一种机油泵卧式测试设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种机油泵卧式测试设备，包括机架、夹具系统、动力系统、管路系统和检测系统，动力系统连接并传递扭矩至夹具系统，机油泵安装在夹具系统上且管路系统连接在机油泵上，检测系统安装在管路系统上并检测，夹具系统包括调节支架、传动轴和测试板，传动轴贯穿调节支架，且传动轴的一端连接到动力系统，另一端穿过测试板并在端部安装有主齿轮，传动轴由碳调质钢制得，机油泵安装在测试板上且在机油泵上安装有副齿轮，主齿轮与副齿轮啮合，机油泵贴紧并密封在测试板上，测试板上开设有连通至机油泵的进油孔和出油孔，管路系统分别连接在进油孔和出油孔的入口上。本发明测试设备结构简单，测试方便，检测性能准确，使用寿命长。
【专利说明】一种机油泵卧式测试设备
【技术领域】
[0001]本发明属于测试机械【技术领域】，涉及一种测试设备，特别是一种机油泵卧式测试设备。
【背景技术】
[0002]机油泵指的是在润滑系统中，可迫使机油自油底壳送到引擎运动件的装置，当发动机工作时，凸轮轴上的驱动齿轮带动机油泵的传动齿轮，使固定在主动齿轮轴上的主动齿轮旋转，从而带动从动齿轮作反方向的旋转，将机油从进油腔沿齿隙与泵壁送至出油腔。这样，进油腔处便形成低压而产生吸力，把油底壳内的机油吸进油腔。由于主、从动齿轮不断地旋转，机油便不断地被压送到需要的部位。
[0003]中国专利CN201281013Y公开了一种机油泵性能测试台，包括台架、操作台、操作显示面板、电控箱、电动传动装置、压力变送器、电子传感器、夹具，所述的电动传动装置包括有同步带、变频电机，联轴器，其特征是:设置有过滤器、减压阀、油雾器组成的气动三联件，还设置有压紧气缸和压力容器，气动三联件与压紧气缸之间为气路连接，压紧气缸、压力容器、压力变送器依次为气路连接，压力变送器和所述的气动三联件与所述的PLC程序控制器为电连接。
[0004]采用上述的测试系统测试机油泵，采用空气为介质，不能有效反映机油泵在实际运行状态的工作情况，测试性能不够准确；待测的机油泵安装部够方便。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种测试准确、稳定性好的机油泵卧式测试设备。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种机油泵卧式测试设备，包括机架、安装在机架上的夹具系统、动力系统、管路系统和检测系统，动力系统连接并传递扭矩至夹具系统，机油泵安装在夹具系统上且管路系统连接在机油泵上，检测系统安装在管路系统上并检测，其特征在于，所述夹具系统包括调节支架、传动轴和测试板，所述传动轴贯穿调节支架，且传动轴的一端连接到动力系统，传动轴的另一端穿过测试板并在传动轴的端部安装有主齿轮，所述传动轴由碳调质钢制得，所述机油泵安装在测试板上且在机油泵上安装有副齿轮，所述主齿轮与副齿轮啮合，所述机油泵贴紧并密封在测试板上，所述测试板上开设有连通至机油泵的进油孔和出油孔，所述管路系统分别连接在进油孔和出油孔的入口上；其中，所述传动轴的碳调质钢由以下重量百分比的成分组成:C:0.37-0.40%, Si:0.20-0.30%,Mn:1.0-1.5%,N1:0-0.1 %，Cu:0-0.3%,Cr:0.85-1.0 %，Mo:0.20-0.25 %，V:0.05-0.12%, Al:0-0.12%, W:0.8-1.2%，余量为Fe以及不可避免的杂质元素。
[0007]本发明机油泵卧式测试设备中的传动轴采用碳调质钢制成，所述的碳调质钢在45钢的基础上添加了 Mo、V、Al、W元素，并提高了 Mn、Cr的含量，降低C含量，进一步限定了其他元素的含量，以使本发明传动轴所用的碳调质钢配伍更加合理，制得的传动轴具有极好的强度、硬度、耐磨性、淬透性等综合性能，达到提高测试设备使用寿命，并节约生产成本，节约能源。
[0008]其中，在传动轴碳调质钢中，碳含量应至少为0.35%，优选0.37%，以使所述碳调质钢获得满意的硬度和强度。碳含量不应超过0.45%，优选不得超过0.40%。当碳含量增加时，碳调质钢的屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量过高时，碳调质钢的耐腐蚀能力变差。
[0009]传动轴碳调质钢加入了提高淬透性的元素Cr、Mn、N1、Si等，这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高碳调质钢的强度。
[0010]加入0.85-1.0% Cr能显著提高传动轴碳调质钢的强度、硬度，又能保证该合金钢的塑性和韧性，并提高碳调质钢的耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性，还可提高碳调质钢的回火稳定性。
[0011]适量提高锰含量可以改进碳调质钢的加工性能，使其具有足够的韧性，并可提高碳调质钢的抗拉强度、硬度和淬性。过量的锰反而会减弱碳调质钢的抗腐蚀能力，此外，Cr与Mn与其他元素相比，价格相对较低，适当提高Cr与Mn的含量可以在不影响其他性能的同时降低生产成本。因此所述合金钢将Mn含量控制在1.0-1.50%，使碳调质钢制得的传动轴具有较好的抗拉强度、硬度和抗腐蚀性能。
[0012]镍是较稀缺的资源，价格较高，可根据其他元素产生协同的元素，适当添加0-0.1%的镍。加入少量镍可与其他元素产生协同作用，提高碳调质钢的强度、耐腐蚀性能，又可保持良好的塑性和韧性，并降低生产成本。
[0013]碳调质钢中的硅处于固溶状态，以硅-钙氧化物形式存在，能显著提高碳调质钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度，通过多次试验可知，在本发明的碳调质钢中加入
0.20-0.30%的硅，与钥、铬等结合，有提高传动轴碳调质钢的硬度、抗腐蚀性和抗氧化的作用，并提高传动轴碳调质钢的耐热性。
[0014]铜能提高碳调质钢的强度和韧性，但是过量的铜会使碳调质钢容易产生热脆，因此可根据其他元素产生协同的元素，适当选择添加0-0.30% Cu。
[0015]在传动轴碳调质钢中加入0-0.12% Al，与铬、硅合用，不仅可以细化晶粒，提高碳调质钢的冲击韧性，还可以提高碳调质钢的耐高温腐蚀性能。
[0016]而V可以与碳形成碳化物，不仅能细化晶粒，提高传动轴的强度和韧性，还可以在高温高压下提高其耐腐蚀性能。
[0017]因为含N1、Cr、Mn的碳调质钢在高温回火慢冷时容易产生回火脆性，因此需要在碳调质钢中加入Mo、W防止回火脆性的发生。
[0018]传动轴碳调质钢加入0.20-0.25%的钥，能使合金钢的晶粒细化，从而提高传动轴的机械性能，尤其是淬透性、脆性、强度和抗蠕变能力。
[0019]W比重大，与碳形成的碳化钨有很高的硬度和耐磨性，可显著提高传动轴碳调质钢的硬度和热强性。
[0020]因为传动轴碳调质钢的碳含量较低，锰含量较高，所以需要严格控制杂质，尤其是
S、P的含量。所述不可避免的杂质为不大于0.025%的P以及不大于0.02%的S。
[0021]作为优选，所述的传动轴由以下重量百分比的成分组成:C:0.38%，Si:0.25%,Mn:1.20%, N1:0.08%, Cu:0.20%, Cr:0.90%, Mo:0.22%, V:0.08%, W:1.00%，余量为Fe以及不可避免的杂质元素。
[0022]作为优选，所述的传动轴由以下重量百分比的成分组成:C:0.37%，Si:0.30%,Mn:1.50%, Ni:0.02%, Cu:0.05%, Cr:0.90 %, Mo:0.22%, V:0.05%, Al:0.05%, W:
1.20%，余量为Fe以及不可避免的杂质元素。
[0023]作为优选，所述的传动轴由以下重量百分比的成分组成:C:0.40%，Si:0.20%,Mn:1.00%, Cu:0.30%, Cr:1.00%, Mo:0.20%, V:0.12%, Al:0.10%, W:0.80%，余量为
Fe以及不可避免的杂质元素。
[0024]作为优选，所述的传动轴由以下重量百分比的成分组成:C:0.39%, Si:0.27%,Mn:1.3%, N1:0.07%, Cr:0.95%, Mo:0.25%, V:0.07%, Al:0.07%,ff:1.0%，余量为 Fe
以及不可避免的杂质元素。
[0025]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述传动轴的制备方法包括如下步骤:
[0026]S1、按照上述传动轴的组成成分及其重量百分比配取原料，将原料破碎细化成金属粉末，并在氢气或真空条件下，将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒；
[0027]S2、将步骤SI中制得的大颗粒或团粒粉末在450MPa_500MPa的压力下压制成传动轴坯件，并在1050°C -1100°C下烧结2-4小时；
[0028]S3、将步骤S2中烧结后的传动轴坯件分别进行粗车、半精车，然后进行热处理，热处理为:在680-720°C高温回火2-3小时，于860_880°C下正火4_5小时，出炉空冷至830-850°C进行淬火2-3小时，先在水中冷却至580_620°C再油冷至室温；在580_630°C下回火2-4小时，空冷得机油泵卧式测试设备中的传动轴。
[0029]热处理的金相组织是回火索氏体，这种组织具有强度、塑性和韧性的良好配合，因此能提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能。其中高温回火可以消除因锻轧而存在的内应力，降低硬度，方便切削加工。
[0030]而影响传动轴淬裂的原因有传动轴热处理工艺的不完善，加热温度、保温时间、冷却介质等，最主要的原因是淬火温度对合金金相组织、硬度及变形、开裂造成的影响。传统热处理工艺一般在850°C左右淬火，温度偏高，加热时间稍长，容易造成轻微过热，在奥氏体化时，易使奥氏体晶粒粗大；淬火时，碳调质钢本身的冷却速度慢。传统热处理中淬火温度为800-820°C，冷却介质为水或盐水，水温为室温，经不断试验发现，这样的回火处理在实际生产中容易出现不同程度的淬火裂纹，容易造成许多废品，严重浪费材料。而本发明热处理中碳调质钢在达到淬火温度后不保温立即淬火，并采用油水双液淬火即将加热好的传动轴先在水中停留一定时间，冷却至580-620°C，然后油冷至室温，水中冷却的目的是不使过冷奥氏体发生珠光体转变，降低组织应力，从而使传动轴不淬裂。
[0031]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述测试板包括固定板和垂直于固定板的安装板，所述固定板固连在机架上，进油孔和出油孔分别开设在安装板的两侧面上，所述出油孔上还安装有连接杆，所述连接杆连接至管路系统。
[0032]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述连接杆的截面呈六角形且沿连接杆的中心线开设有贯穿的通孔，在连接杆的侧面上开设有连通至通孔的安装孔，所述安装孔上安装有检测传感器。
[0033]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述调节支架包括安装座和垂直并固连于安装座的支撑板，所述安装座上安装有导向块，所述机架上安装有导向板，所述导向板上开设有导向槽，所述安装座安装在导向板上且导向块限定在导向槽内，所述传动轴安装在支撑板上且传动轴的轴线平行于导向槽。
[0034]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述传动轴包括连接轴、连接套和输出轴，所述连接轴安装在支撑板上，连接套的两端分别套设在连接轴和输出轴上，且连接轴能沿连接套的轴向调整安装在连接套内的长度。
[0035]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述安装板上开设有转轴孔和与转轴孔同轴线的轴承孔，所述轴承孔的开口朝向机油泵的安装面，所述输出轴上安装有轴承且轴承固定在轴承孔内，所述轴承孔的深度大于轴承的厚度，所述输出轴的末端安装的主齿轮与副齿轮啮合。
[0036]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述管路系统包括油箱、第一导管组、第二导管组、过滤器、流量计和安全回流阀，所述进油孔上安装有吸油管，吸油管的末端连通至油箱，所述连接杆通过第一导管组连通过滤器和安全回流阀，并经第二导管组回流至油箱内，所述第一导管组和第二导管组上连通有第三导管组，所述安全回流阀安装在第三导管组上。
[0037]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述第一导管组包括“L”形的一号导管和平置的“U”字形的二号导管，所述一号导管与二号导管的通过一号三通接头连接，所述一号导管的末端连接至连接杆，所述所述二号导管连接至过滤器，所述过滤器连通至流量计，所述第二导管组包括平置的“U”字形的三号导管和倒扣的“U”字形的四号导管，所述三号导管和四号导管通过二号三通接头连接，三号导管的末端连接至流量计，四号导管的末端连接至油箱，所述安全回流阀安装在一号三通接头和二号三通接头之间，二号导管的轴线和三号导管的轴线及安全回流阀处于同一平面上。
[0038]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述油箱包括箱体、安装在箱体上的温控装置和温度传感器，所述温控装置和温度传感器均电联至检测系统。
[0039]在上述的机油泵卧式测试设备中，所述机架上设置有控制面板，所述检测系统安装在控制面板上，所述检测系统包括温控表、转速表、计时器和流量仪表，所述温控表连接温控装置显示并控制油液温度，转速表显示动力系统中输出的转速，所述流量仪表显示管路中的流量数据，所述计时器记录机油泵运行各阶段的测试时间。
[0040]与现有技术相比，本发明具有以下几个优点:
[0041]1、采用传动轴上的主齿轮带动机油泵上的副齿轮，副齿轮能带动齿轮泵运转使油液从流经液压泵进而测试液压泵的性能，测试方便。
[0042]2、设置了测试板，机油泵直接贴紧到测试板上，油液可以进进油孔和出油孔直接进入到机油泵上，结构简单，测试方便。
[0043]3、在出油孔上安装连接杆，与管路连接方便，也便于安装检测传感器。
[0044]4、连接轴能沿连接套的轴向调整安装在连接套内的长度，导向块限定在导向槽，使连接轴能沿轴线方向调节长度和位置，适应不同型号的机油泵。
[0045]5、设置轴承孔可以调节输出轴伸出测试板的长度，调节简单。
[0046]6、设置温控装置和温度传感器可以检测油箱内油液的温度，控制好油液的粘稠度，保持流动性，使机油泵的检测性能准确。
[0047]7、传动轴采用配伍合理的碳调质钢，在45钢的基础上添加了 Mo、V、Al、W元素，并提高了 Mn、Cr的含量，降低C含量，进一步限定了其他元素的含量，并通过特定的制备方法使制得的传动轴具有极好的强度、硬度、耐磨性、淬透性等综合性能，从而达到提高测试设备使用寿命，并节约生产成本，节约能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1是本发明的结构示意图。
[0049]图2是本发明的内部结构示意图。
[0050]图3是本发明中夹具系统和管路系统的结构示意图。
[0051]图4是本发明中夹具系统和动力系统的剖视结构示意图。
[0052]图5是本发明中测试板的结构示意图。
[0053]图中，10、机架；20、动力系统；21、电机；22、大同步带轮；23、小同步带轮；24、同步皮带；25、联轴器；26、导向板；261、导向槽；27、动力轴；30、夹具系统；31、测试板；311、安装板；312、固定板；313、轴承孔；314、连接杆；315、安装孔；316、出油孔；317、进油孔；318、前表面；319、侧面；32、传动轴；321、连接套；322、连接轴；323、输出轴；33、调节支架；331、安装座；332、支撑板；34、主齿轮；40、机油泵；41、副齿轮；50、检测系统；51、转速表；52、计时器；53、温控表；54、流量仪表；60、管路系统；61、第一导管组；611、一号三通接头；612、二号导管；613、一号导管；62、第二导管组；621、三号导管；622、四号导管；63、第三导管组；631、二号三通接头；64、吸油管；65、安全回流阀；66、过滤器；67、流量计；68、油箱；681、温度传感器；682、温控装置；683、箱体。
【具体实施方式】
[0054]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0055]如图1和图2所示，本机油泵卧式测试设备，包括机架10、安装在机架10上的夹具系统30、动力系统20、管路系统60和检测系统50，动力系统20连接在夹具系统30上，机油泵40安装在夹具系统30上且管路系统60连接在机油泵40上，检测系统50安装在管路系统60上检测并通过安装在机架10上的仪表显示。
[0056]夹具系统30包括调节支架33、传动轴32和测试板31，调节支架33包括安装座331和垂直并固连于安装座331的支撑板332，安装座331的底面上安装有导向块，在机架10上安装有导向板26，导向板26上开设有导向槽261，安装座331安装在导向板26上且导向块限定在导向槽261内，调节支架33可以沿导向槽261移动，传动轴32安装在支撑板332上且传动轴32的轴线平行于导向槽261。调节支架33可以沿导向槽261移动，可以调节测试板31的前后位置，调整测试板31与管路系统60的安装位置。
[0057]测试板31包括固定板312和垂直于固定板312的安装板311，固定板312固连在机架10上，进油孔317和出油孔316分别开设在安装板311的两侧面319上，进油孔317和出油孔316的出口设置在安装板311的前表面318上，前表面318连接并垂直于两侧面319，在安装板311上开设有转轴孔和与转轴孔同轴线的轴承孔313，轴承孔313垂直于安装板311的前表面318开设，机油泵40扣设在前表面318上且机油泵40的安装面与前表面318相互抵紧且密封，在出油孔316上还安装有连接杆314，连接杆314的截面呈六角形且沿连接杆314的中心线开设有贯穿的通孔，在连接杆314的侧面319上开设有连通至通孔的安装孔315，安装孔315上安装有检测传感器，连接杆314连接至管路系统60。机油泵40贴紧密封在安装板311上，安装方便，进油孔317和出油孔316的出口对准机油泵40的进油腔和出油腔，结构简单。
[0058]传动轴32包括连接轴322、连接套321和输出轴323，连接轴322安装在支撑板332上，连接轴322的一端连接到动力系统20，连接轴322的另一端安装在连接套321的一端，输出轴323的一端安装在连接套321的另一端，且连接轴322能沿连接套321的轴向调整安装在连接套321内的长度，输出轴323的另一端上安装有轴承且轴承固定在轴承孔313内，轴承孔313的深度大于轴承的厚度，输出轴323穿过安装板311并在传动轴32的端部安装有主齿轮34。
[0059]机油泵40安装在安装板311上且在机油泵40的主叶轮的转轴上安装有副齿轮41，主齿轮34与副齿轮41啮合并能传动扭矩从而使机油泵40的叶轮能转动，机油泵40贴紧并密封在安装板311上，机油泵40的进油腔与出油腔分别连通至在前表面318上的进油孔317和出油孔316，管路系统60分别连接在安装板311两侧的进油孔317和出油孔316的入口上。设置连接套321，有效调整测试板31的距离，设置轴承孔313可以调整传动轴32上主齿轮34的伸出距离并使主齿轮34与副齿轮41啮合。
[0060]管路系统60包括油箱68、第一导管组61、第二导管组62、第三导管组63、过滤器66、流量计67和安全回流阀65，进油孔317上安装有吸油管64，吸油管64的末端连通至油箱68，连接杆314通过第一导管组61连通过滤器66和安全回流阀65，并经第二导管组62回流至油箱68内，第一导管组61和第二导管组62上连通有第三导管组63，安全回流阀65安装在第三导管组63上。
[0061]第一导管组61包括“L”形的一号导管613和平置的“U”字形的二号导管612，一号导管613与二号导管612的通过一号三通接头611连接，一号导管613的末端连接至连接杆314，二号导管612连接至过滤器66，过滤器66连通至流量计67，第二导管组62包括平置的“U”字形的三号导管621和倒扣的“U”字形的四号导管622，三号导管621和四号导管622通过二号三通接头631连接，三号导管621的末端连接至流量计67，四号导管622的末端连接至油箱68，安全回流阀65安装在一号三通接头611和二号三通接头631之间，二号导管612的轴线和三号导管621的轴线及安全回流阀65处于同一平面上。机油泵40安装在管路系统60中并为管路系统60提供动力，管路系统60通过液体的检测机油泵40的性能。
[0062]油箱68包括箱体683、安装在箱体683上的温控装置682和温度传感器681，温控装置682和温度传感器681均电联至检测系统50。
[0063]机架10上设置有控制面板，检测系统50安装在控制面板上，检测系统50包括温控表53、转速表51、计时器52和流量仪表54，温控表53连接温控装置682显示并控制油液温度，转速表51显示动力系统20中输出的转速，流量仪表54显示系统管路60中的流量数据，计时器52记录机油泵40运行各阶段的测试时间。
[0064]动力系统20包括电机21、安装在电机21输出轴323上的大同步带轮22和安装在机架10上的动力轴27，动力轴27的一端安装有小同步带轮23，大同步带轮22和小同步带轮23之间安装有同步皮带24，动力轴27的另一端安装有联轴器25连接至传动轴32。同步皮带24可以有效控制动力轴27的转速，转速精确。
[0065]其中，在上述的机油泵卧式测试设备中，传动轴32由碳调质钢制得，其由以下重量百分比的成分组成:C:0.37-0.40%, Si:0.20-0.30%, Mn:1.0-1.5%, N1:0-0.1 %, Cu:0-0.3%, Cr:0.85-1.0%, Mo:0.20-0.25%, V:0.05-0.12%, Al:0-0.12%, W:0.8-1.2%,
余量为Fe以及不可避免的杂质元素。
[0066]表1:实施例1-4用于制备传动轴的组成成分及质量百分比
[0067]
实施例实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
组其质量百^____
_C__0.38% 0.37% 0.40% 0.39%
Si~ 0.25% — 0.30% " 0.20% 0.27%
Mn' 1.20% 1.50% " 1.00% 1.30% ~
Ni' 0.08% — 0.02% " /0.07% ~
Cu— 0.20% — 0.05% " 0.30%/ ~
Cr0.90% 0.90% 1.00% ~ 0.95%
Mo' 0.22% — 0.22% " 0.20% 0.25% ~
V— 0.08% — 0.05% " 0.12% 0.07% —
AlI0.05% " 0.10% 0.07% ~
W' 1.00% 1.20% " 0.80% 1.00% ~
S' <0.02% ^ <0.02% " <0.02% <0.02% —
P - <0.025% - <0.025% " <0.025% <0.025%~ _Fe__余量__余量__余量__余量
[0068]实施例1
[0069]按照表I实施例1所述传动轴碳调质钢的组成成分及其质量百分比配取原料，将原料破碎细化成金属粉末，并在氢气或真空条件下，将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒；
[0070]将上述制得的大颗粒或团粒粉末在450MPa的压力下压制成传动轴坯件，并在1050°C下烧结2小时；
[0071]将上述烧结后的传动轴坯件分别进行粗车、半精车，然后进行热处理，在680°C高温回火2小时，再于860°C下正火4小时，出炉空冷至830°C进行淬火2小时，然后先在水中冷却至580°C再油冷至室温；在580°C下回火2小时，空冷得机油泵卧式测试设备中的传动轴。
[0072]实施例2
[0073]按照表I实施例2所述传动轴碳调质钢的组成成分及其质量百分比配取原料，将原料破碎细化成金属粉末，并在氢气或真空条件下，将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒；
[0074]将上述制得的大颗粒或团粒粉末在470MPa的压力下压制成传动轴坯件，并在1060°C下烧结2小时；
[0075]将上述烧结后的传动轴坯件分别进行粗车、半精车，然后进行热处理，在690°C高温回火2小时，再于860°C下正火4小时，出炉空冷至830°C进行淬火2小时，然后先在水中冷却至590°C再油冷至室温；在590°C下回火2小时，空冷得机油泵卧式测试设备中的传动轴。
[0076]实施例3
[0077]按照表I实施例3所述传动轴碳调质钢的组成成分及其质量百分比配取原料，将原料破碎细化成金属粉末，并在氢气或真空条件下，将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒；
[0078]将上述制得的大颗粒或团粒粉末在490MPa的压力下压制成传动轴坯件，并在1080°C下烧结3小时；
[0079]将上述烧结后的传动轴坯件分别进行粗车、半精车，然后进行热处理，在710°C高温回火3小时，再于870°C下正火5小时，出炉空冷至850°C进行淬火3小时，然后先在水中冷却至610°C再油冷至室温；在620°C下回火4小时，空冷得机油泵卧式测试设备中的传动轴。
[0080]实施例4
[0081]按照表I实施例4所述传动轴碳调质钢的组成成分及其质量百分比配取原料，将原料破碎细化成金属粉末，并在氢气或真空条件下，将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒；
[0082]将上述制得的大颗粒或团粒粉末在500MPa的压力下压制成传动轴坯件，并在1100°C下烧结4小时；
[0083]将上述烧结后的传动轴坯件分别进行粗车、半精车，然后进行热处理，在720°C高温回火3小时，再于880°C下正火5小时，出炉空冷至850°C进行淬火3小时，然后先在水中冷却至620°C再油冷至室温；在630°C下回火4小时，空冷得机油泵卧式测试设备中的传动轴。
[0084]对比例
[0085]用45钢通过常规的加工方法制得的传动轴，其中45钢的组成成分及质量百分比为:C:0.42-0.50 %, Si:0.17-0.37 %, Mn:0.50-0.80 %, Cr ^ 0.25 %, Ni ^ 0.25 %,Cu ^ 0.25%, P ^ 0.04%, S彡0.04%，余量为Fe以及不可避免的杂质元素。
[0086]将实施例1-4中制得的传动轴进行性能测试，测试结果如表2所示。
[0087]表2:本发明实施例1-4制得的传动轴的性能测试结果
[0088]
^施例实施例1实施例2实施例3实施例4 对比例性能_____
拉伸强度 ~850 840860 880 600^
(MPa)______
屈服强度 430 43S 440 450 355^ (MPa)
伸长率(％) 1819212L516
硬度(HRC) I 65 I 67 I 68 [ 70 [ 55
[0089]综上所述，本发明机油泵卧式测试设备中的传动轴采用配伍合理的碳调质钢，在45钢的基础上添加了 Mo、V、Al、W元素，降低C含量并提高了 Mn、Cr的含量，提高了传动轴的强度、硬度、耐磨性等综合性能，将其应用于测试设备，延长了测试设备的使用寿命。
[0090]将本发明机油泵卧式测试设备进行如下测试项目:
[0091]I出油时间测试
[0092]产品装夹完成后，按下“出油时间测试”按钮，泵主轴以250rpm转动，系统主管路上接出油时间测试旁路，用于测试出油时间，出油时间测试旁路由手动阀门控制其开闭，同时，用计时器52配合，有油出现时的时间即为泵的出油时间。
[0093]2供油量测试
[0094]产品装夹完成后，将泵转速调整到设定的转速，同时手动调整调节阀的开度使得出口压力到规定值，此时流量计67的数值即为泵的供油量。
[0095]3限压阀工作特性
[0096]3.1限压阀开启压力
[0097]在设定试验油温和规定转速下，缓慢调节手动调节阀开度，以增加出油口压力，当限压阀出油口有油流出时的那一刻，看出油口压力，该压力为限压阀开启压力。
[0098]3.2限压阀截止压力；
[0099]在规定的试验油温和规定转速下，逐渐缓慢的加载，直至机油泵40出口处的供油量为零时，此时的泵出口压力值为限压阀截止压力。
[0100]3.3限压阀工作特性
[0101]在规定的试验油温和规定转速下，将限压阀开始溢油起到油泵出油口流量为零时的这段压力分7个不同的油压，分别运转30S后测量各工况时的供油量、油温、泵出压力等参数。
[0102]4转速特性测试
[0103]在规定的试验油温和规定的泵出压力时，对包括标定转速和110%标定转速在内的7个不同转速，分别运转30s后测量各工况时的供油量、油温、转速及泵出压力等有关参数。
[0104]5压力特性测试
[0105]在规定的试验油温和规定的转速时，对包括标定泵出压力在内的6个以上不同油压，分别运转30s后测量各工况时的供油量、油温、转速及泵出压力等有关参数。
[0106]本发明在初始状态下，根据机油泵40的型号调整连接轴322与连接套321之间的间距调整测试板31的位置，再调整传动轴32上主齿轮34与机油泵40上副齿轮41之间的啮合位置及传动比，调节温控装置682，使油液温度调整合适，启动电源，电机21通过同步皮带24带动动力轴27转动，动力轴27通过联轴器25带动连接轴322转动，连接轴322通过连接套321带动传动轴32转动，使主齿轮34带动副齿轮41转动，副齿轮41转动带动机油泵40内的叶轮转动，油液经吸油管64进入进油孔317，并经测试板31上进油孔317的出口进入到机油泵40的进油腔，油液从出油腔流出进入出油孔316，并进连接杆314进入管路系统60，记录油液的压力和流速，油液经第一导管组61流经过滤器66和流量计67，从流量计67中流出进入第二导管组62，并进四号导管622回流至油箱68中，当管路中的压力过大时，部分油液经第三导管组61进入到安全回流阀65中并通过四号导管622回流至油箱68中，在油液流转的过程中检测油液的变化来检测机油泵40的各项性能。
[0107]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种机油泵卧式测试设备，包括机架、安装在机架上的夹具系统、动力系统、管路系统和检测系统，动力系统连接并传递扭矩至夹具系统，机油泵安装在夹具系统上且管路系统连接在机油泵上，检测系统安装在管路系统上并检测，其特征在于，所述夹具系统包括调节支架、传动轴和测试板，所述传动轴贯穿调节支架，且传动轴的一端连接到动力系统，传动轴的另一端穿过测试板并在传动轴的端部安装有主齿轮，所述传动轴由碳调质钢制得，所述机油泵安装在测试板上且在机油泵上安装有副齿轮，所述主齿轮与副齿轮啮合，所述机油泵贴紧并密封在测试板上，所述测试板上开设有连通至机油泵的进油孔和出油孔，所述管路系统分别连接在进油孔和出油孔的入口上；其中，所述传动轴的碳调质钢由以下重量百分比的成分组成:C:0.37-0.40%, Si:0.20-0.30%, Mn:1.0-1.5%, N1:0-0.1 %, Cu:0-0.3%, Cr:0.85-1.0%, Mo:0.20-0.25%, V:0.05-0.12%, Al:0-0.12%, W:0.8-1.2%,余量为Fe以及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述传动轴的制备方法包括如下步骤: 51、按照上述传动轴的组成成分及其重量百分比配取原料，将原料破碎细化成金属粉末，并在氢气或真空条件下，将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒； 52、将步骤SI中制得的大颗粒或团粒粉末在450MPa-500MPa的压力下压制成传动轴坯件，并在10500C -1100。。下烧结2-4小时； 53、将步骤S2中烧结后的传动轴坯件分别进行粗车、半精车，然后进行热处理，热处理为:在680-720°C高温回火2-3小时，于860_880°C下正火4_5小时，出炉空冷至830_850°C进行淬火2-3小时，先在水中冷却至580-620°C再油冷至室温；在580-630°C下回火2_4小时，空冷得机油泵卧式测试设备中的传动轴。
3.根据权利要求1所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述测试板包括固定板和垂直于固定板的安装板，所述固定板固连在机架上，进油孔和出油孔分别开设在安装板的两侧面上，所述出油孔上还安装有连接杆，所述连接杆连接至管路系统。
4.根据权利要求3所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述连接杆的截面呈六角形且沿连接杆的中心线开设有贯穿的通孔，在连接杆的侧面上开设有连通至通孔的安装孔，所述安装孔上安装有检测传感器。
5.根据权利要求1、3或4所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述调节支架包括安装座和垂直并固连于安装座的支撑板，所述安装座上安装有导向块，所述机架上安装有导向板，所述导向板上开设有导向槽，所述安装座安装在导向板上且导向块限定在导向槽内，所述传动轴安装在支撑板上且传动轴的轴线平行于导向槽。
6.根据权利要求5所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述传动轴包括连接轴、连接套和输出轴，所述连接轴安装在支撑板上，连接套的两端分别套设在连接轴和输出轴上，且连接轴能沿连接套的轴向调整安装在连接套内的长度。
7.根据权利要求3或4所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述安装板上开设有转轴孔和与转轴孔同轴线的轴承孔，所述轴承孔的开口朝向机油泵的安装面，所述输出轴上安装有轴承且轴承固定在轴承孔内，所述轴承孔的深度大于轴承的厚度，所述输出轴的末端安装的主齿轮与副齿轮啮合。
8.根据权利要求3或4所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述管路系统包括油箱、第一导管组、第二导管组、过滤器、流量计和安全回流阀，所述进油孔上安装有吸油管，吸油管的末端连通至油箱，所述连接杆通过第一导管组连通过滤器和安全回流阀，并经第二导管组回流至油箱内，所述第一导管组和第二导管组上连通有第三导管组，所述安全回流阀安装在第三导管组上。
9.根据权利要求8所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述第一导管组包括“L”形的一号导管和平置的“U”字形的二号导管，所述一号导管与二号导管的通过一号三通接头连接，所述一号导管的末端连接至连接杆，所述所述二号导管连接至过滤器，所述过滤器连通至流量计，所述第二导管组包括平置的“U”字形的三号导管和倒扣的“U”字形的四号导管，所述三号导管和四号导管通过二号三通接头连接，三号导管的末端连接至流量计，四号导管的末端连接至油箱，所述安全回流阀安装在一号三通接头和二号三通接头之间，二号导管的轴线和三号导管的轴线及安全回流阀处于同一平面上。
10.根据权利要求8所述机油泵卧式测试设备，其特征在于，所述油箱包括箱体、安装在箱体上的温控装置和温度传感器，所述温控装置和温度传感器均电联至检测系统，所述机架上设置有控制面板，所述检测系统安装在控制面板上，所述检测系统包括温控表、转速表、计时器和流量仪表，所述温控表连接温控装置显示并控制油液温度，转速表显示动力系统中输出的转速，所述流量仪表显示管路中的流量数据，所述计时器记录机油泵运行各阶段的测试时间。
【文档编号】C21D9/28GK104179672SQ201410351798
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】胡如夫, 陈晓平, 彭宏达, 盛汉姣, 赵晶, 邱敏 申请人:宁波工程学院