本实用新型属于设备性能测试领域,具体地,涉及一种温度压力可调式温度脉冲试验台。
背景技术:
脉冲试验台通过设定自动完成压力和温度的调节和控制,使被测件达到实际使用的工作状态,进行疲劳寿命检测,最终确定产品的性能。脉冲试验台采用计算机与PLC结合的控制方式,通过闭环控制实现任意波形的生成和调整。设备适用于橡胶软管、汽车制动管、动力转向管、离合器管、汽车空调及散热器软管等压力脉冲测试,同时也可以对一些小型的管件、接头等进行脉冲试验。
具有如下功能和特点:
1、一路多工位,可同时进行多路试验而互不影响,实验数据和图形自动记录并保存在计算机中;
2、配件采用进口元件,从控制原理和电气元件的质量上保证了试验机的精度和稳定性;
3、测试软件成熟稳定,可设定实验参数和客户信息,实时显示压力-时间曲线,环境/介质温度、脉冲次数、压力值等,并可打印输出;
4、采用蓄能器补压,实现了无源控制,减少了电机和加压系统的工作时间,提高加压系统的可靠性、稳定性和使用寿命,同时保证了压力精度;
5、机具有超压,过载保护功能,并具有设备压力标定功能。
然而,现有的脉冲试验台测试条件单一,例如只能测试高压或者高温条件下的性能参数,且温度、压力调节不精确。
对于脉冲试验台,目前国内主要存在如下专利文献:
中国专利授权公告号:CN202547952U,公开了一种汽车散热器压力脉冲试验台。该试验台包括液压泵站、高温油泵站、试验控制器、上位机、试验台台体,其中试验台台体包括液压加载装置和高温油加载装置,液压泵站与液压加载装置相连构成液压加载机构,高温油泵站与高温油加载装置相连构成高温油加载机构。本实用新型可对散热器试件进行常温下的疲劳性能测试,并通过加装加热装置利用伺服液压缸及驱动液压缸同时可对散热器进行高温下的模拟工况疲劳试验,实现对试件的单缸和多缸加载。本实用新型既可以用于散热器试件的疲劳试验,又可以用于汽车热交换器等部件的疲劳试验,实现了功能多样化。然而,该专利所提供的脉冲试验台,结构简单,测试温度范围较窄,测试精度不高,操控不方便。
技术实现要素:
为解决上述存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种温度压力可调式温度脉冲试验台,所述脉冲试验台实现散热器在同种介质不同温度同压力状态下的交变试验,其具有高温95℃和低温-5℃,压力0~20bar连续300次的保压试验功能,可以手动或通过工控机自动控制设备对翅片式散热器进行冷热保压试验,方便操作者的操作和观察;并在面板附有液压原理图,便于操作者的操作和对设备的维护,该设备具有结构紧凑、外形美观,操作简单、维修方便,压力和温度可在一定范围内调节。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是:
一种温度压力可调式温度脉冲试验台,所述温度脉冲试验台包括:冷油箱,其上设有第一液位传感器、第一温度传感器及冷排液阀;热油箱,其上设有第二液位传感器、第二温度传感器及热排液阀,其内设有至少一个加热器;冷热保压试验组件,其包括:若干并联连接的负载接入单元,每组负载接入单元包括依次连接的第一控制阀和第一接管、对应第一接管的第二接管、一端与第二接管相对第一接管的另一端连接的第二控制阀,第一接管和第二接管之间通过负载或直通接头连通;第一出油阀,设于冷油箱外侧,一端所述冷油箱底部连通,另一端通过冷油管与所述冷热保压试验组件若干并联的第一控制阀另一端连接,冷油管上依次设置冷箱泵、第一气动阀及第一单向阀;第二出油阀,设于热油箱外侧,一端与所述热油箱底部连通,另一端通过热油管与所述冷热保压试验组件若干并联的第一控制阀另一端连接,热油管上依次设置热箱泵、第二气动阀及第二单向阀;第三温度传感器和压力传感器,分别设置于位于第一单向阀和第一控制阀之间的冷油管及位于第二单向阀和第一控制阀之间的热油管上;第一压力表,通过管路与位于第一单向阀和第一控制阀之间的冷油管及位于第二单向阀和第一控制阀之间的热油管分别连接;第三气动阀,一端分别与所述冷热保压试验组件若干并联的第二控制阀相对第二接管的另一端连接,另一端通过管路与一气动三通阀一端连接,气动三通阀另两端分别通过管路与冷油箱、热油箱连通,第三气动阀与气动三通阀连接的管路上设有气液识别器;压缩空气源,出气端通过管路与气动三联件一端连接,气动三联件另一端通过管路与第一电磁阀、第三单向阀依次连接后,再与位于第一单向阀和第一控制阀之间的冷油管及位于第二单向阀和第一控制阀之间的热油管分别连接,气动三联件另一端还通过管路与精密减压阀、第二电磁阀、单向节流阀及工控机依次连接;显示屏,与所述工控机电连接;气动三联件与第一电磁阀及精密减压阀之间的管路还分别与第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀及气动三通阀连接。
进一步,所述冷油箱一侧通过管路分别外接冷冻机组和空气过滤器。
另,所述热油箱通过一冷凝管与所述冷油箱连通,所述冷凝管由热油箱伸出后与冷凝阀、冷凝器、微雾分离器依次连接后伸入所述冷油箱,所述微雾分离器还通过管路与位于冷凝阀和热油箱之间的冷凝管连接,形成热油箱与冷油箱之间的热传递。
另有,所述冷油箱一侧通过管路与热油箱连通,该管路上设置冷却器,冷却器接冷却水。
再,位于冷箱泵与第一气动阀之间的冷油管上还接有一第一闸阀;位于热箱泵与第二气动阀之间的热油管通过管路与热油箱连接,且该管路上设有第二闸阀。
再有,所述气动三通阀与冷油箱、热油箱连接的管路上分别设有一滤芯。
且,所述第一压力表依次通过第一测压软管、第一测压接头与所述冷油管及热油管分别连接。
另,还包括一增压泵,通过管路一端与位于第一出油阀和冷箱泵之间的冷油管连通、一端与位于第一单向阀和第一控制阀之间的冷油管及位于第二单向阀和第一控制阀之间的热油管分别连通、一端通过管路分别与第二测压接头、第二测压软管及第二压力表连接。
再,所述单向节流阀与工控机之间的管路上还接有一安全阀,单向节流阀与安全阀之间的管路还与增压泵和第二测压接头之间的管路连接。
再有,所述冷箱泵和热箱泵上分别连接有电机。
本实用新型的有益效果在于:
所述脉冲试验台可实现散热器在同种介质不同温度同压力状态下的交变试验,可用作翅片式换热器某些性能进行试验的专用设备。其具有高温95℃和低温-5℃,压力0~20bar连续300次的保压试验。系统可以手动或通过工控机自动控制设备对翅片式散热器进行冷热保压试验。其主要元件为欧美进口件和国内优质产品,油箱及管路均为不锈钢材料;系统油温、试验系统压力和试验系统流量均采用数字显示表显示;所有操作和显示均集中在面板上,方便操作者的操作和观察;并在面板附有液压原理图,便于操作者的操作和对设备的维护。该设备具有结构紧凑、外形美观,操作简单、维修方便,压力和温度可在一定范围内调节。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种温度压力可调式温度脉冲试验台的液压原理示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型做进一步的说明,但实施例并不限制本实用新型的保护范围。
参照图1,本实用新型所述的一种温度压力可调式温度脉冲试验台,所述温度脉冲试验台包括:冷油箱100,其上设有第一液位传感器101、第一温度传感器102及冷排液阀103;热油箱200,其上设有第二液位传感器201、第二温度传感器202及热排液阀203,其内设有至少一个加热器204;冷热保压试验组件300,其包括:若干并联连接的负载接入单元301,每组负载接入单元301包括依次连接的第一控制阀302和第一接管303、对应第一接管303的第二接管304、一端与第二接管304相对第一接管303的另一端连接的第二控制阀305,第一接管303和第二接管304之间通过负载或直通接头连通;第一出油阀400,设于冷油箱100外侧,一端所述冷油箱100底部连通,另一端通过冷油管401与所述冷热保压试验组件300若干并联的第一控制阀302另一端连接,冷油管401上依次设置冷箱泵402、第一气动阀403及第一单向阀404;第二出油阀500,设于热油箱200外侧,一端与所述热油箱200底部连通,另一端通过热油管501与所述冷热保压试验组件300若干并联的第一控制阀302另一端连接,热油管501上依次设置热箱泵502、第二气动阀503及第二单向阀504;第三温度传感器601和压力传感器602,分别设置于位于第一单向阀404和第一控制阀302之间的冷油管401及位于第二单向阀504和第一控制阀302之间的热油管501上;第一压力表603,通过管路与位于第一单向阀404和第一控制阀302之间的冷油管501及位于第二单向阀504和第一控制阀302之间的热油管501分别连接;第三气动阀604,一端分别与所述冷热保压试验组件300若干并联的第二控制阀305相对第二接管304的另一端连接,另一端通过管路与一气动三通阀605一端连接,气动三通阀605另两端分别通过管路与冷油箱100、热油箱200连通,第三气动阀604与气动三通阀605连接的管路上设有气液识别器606;压缩空气源700,出气端通过管路与气动三联件701一端连接,气动三联件701另一端通过管路与第一电磁阀702、第三单向阀703依次连接后,再与位于第一单向阀404和第一控制阀302之间的冷油管501及位于第二单向阀504和第一控制阀302之间的热油管501分别连接,气动三联件701另一端还通过管路与精密减压阀704、第二电磁阀705、单向节流阀706及工控机707依次连接;显示屏800,与所述工控机707电连接;气动三联件701与第一电磁阀702及精密减压阀704之间的管路还分别与第一气动阀403、第二气动阀503、第三气动阀604及气动三通阀605连接。
进一步,所述冷油箱100一侧通过管路分别外接冷冻机组104和空气过滤器105。
另,所述热油箱200通过一冷凝管205与所述冷油箱100连通,所述冷凝管205由热油箱200伸出后与冷凝阀206、冷凝器207、微雾分离器208依次连接后伸入所述冷油箱100,所述微雾分离器208还通过管路与位于冷凝阀206和热油箱200之间的冷凝管205连接,形成热油箱200与冷油箱100之间的热传递。
另有,所述冷油箱100一侧通过管路与热油箱200连通,该管路上设置冷却器106,冷却器106接冷却水。
再,位于冷箱泵402与第一气动阀403之间的冷油管401上还接有一第一闸阀405;位于热箱泵502与第二气动阀503之间的热油管501通过管路与热油箱200连接,且该管路上设有第二闸阀505。
再有,所述气动三通阀605与冷油箱100、热油箱200连接的管路上分别设有一滤芯607。
且,所述第一压力表603依次通过第一测压软管608、第一测压接头609与所述冷油管401及热油管501分别连接。
另,还包括一增压泵900,通过管路一端与位于第一出油阀400和冷箱泵402之间的冷油管401连通、一端与位于第一单向阀404和第一控制阀302之间的冷油管401及位于第二单向阀504和第一控制阀302之间的热油管501分别连通、一端通过管路分别与第二测压接头901、第二测压软管902及第二压力表903连接。
再,所述单向节流阀706与工控机707之间的管路上还接有一安全阀708,单向节流阀706与安全阀708之间的管路还与增压泵900和第二测压接头901之间的管路连接。
再有,所述冷箱泵402和热箱泵502上分别连接有电机110。
本实用新型所提供的一种温度压力可调式温度脉冲试验台的技术参数及使用方式如下:
一、主要技术参数
1.介质:防冻液
2.最大流量:200L/min。
3.系统工作压力:0~20bar
4.系统工作温度:低温-5℃和高温95℃
5.电机泵组:
功率:3KW
转速:1450r/min
电压:AC380V 50Hz
形式:常温型和热水型
6.冷水机组
冷却功率:60KW
7.保温箱
材料:304,付保温层
容量:300L
8.增压泵
工作压力:20bar
9.加热器:
功率:15Kw
材质:316
数量:3只
10.设备外形尺寸:2500L*1500W*1900H mm。
工作室尺寸:1200L*800W*1600H mm。
二、系统结构特点
主要由冷水机组、加热系统、泵站、电气控制等部分组成。
1.本试验台为一体式结构,固定式(见外形结构图)。
2.试验台与试验介质接触的元件管道等均为不锈钢材质,以防氧化,生锈,且启用保温,隔热措施。使热量损失最小,以节省能源。
3.本试验台采用传感器采集数据,计算机进行数据显示,整理,打印并且对整个试验台计算机程序控制。
4.针对技术规格一文中的要求,采取了以下措施以保证实验性能和设备的低耗,环保排放。
4.1介质排出采用变化气源控制,通过气动三通阀605的启闭,更有效的排出试验介质。油液排出时是气推液,为防止气体过多进入介质箱内。排液出口添加了气液识别器606,当液体排净后气体出现时,该装置发出信号,使排液环节结束,进入下一环节。这也防止冷热互通,节约能源的有效措施。
4.2由于加热冷冻液蒸发较严重,我们采取了热油箱200,热气体通过冷凝器207、微雾分离器208将气液分离后进入冷油箱100中,此时绝大部分气化的冷冻液会分离出来,节约冷冻液用量,且气体从冷油箱100排出,达到环保的要求。
4.3由于排液过程冷,热介质不均衡性,必会导致冷,热油箱200某一侧液位逐步升高,为达到平衡,需将高液位箱的介质向底液位箱补液。在补液过程中必定要带入热量,为达到节能目的,我们在冷、热箱之间连接串通,并在中间加一冷却器106,以使补充的介质降温(或升温),达到节省能源的作用。
4.4在此设备上,以采用的加热器204,冷冻机组104均可根据工况分段功率加载,这样做可有效避免功率损耗。
4.5所采用的元件均为国外及国内优质产品,主要目的是提高本装置的使用周期和减少故障。
为便于监测系统的温度和压力,在管路中设有第一、第二温度传感器102、202和第三温度传感器601;压力传感器602,可通过数显表显示系统的温度和压力;同时数据通过信号采集卡提交至工控机707以便于和相关单元实现互动,来控制系统的压力和温度等参数。
三、设备安装
1.机械部分的安装:
本设备到位后,开箱前检查包装是否完好,是否颠倒,设备的说明书、装箱单等是否齐全;设备安装的支架牢固且要保持水平,打开包装,用螺栓将设备固定在支架上,并调节好水平。
本设备中的各元件,管路在制造厂已完成,无需用户再进行安装。用户使用时请仔细阅读说明书的要求,将电源线和相关的工作软管连接好即可使用。注意油管的规格。
开电器柜,检查内部各处保险是否齐全,电器接头有无松动;电器元件是否受潮或损坏,消除各处杂物。
2.电器部分安装及说明请参见电气使用说明;
四、调试
注意:
A. 开机前,应先检查系统清洁度,是否需要进一步清理。
B. 进一步检查系统,确认系统管路和线路连接正确。
1.试车前的准备工作
1)试车前应作好准备工作,在试车时做好试车记录。
2)把设备安装在一个平整的地面上,其地面不平度不得大于5/1000,并对设备进行适当的固定,使设备稳定的固定在地面上。
3)根据外接电源线上的标志及相关要求,连接好电源。连接电源线时,应确保外接电源与设备所要求的电源相符合。
4)准备冷却液或者防冻液400L,注入冷油箱100内;准备水400L注入至热油箱200内,并确认满足试车要求;并观察“热箱液位”和“冷箱液位”度数。
5)将第一出油阀400、第二出油阀500、第一闸阀405、第二闸阀505手柄拧至最大开启位置。
6)将一组负载接入单元301的第一接管303和第二接管304用直通接头连接起来,并确保连接正确。
7)将试车负载(翅片式换热器)连接在另一组负载接入单元301的第一接管303和第二接管304间,并确保连接正确。
8)仔细阅读使用说明书、熟悉设备的操作方式和操作过程,以及操作中需要注意的问题。
9)对照液压原理图和电气原理图,检查各元器件连接是否正确。
10) 检查管路及负载连接情况。
合上电源
按“总电源指示”按钮,开启总电源
点动“热箱泵启动”按钮,观察热箱泵503的电动机旋向是否正确,如不正确,应将电源倒相。
点动“冷箱泵启动”按钮,观察冷箱泵504的电动机旋向是否正确,如不正确,应将电源倒相。
短按“总加热器开关”按钮,逐个触摸和感觉加热器204;确认三个加热器204都正常开始加热工作。
再次检查管路、线路的连接、负载的连接,确保连接正确,第一出油阀400、第二出油阀500、第一闸阀405、第二闸阀505手柄是否处于最大开启位置。如一切正确,准备空载试车。
点动第一气动阀403、第二气动阀503、第三气动阀604及气动三通阀605按钮,观察相应气动球阀的是否动作,如不动作,请检查气动接管。
观察发光二极管,并倾听或触感相应第一电磁阀702、第二电磁阀705阀芯是否按要求动作。
点动“开关”;查看制冷器各冷箱泵402、热箱泵502电机110是否工作;如旋向不正确,应将电源倒相。
调节气动三联件701的精密减压阀704使压力表至6bar。
按下第二电磁阀705按钮,精密减压阀704和调节“安全阀708”,使得“气源压力”读数为5bar,
注:无论是空转试车还是负载试车,随时都要观察设备的运行情况,一旦发生故障,包括电机发生啸叫、接头漏液等、均应立即停车,待查明原因并排除故障后、才可继续试车。并作好试车记录。
2.空载试车
1)高温型泵组内循环加热系统
打开第二出油阀500,把第二闸阀505调节到最大开启位置。
合上电源,按“源”按钮。
按“热器开关”按钮,加热器204工作。
按“热箱泵启动”按钮,热箱泵502运行,热油箱200内液体经过第二出油阀500、热箱泵502、和第二闸阀505后再回到热油箱200,对热油箱200内油液进行循环加热。油液温度通过第二温度传感器202观察系统“热箱温度”数显表。
循环一段时间后可通过“热箱温度”数显表进行油液温度查看,是否达到95℃。
按“总加热器开关”按钮,停止加热器204加热行为。
按“热箱泵停止”按钮,停止热箱泵502的运行。
2)常温型泵组内循环制冷系统
打开第一出油阀400,把第一闸阀405调节最大开启位置。
按冷冻机组“总开关”按钮,冷冻机组104开始正常工作。
按“冷箱泵启动”按钮,冷箱泵402运行,冷油箱100内防冻液经过第一出油阀400、冷箱泵402、和闸阀8.2后再回到冷保温箱,对冷油箱100内油液进行循环冷却。油液温度通过第一温度传感器102观察系统“冷箱温度”数显表。
循环一段时间后可通过“冷箱温度”数显表进行油液温度查看,是否达到-5℃。
按冷冻机组“总开关”按钮,冷冻机组104工作停止。
按“冷箱泵停止”按钮,停止冷箱泵402的运行
3)冷箱泵402和热箱泵502外循环
将准备好的直通接头把一组负载接入单元301的第一接管303和第二接管304之间对接,打开该组负载接入单元301的第一控制阀302和第二控制阀305。关闭另外两组负载接入单元301的第一控制阀302和第二控制阀305。
按下第一电磁阀702按钮;压缩空气经过气动三联件701、第一电磁阀702、第三单向阀703和第一控制阀302,再经过第二控制阀305、此时第三气动阀604(优选气动电磁阀)关闭;观察压力传感器602数显表,和第一压力表603的读数。按下第三气动阀604,通过压缩空气吹干管路中的水分。 依次关闭第一电磁阀702、第三气动阀604。
按下“冷箱泵启动”按钮和“第一气动阀”按钮,冷箱泵402运行,第一气动阀403开启,适当调节第一闸阀405,观察压力传感器602数显表,和第一压力表603的读数;确认冷却液经第一出油阀400、冷箱泵402、第一气动阀403、第一单向阀404的工作回路。 按下第三气动阀604按钮,把气动三通阀605开启至冷油箱100方向;循环1min后,松开第三气动阀604按钮。 松开第一气动阀403按钮,观察压力传感器602数显表,和第一压力表603的读数。 按下第二电磁阀705,查看压力传感器602数显表,和第一压力表603的读数;将精密减压阀704和安全阀708旋钮松开至最大位置; 首先调节安全阀708,使系统压力稳定在21bar; 再次调节精密减压阀704,使系统压力稳定在20Bar。 松开第二电磁阀705按钮,使增压泵900停止工作。 按下第三气动阀604,并把气动三通阀605开启至冷油箱100方向。松开第一气动阀403、第三气动阀604;停止循环。
按下第一电磁阀702、第三气动阀604按钮;压缩空气经过气动三联件701、第一电磁阀702、第三单向阀703和第一控制阀302,再经过第二控制阀305、第三气动阀604、气动三通阀605、滤芯607;让冷却液回到冷油箱100。通过压缩空气吹干管路中的冷却液。 直至“气液识别器606”识别无液体时;依次关闭第一电磁阀702、第三气动阀604。
按下“总加热器开关”按钮、“热箱泵启动”按钮和“第二气动阀503”按钮,热油箱200加热,热箱泵502运行,第二气动阀503开启,适当调节第二闸阀505,观察压力传感器602数显表,和第一压力表603的读数;确认液体经第二出油阀500、热箱泵502、第二气动阀503、第二单向阀504的工作回路。 按下第三气动阀604按钮,把气动三通阀605开启至热油箱方向;循环1min后,松开第三气动阀604按钮。 松开第二气动阀503按钮,观察压力传感器602数显表,和第一压力表603的读数。 按下第二电磁阀705,查看压力传感器602数显表,和第二压力表903的读数;此时系统压力应该稳定在20Bar;如果不准确,应检查回路中的泄漏点。 松开第二电磁阀705按钮,使增压泵900停止工作。 按下第三气动阀604,并把气动三通阀605开启至热油箱200方向。松开第二气动阀503、第三气动阀604;停止循环。
按下第一电磁阀702、第三气动阀604按钮;压缩空气经过气动三联件701、第一电磁阀702、第三单向阀703和第一控制阀302,再经过第二控制阀305、第三气动阀604、气动三通阀605、滤芯607;让冷却液回到冷油箱100。通过压缩空气吹干管路中的冷却液。 直至“气液识别器606”识别无液体时;依次关闭第一电磁阀702、第三气动阀604。
依次按下面板上,电磁阀、气动球阀、加热器、冷却器、泵停止,按钮。
在压力显示为0时,温度显示为常温情况下,把第一接管303和第二接管304间的连接件取下
至此完成空载试车。
3.负载试车
1)将准备好的翅片式散热器在一组负载接入单元301的第一接管303和第二接管304之间连接,打开该组负载接入单元301的第一控制阀302和第二控制阀305。关闭另外两组负载接入单元301的第一控制阀302和第二控制阀305。
2)打开工控机707,并运行试验台操作软件。
按照“电气使用操作说明书”中指示,启动程序自动运行。
3)拆卸负载前,必须在系统无压力,且温度显示为常温情况下操作。
至此完成负载试车。
说明:其它负载试车方式,根据用户提供的要求进行。
需要说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。