形或球形，低压油通道123设置于第二芯轴122内，第二油口124设置于第二芯轴122的侧壁上。

该脉冲加载系统100工作时，请参阅图2，当第一芯轴112旋转到高压分配器110的上半部时，第一油口114与高压油分配室111连通，此时，第二芯轴122旋转至低压油分配器的下半部，第二油口124封闭，液压系统400供应高压油，通过高压油分配室111进入到压力工作室300，对压力工作室300进行充压作业。

同理，请参阅图3，当第二芯轴122旋转到低压分配器120的上半部时，第二油口124与低压油分配室121接通，此时，第一芯轴112旋转至高压分配器110的下半部，第一油口114封闭，压力工作室300内的高压油通过低压油分配室121进入至第二芯轴122的低压油通道123，完成压力工作室300的卸压作业。

试验频率是依靠第一芯轴112和第二芯轴122的转速来保证和调节的，第一芯轴112和第二芯轴122每旋转一圈，即可对压力工作室300进行一次充压卸压作业。当第一芯轴112和第二芯轴122的转速达到300rpm时，即可实现工作频率为50Hz的压力脉冲试验。作业的频次可由伺服电机140的转速控制。

另外，由于液压油是通过第一芯轴112的高压油通道113和第二芯轴122的低压油通道123进行输送的，而第一芯轴112和第二芯轴122是处于旋转状态的，为了保证液压油能够可靠的输入或输出，第一芯轴112和第二芯轴122分别通过一旋转连通器130与外部静态的液压系统400连通。

综上所述，本实施例提供的脉冲加载系统100通过高压分配器110和低压分配器120分别对压力工作室300充压和卸压，能够很好地模拟发动机工作过程中的充气和排气两个冲程，能够实现柔性加载的模拟加载方式，能够更好地模拟出发动机缸体500所承受的力，使试验效果更好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。