车用cng燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验的制造方法
【专利摘要】本发明涉及车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其中进气口通过手动阀和调压阀与阀块座的入口端相连；阀块座的出口端分成若干支路，每条支路均依次通过手动阀、截止阀和单向阀与高温试验箱侧壁上的PRD接口相连；进气口还通过手动阀与截止阀的一端相连，截止阀的另一端与调压阀的一端相连；调压阀的另一端分成两条支路，一条支路通过手动阀与低温试验箱内的阀块上的PRD连接口相连，另一条支路通过手动阀与高温试验箱内的阀块上的PRD连接口相连；进气口还通过管路与手动阀的一端相连，手动阀的另一端经过调压阀与高温炉上的PRD接口相连；PRD接口还与热排放卸压手动阀的一端相连。本发明能够对PRD进行性能测试。
【专利说明】车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机
【技术领域】
[0001]本发明涉及车用气瓶检测【技术领域】，特别是涉及一种车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，测试对象是车用CNG燃料系统组件中的压力泄放装置(简称“PRD”)。
【背景技术】
[0002]车用CNG燃料系统是在原有的原型车单一供油系统不变的基础上，加装的一套使用压缩天然气作为燃料原料的装置，加装后车辆的动力性能减低不大于5%。现有的车用CNG燃料系统由储气供气、减压、控制三部分组成。储气供气部分是指存储CNG的装置，主要由燃料容器、高压电磁阀、压力表、加气嘴、高压管路组成。加压部分是指将CNG减至适合发动机工作的压力，并通过一系列装置将CNG提供给发动机燃烧的系列装置，主要由减压器、低压管路组成。控制部分是指根据用户需求随时切换燃料，并能根据发动机工况调整CNG供给量的装置，主要由转换开关、ECU电子控制单元、燃油及CNG电磁阀、喷射阀共轨及相关线束组成。
[0003]储气供气部分的燃料容器有可能意外地暴露在明火或高温中，这种状况根据容器的形式可能会使容器的压力增高及或结构材料性能降低。PRD将为燃料容器在这种状况下提供一种泄压方法。PRD是指一种由压力产生动作和或者温度产生动作的泄放装置，在根据燃料容器标准对燃料容器进行耐火性能试验时，通过它可以将燃料容器内的燃料排出，以防止天然汽车的燃料容器在试验时发生爆破。由此可见，PRD的质量的好坏相当重要，因此亟需一种能够对PRD进行质量检测的试验机。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，能够对PRD进行性能测试，如加速寿命试验、热动作泄放试验、复合式泄放试验和热循环试验。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，包括进气口、高温试验箱、低温试验箱和高温炉，所述低温试验箱和高温试验箱内均设有水槽，水槽内均安装有阀块，所述阀块上均安装有PRD连接口 ；所述低温试验箱内所用的管路为耐低温高压软管；所述进气口通过第一手动阀和第一调压阀与阀块座的入口端相连；所述阀块座的出口端分成若干支路，每条支路均依次通过第四手动阀、第二截止阀和单向阀与高温试验箱侧壁上的PRD接口相连；所述单向阀和PRD接口之间还设有第一压力传感器；所述进气口还通过第二手动阀与第一截止阀的一端相连，第一截止阀的另一端与第二调压阀的一端相连；所述第二调压阀的另一端还连有第二压力传感器；所述第二调压阀的另一端分成两条支路，一条支路通过第四手动阀与低温试验箱内的阀块上的PRD连接口相连，另一条支路通过第五手动阀与高温试验箱内的阀块上的PRD连接口相连；所述进气口还通过管路与第三手动阀的一端相连，所述第三手动阀的另一端经过第三调压阀与高温炉上的PRD接口相连；所述第三调压阀与PRD接口之间还设有第三压力传感器；所述PRD接口还与热排放卸压手动阀的一端相连。
[0006]所述第一截止阀和第二截止阀均为气控截止阀。
[0007]所述进气口的出口处还设有安全阀。
[0008]所述阀块座上还安装有压力表。
[0009]所述PRD接口为高压穿板接头。
[0010]所述热排放卸压手动阀的另一端与气控阀相连。
[0011]所述第二调压阀为气控调压阀。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0014]本发明能够对PRD进行加速寿命试验，并通过多个支路对多个产品进行对比试验，从而使得测得的数据更为客观，同时能够节省能源。本发明通过在每一路上加装截止阀和单向阀对独立数据进行采集和试验控制，从而互不影响，如果其中一路提前破坏，系统自动检测并关闭相应的阀门后将不影响继续试验。
[0015]本发明通过一个热排放手动阀和一个热排放卸压手动阀对PRD进行热动作泄放试验，整个装置结构简单，操作方便。高压管路进入高温炉时采用高压穿板接头，提高了整个装置的密封性和可靠性。
[0016]本发明通过一个气控调压阀实现了 PRD的复合式泄放试验，利用气控调压阀的比例控制来实现平稳的升压过程，保证了远程自动控制，安全性大大提高。
[0017]本发明通过高温箱和低温箱进行热循环，并通过截止阀和调压阀对PRD压力进行控制，从而实现PRD的热循环试验。为了保证试验机的寿命和安全性，本发明中低温试件箱中的管路采用耐低温高压软管。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]本发明的实施方式涉及一种车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，如图1所示，包括进气口 1、高温试验箱2、低温试验箱3和高温炉4，其中，进气口 I的进气压力最高为6000psi，所述进气口 I的出口处还设有安全阀24。所述低温试验箱3和高温试验箱2内均设有水槽5，水槽5内均安装有阀块6，所述阀块6上均安装有PRD连接口。所述低温试验箱3内所用的管路为耐低温高压软管，保证了试验机的寿命和安全性。所述进气口 I通过第一手动阀7和第一调压阀8与阀块座9的入口端相连；所述阀块座9的出口端分成若干支路，每条支路均依次通过第四手动阀10、第二截止阀11和单向阀12与高温试验箱2侧壁上的PRD接口相连；所述单向阀12和PRD接口之间还设有第一压力传感器13。所述阀块座9上还安装有压力表25，通过压力表25可观察输入时的气压。所述进气口 I还通过第二手动阀14与第一截止阀15的一端相连，第一截止阀15的另一端与第二调压阀16的一端相连。所述第一截止阀15和第二截止阀11均为气控截止阀。所述第二调压阀16为气控调压阀，其调压范围为50-6000psi。气控调压阀的控制端和气控截止阀的控制端均通过一个调压阀和过滤器与另一个进气口相连，该进气口的输入空气的气压为7bar。所述第二调压阀16的另一端还连有第二压力传感器17 ;所述第二调压阀16的另一端分成两条支路，一条支路通过第四手动阀18与低温试验箱3内的阀块6上的PRD连接口相连，另一条支路通过第五手动阀19与高温试验箱2内的阀块6上的PRD连接口相连，该PRD接口为高压穿板接头，提高了整个装置的密封性和可靠性；所述进气口 I还通过管路与第三手动阀20的一端相连，所述第三手动阀20的另一端经过第三调压阀21与高温炉4上的PRD接口相连；所述第三调压阀21与PRD接口之间还设有第三压力传感器22 ;所述PRD接口还与热排放卸压手动阀23的一端相连。所述热排放卸压手动阀23的另一端与气控阀26相连。
[0021]本发明可进行加速寿命试验、热动作泄放试验、复合式泄放试验和热循环试验。其中，高温试验箱用于加速寿命试验和复合式泄放试验,高温炉用于热动作泄放试验，高温试验箱和低温试验箱共用于热循环试验，低温试验箱还用于循环后的压力冲击试验(即热循环试验的第二个过程)。
[0022]在进行加速寿命试验时，通过调压阀输出的压力为PRD提供系统的压力，并分成独立的5路输出，分别试验和控制，压力预先设定好进行试验，具体步骤如下:
[0023]首先:将产品PRD通过螺纹连接到试件箱内部的接口上面，接口螺纹为M42*2，未连接的用堵头密封好。
[0024]其次:设定高温箱的屈服温度或持久试验温度，例如82V。
[0025]再次:开启高温箱加温，关闭所有手动阀，调节调压阀，将压力调节到设定值26MPa0
[0026]接着:等温度达到设定值并稳定后，根据实际需求打开相应支路的手动阀，往PRD产品施加压力至26MPa。
[0027]然后:观察支路上的压力传感器，当压力达到26MPa后，关闭全部截止阀进入保压状态，开始计时并判断压降。
[0028]最后:观察每个支路压力情况，如果出现突然压降那么PRD失效，记录失效时间。如果试验未失效，打开截止阀，打开管路的卸压阀进行卸压，并记录下开始至实效的时间，并自动记录压力变化和时间过程。试验全部完成，自动停机。
[0029]记录完成后，利用计算机自动判断试验是否合格。判断是否合格的依据是根据开始设置的合格时间，在屈服温度下试验时，动作时间应在10小时以内；如果是在持久试验温度内应在500小时以上。
[0030]在进行热动作泄压试验时，以电阻丝为加热元件，采用50段程序控温，高温炉与控制系统一体化设计，高温炉的炉膛采用SiC或高铝材料，升温速率快。具体步骤如下:
[0031]首先:设定高温炉的温度值，例如设定为600°C，开启高温炉。
[0032]其次:将PRD与PRD接口进行连接，其连接方式可通过不锈钢软管进行连接。[0033]再次:连接好PRD后，打开热排放手动阀，关闭热排放卸压手动阀，调节手动调压阀，观察压力传感器的数值，直至热排放压力至5MPa，此时观察PRD是否发生泄漏。
[0034]接着，若PRD没有发生泄漏，将高温炉的温度稳定在600摄氏度左右。
[0035]最后，等温度稳定后，关闭热排放手动阀，将PRD放进高温炉的炉膛，开始计时，并观察排放压力，如果压力降至0，则PRD失效，记录失效时间，完成检测。
[0036]记录完成后，系统可自动根据以下条件进行判断测试是否合格。
[0037]T ≤ 5.t
[0038]T ≤ t+4min
[0039]其中，T为失效时间，t是PRD没有经过任何试验时的动作时间，单位为分钟。若超过预先设定的时间PRD仍然没有动作，则停止加热，打开排气阀门，自动结束试验，测试不合格。
[0040]进行复合式泄放试验时，具体包括以下步骤:
[0041]首先:将PRD与高温试验箱上的PRD接口相连完成安装。
[0042]接着:设定高温试验箱的温度，该温度为易熔材料屈服温度以上10°C，开启高温试验箱。
[0043]然后:打开第一手动阀和第二手动阀，并通过气控方式打开气控调压阀，利用比例控制进行逐渐升压，逐步增加PRD的压力并观察压力传感器上显示的数值，直至PRD上爆破片爆破，记录爆破压力。
[0044]最后:进行降压，并关闭气控调压阀的阀门。
[0045]若到某个预先设置的压力时爆破片仍然不爆破，则关闭气控调压阀，打开排气阀门，试验自动结束。若受测试的PRD的动作压力在(75%~105%)*P之内，则合格，否则不合格，其中P是PRD没有经过任何试验时的复合泄放试验动作压力，可通过系统在一定范围内自由设定。
[0046]冷热交变循环试验是分别使用高温箱和高低温箱来提供高温和低温环境，并在两个环境箱中备有两个装入液体的液体槽，先行置入环境箱内，预设好两个试验温度，并让液体温度和箱内的温度保持一致，利用人工使用安装好的工件来进行交替放置。
[0047]该实验分为两个过程:
[0048]第一个过程:将PRD放入一 40°C的低温试件箱，保温时间大于等于2小时，然后在5分钟之内人工取出并放入82°C的高温试件箱，保温时间大于等于2小时，接着5分钟内取出并重新放入低温箱，如此循环15次。
[0049]第二个过程:安装好PRD，让低温箱工作，直到温度小于等于一 40°C，然后保温，时间大于等于2个小时，然后再打开调节阀，打开截止阀，使得PRD受压力大于等于100%的使用压力，然后关闭截止阀，打开排气阀。如此反复压力循环100次，完成试验。
【权利要求】
1.一种车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，包括进气口(I)、高温试验箱(2 )、低温试验箱(3 )和高温炉(4 )，其特征在于，所述低温试验箱(3 )和高温试验箱(2 )内均设有水槽(5 )，水槽(5 )内均安装有阀块(6 )，所述阀块(6 )上均安装有PRD连接口 ；所述低温试验箱(3 )内所用的管路为耐低温高压软管；所述进气口( I)通过第一手动阀(7 )和第一调压阀(8)与阀块座(9)的入口端相连；所述阀块座(9)的出口端分成若干支路，每条支路均依次通过第四手动阀(10)、第二截止阀(11)和单向阀(12)与高温试验箱(2)侧壁上的PRD接口相连；所述单向阀(12)和PRD接口之间还设有第一压力传感器(13);所述进气口( I)还通过第二手动阀(14)与第一截止阀(15)的一端相连，第一截止阀(15)的另一端与第二调压阀(16)的一端相连；所述第二调压阀(16)的另一端还连有第二压力传感器(17);所述第二调压阀(16)的另一端分成两条支路，一条支路通过第四手动阀(18)与低温试验箱(3 )内的阀块(6 )上的PRD连接口相连，另一条支路通过第五手动阀(19 )与高温试验箱(2 )内的阀块(6 )上的PRD连接口相连；所述进气口( I)还通过管路与第三手动阀(20 )的一端相连，所述第三手动阀(20)的另一端经过第三调压阀(21)与高温炉(4)上的PRD接口相连；所述第三调压阀(21)与PRD接口之间还设有第三压力传感器(22);所述PRD接口还与热排放卸压手动阀(23)的一端相连。
2.根据权利要求1所述的车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其特征在于，所述第一截止阀(15)和第二截止阀(11)均为气控截止阀。
3.根据权利要求1所述的车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其特征在于，所述进气口( I)的出口处还设有安全阀(24)。
4.根据权利要求1所述的车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其特征在于，所述阀块座(9)上还安装有压力表(25)。
5.根据权利要求1所述的车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其特征在于，所述PRD接口为高压穿板接头。
6.根据权利要求1所述的车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其特征在于，所述热排放卸压手动阀(23)的另一端与气控阀(26)相连。
7.根据权利要求1所述的车用CNG燃料系统组件压力泄放装置的性能检测试验机，其特征在于，所述第二调压阀(16)为气控调压阀。
【文档编号】G01M13/00GK103940596SQ201410130116
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】李前, 徐维普 申请人:上海市特种设备监督检验技术研究院