本实用新型专利技术公开了一种气门与气门座圈微动磨损试验装置；包括底板和顶板、气门、燃烧室、气门座圈、驱动气门旋转的传动机构、用于给气门提供顶升力的压力供给机构；燃烧室通过燃烧室支架固定在底板上，座圈夹具置于燃烧室的底部，气门座圈置于燃烧室内置于座圈夹具上并被座圈夹具夹持；气门的头部伸入燃烧室内，并与气门座圈相接触。本实用新型专利技术结构简单、精巧，既可以分析气门‑座圈摩擦副的转动微动磨损性能，也可以分析气门‑座圈摩擦副的微动疲劳性能，能够很好地模拟气门、气门座圈的实际工况，准确评估气门、气门座圈微动磨损特性，为提高材料的抗微动磨损性能提供可靠试验数据。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及汽车零部件磨损试验工程，尤其涉及一种气门与气门座圈微动磨损试验装置。
技术介绍
在发动机工作过程中，气门与气门座圈所处工况十分恶劣，承受着高频率的高温燃气和复位弹簧的冲击力，腐蚀气氛更是加速了气门-座圈摩擦副的磨损。而当气门落座以后，气门有可能在外力的作用的产生往复旋转运动，气门在落座后的转动幅度是微小的，但是这种转动产生的磨损破坏不容忽视，气门-座圈摩擦副的这种磨损方式为转动微动磨损。另外，在气门落座后，会受到高压燃气的冲击而使得气门锥面与座圈锥面被压紧，在压紧过程中，气门的移动幅度也是微小的，并且受到的冲击力大小会不断变化，因而在交变载荷作用下气门与座圈会产生微动疲劳。目前，多数试验是采用传统磨损试验机，只对气门和座圈的材料本身磨损特性进行研究，而没有很好地结合气门和座圈的实际磨损形式和工作条件，且专门针对气门-座圈摩擦副微动磨损性能的试验研究较少。为了更好的掌握气门和气门座圈的微动磨损和微动疲劳特性，提高气门、座圈材料的抗微动磨损性能，必须采用更符合气门-座圈摩擦副实际工况的设备进行研究。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种气门与气门座圈微动磨损试验装置。能够很好地模拟气门、气门座圈的实际工况，准确评估气门、气门座圈微动磨损特性，为提高材料的抗微动磨损性能提供可靠试验数据。本技术通过下述技术方案实现：一种气门与气门座圈微动磨损试验装置，包括底板1和顶板5、气门12、燃烧室13、气门座圈20、驱动气门12旋转的传动机构、用于给气门12提供顶升力的压力供给机构；所述燃烧室13通过燃烧室支架14固定在底板1上，所述座圈夹具19置于燃烧室13的底部，气门座圈20置于燃烧室13内置于座圈夹具19上并被座圈夹具19夹持；所述气门12的头部伸入燃烧室13内，并与气门座圈20相接触，气门12的杆体顶部通过平面轴承7与顶板5转动连接。所述气门12的头部与气门座圈20的接触面为30°～45°锥角配合，即气门12的头部外缘为倒锥面，气门座圈20为内锥面。所述气门12的杆体的中段设有三个推力轴承9，即第一推力轴承9-1、第二推力轴承9-2、第三推力轴承9-3；在第一推力轴承9-1与平面轴承7之间设置第一轴套8；在第二推力轴承9-2与第三推力轴承9-3之间设置第二轴套6；在第一推力轴承9-1与第二推力轴承9-2之间设置齿轮10，齿轮10由传动机构驱动其转动，从而带动气门12跟随其同步转动。传动机构包括推杆电机3，在推杆电机3的轴18上安装齿条11，齿条11与齿轮10相互啮合，当推杆电机3往复直线运动时，由齿条11带动齿轮10转动，从而带动气门12跟随其同步转动。所述平面轴承7包括松环7-1和紧环7-2，所松环7-1安装在顶板5上，紧环7-2安装在气门12杆体的顶端。所述底板1上还设有一气门保持架17，用于防止气门12在径向上偏摆，进而提高气门12与气门座圈20同轴度。所述压力供给机构设置在燃烧室支架14下方，压力供给机构包括液压缸16及其液压缸活塞杆15，所述液压缸活塞杆15的顶端与座圈夹具19相抵。座圈夹具19与液压缸活塞杆15之间设置有压力传感器，所述燃烧室13内设置有温度传感器。所述推杆电机3安装在电机支架2上，电机支架2安装在底板1上；所述底板1和顶板5之间通过支柱4固定。所述气门座圈20的下部安装有一个用于收集磨屑的收集装置。一种气门与气门座圈微动磨损试验方法，包括模拟气门落座之后的转动微动磨损试验步骤、模拟气门落座过程中的微动疲劳试验步骤、模拟气门与座圈摩擦副复合磨损试验步骤；(一)模拟气门落座之后的转动微动磨损试验步骤如下：液压缸活塞杆15带动装有气门座圈20的座圈夹具19向上运动，使气门座圈20与气门12的头部接触，并按预设压力的大小施加顶升压力；燃烧室13的温度升至预设温度，推杆电机3驱动齿条11往复直线运动，使气门12跟随齿轮10往复旋转运动，气门12的头部与气门座圈20在设定的接触压力下进行相应的往复旋转运动，完成气门12与气门座圈20微动磨损试验；(二)模拟气门落座过程中的微动疲劳试验步骤如下：设定液压缸活塞杆15的顶升行程，以及气门12与气门座圈20之间冲击压力的大小；推杆电机3不工作，气门12不转动；燃烧室13温度升至设定温度，气门座圈20在液压缸活塞杆15的驱动下，以预先设定的冲击力和行程对气门12的头部反复冲击，即可完成气门12与气门座圈20的微动疲劳试验。(三)模拟气门-座圈摩擦副复合磨损试验步骤如下：设定液压缸活塞杆15的行程，以及气门12与气门座圈20之间冲击载荷的大小，推杆电机3驱动齿条11做往复直线运动，齿轮10带动气门12跟随其往复旋转运动，气门12以设定的旋转角度往复旋转，气门座圈20在液压缸活塞杆15的驱动下，以设定的冲击力和行程对气门12的头部反复冲击冲击，即可完成气门12与气门座圈20的复合试验。本技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：本技术包括驱动气门旋转的传动机构、用于给气门提供顶升力的压力供给机构；燃烧室通过燃烧室支架固定在底板上，所述座圈夹具置于燃烧室的底部，气门座圈置于燃烧室内置于座圈夹具上并被座圈夹具夹持；所述气门的头部伸入燃烧室内，并与气门座圈锥角配合。并在座圈夹具与液压缸活塞杆之间设置有压力传感器，燃烧室内设置有温度传感器。本技术结构简单、精巧，既可以分析气门-座圈摩擦副的转动微动磨损性能，也可以分析气门-座圈摩擦副的微动疲劳性能，能够很好地模拟气门、气门座圈的实际工况，准确评估气门、气门座圈微动磨损特性，为提高材料的抗微动磨损性能提供可靠试验数据。采用液压加载，压力调节方便、响应速度快、活塞杆行程可灵活调节。采用推杆电机以及齿轮齿条机构驱动气门转动，结构紧凑、传递动力大、精度高、易于灵活控制。附图说明图1为本技术整体结构示意图图2为本技术内部结构剖视示意图图3为本技术局部结构放大示意图图4为本技术的气门结构示意图图5为本技术气门与气门座圈在燃烧室内的结构放大示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步具体详细描述。实施例如图1至5所示。本技术公开了一种气门与气门座圈微动磨损试验装置，包括底板1和顶板5、气门12、燃烧室13、气门座圈20、驱动气门12旋转的传动机构、用于给气门12提供顶升力的压力供给机构；所述燃烧室13通过燃烧室支架14固定在底板1上，所述座圈夹具19置于燃烧室13的底部，气门座圈20置于燃烧室13内置于座圈夹具19上并被座圈夹具19夹持；所述气门12的头部伸入燃烧室13内，并与气门座圈20相接触，气门12的杆体顶部通过平面轴承7与顶板5转动连接。所述气门12的头部与气门座圈20的接触面为30°～45°锥角配合，即气门12的头部外缘为倒锥面，气门座圈20为内锥面。所述气门12的杆体的中段设有三个推力轴承9，即第一推力轴承9-1、第二推力轴承9-2、第三推力轴承9-3；在第一推力轴承9-1与平面轴承7之间设置第一轴套8；在第二推力轴承9-2与第三推力轴承9-3之间设置第二轴套6；在第一推力轴承9-1与第二推力轴承9-2之间设置齿轮10，齿轮10由传动机构驱动其转动，从而带动气门12跟随其同步转动。传动机构包括推杆电机3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气门与气门座圈微动磨损试验装置，其特征在于：包括底板(1)和顶板(5)、气门(12)、燃烧室(13)、气门座圈(20)、驱动气门(12)旋转的传动机构、用于给气门(12)提供顶升力的压力供给机构；所述燃烧室(13)通过燃烧室支架(14)固定在底板(1)上，所述座圈夹具(19)置于燃烧室(13)的底部，气门座圈(20)置于燃烧室(13)内置于座圈夹具(19)上并被座圈夹具(19)夹持；所述气门(12)的头部伸入燃烧室(13)内，并与气门座圈(20)相接触，气门(12)的杆体顶部通过平面轴承(7)与顶板(5)转动连接。
【技术特征摘要】
1.一种气门与气门座圈微动磨损试验装置，其特征在于：包括底板(1)和顶板(5)、气门(12)、燃烧室(13)、气门座圈(20)、驱动气门(12)旋转的传动机构、用于给气门(12)提供顶升力的压力供给机构；所述燃烧室(13)通过燃烧室支架(14)固定在底板(1)上，所述座圈夹具(19)置于燃烧室(13)的底部，气门座圈(20)置于燃烧室(13)内置于座圈夹具(19)上并被座圈夹具(19)夹持；所述气门(12)的头部伸入燃烧室(13)内，并与气门座圈(20)相接触，气门(12)的杆体顶部通过平面轴承(7)与顶板(5)转动连接。2.根据权利要求1所述气门与气门座圈微动磨损试验装置，其特征在于：所述气门(12)的头部与气门座圈(20)的接触面为30°～45°锥角配合，即气门(12)的头部外缘为倒锥面，气门座圈(20)为内锥面。3.根据权利要求1所述气门与气门座圈微动磨损试验装置，其特征在于：所述气门(12)的杆体的中段设有三个推力轴承(9)，即第一推力轴承(9-1)、第二推力轴承(9-2)、第三推力轴承(9-3)；在第一推力轴承(9-1)与平面轴承(7)之间设置第一轴套(8)；在第二推力轴承(9-2)与第三推力轴承(9-3)之间设置第二轴套(6)；在第一推力轴承(9-1)与第二推力轴承(9-2)之间设置齿轮(10)，齿轮(10)由传动机构驱动其转动，从而带动气门(12)跟随其同步转动。4.根据权利要求3所述气门与气门座圈微动磨损试验装置，其特征在于：传动机构包括推杆电机(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈盛官，杨章选，和锐亮，赖福强，李小强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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