多功能气门-座圈高温磨损试验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能气门

【技术实现步骤摘要】
多功能气门
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座圈高温磨损试验机


[0001]本技术涉及一种多功能气门
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座圈高温磨损试验机，属于气门
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座圈接触副摩擦磨损性能测试领域。

技术介绍

[0002]气门
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座圈接触副是发动机众多接触副中最重要的几对接触副之一，其运行在高温度、高应力和腐蚀性气氛的恶劣工作环境中，容易发生磨损失效，这就要求气门
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座圈材料就有优良的高温抗磨损性能和耐腐蚀性能，镍基高温合金具有良好的高温抗磨损性能和耐腐蚀性，能够适应气门
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座圈接触副恶劣的工作环境。
[0003]发动机性能指标的不断提高，特别是增压和强化技术的应用，导致发动机的转速、燃烧室的爆发压力、气门的工作温度越来越高，使气门
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座圈的工作环境进一步恶化，磨损更加严重。气门座圈接触副摩擦磨损直接影响燃烧室的密封特性，从而降低发动机的输出功率，影响发动机工作性能和服役寿命。
[0004]现有的气门
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座圈磨损试验装置只能进行单一的高温、高频或者高应力冲击试验，不能有效的区分爆发压力和冲击对气门磨损的影响，只能后期单独进行微动试验研究爆发压力对磨损的影响，增大了结果的误差。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种多功能气门
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座圈高温磨损试验机，该试验机可以在高温及循环应力作用下，研究是否存在滑移时气门
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座圈接触副摩擦的磨损性能。
[0006]本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0007]一种多功能气门
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座圈高温磨损试验机，包括第一气门、第二气门、第一座圈、第二座圈、传动装置、负荷加载装置、第一加热装置和第二加热装置，所述第一气门和第二气门上下对称设置，第一气门与第一座圈配合，第二气门与第二座圈配合，第一气门和第二气门分别与负荷加载装置连接，所述第一座圈和第二座圈固定在负荷加载装置上，所述传动装置用于带动第一气门和第二气门沿同一方向运动，所述第一加热装置用于对第一气门加热，所述第二加热装置用于第二气门加热。
[0008]进一步的，所述传动装置包括驱动电机、联轴器、传动轴、凸轮、滚轮、滚球帽、支撑架、撑杆、顶柱和弹性组件，所述驱动电机通过联轴器与传动轴连接，所述凸轮固定在传动轴上，所述滚轮位于凸轮的上端，并与凸轮相接触，所述支撑架与滚轮的滚轮轴连接，且支撑架的上端通过弹性组件与撑杆的下端连接，所述撑杆的上端与顶柱的下端连接，所述第一气门设置在顶柱的上端，所述滚球帽设置在第二气门的气门杆上，滚球帽位于凸轮的下端，并与凸轮相接触。
[0009]进一步的，所述弹性组件包括第一弹簧盘、第二弹簧盘和缓冲弹簧，所述第一弹簧盘和第二弹簧盘上下设置，第一弹簧盘与撑杆的下端连接，第二弹簧盘与支撑架的上端连接，所述缓冲弹簧设置在第一弹簧盘与第二弹簧盘之间。
[0010]进一步的，所述滚轮表面设置有矩形凹槽，所述矩形凹槽将凸轮包裹，所述凸轮外圆设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽与滚球帽中的滚球相配合。
[0011]进一步的，所述撑杆的中部设置有力传感器。
[0012]进一步的，所述负荷加载装置包括滑杆、第一平板、第二平板、第一缸体、第二缸体、第一夹具和第二夹具，所述滑杆为四根，所述第一平板和第二平板上下设置；
[0013]所述第一平板的四角分别与四根滑杆连接，第一平板的中心位置与第一缸体连接，所述第一夹具与第一缸体连接，所述第一座圈镶嵌于第一夹具，所述第一气门的上端通过弹簧连接有挡板，所述挡板的两端分别与两根导杆连接，挡板能够沿着导杆上下移动，所述导杆固定在第一平板上，所述第一气门的气门杆侧面下端设置有第一套筒，所述第一套筒与第一缸体连接；
[0014]所述第二平板的四角分别与四根滑杆连接，第二平板的中心位置与第二缸体连接，所述第二夹具与第二缸体连接，所述第二座圈镶嵌于第二夹具，所述第二气门的气门杆侧面上端设置有复位弹簧，第二气门的气门杆侧面下端设置有第二套筒，所述第二套筒与第二缸体连接。
[0015]进一步的，所述负荷加载装置还包括第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管设置在第一缸体的外圆环，将第一缸体包围，所述第二冷却管设置在第二缸体的外圆环，将第二缸体包围。
[0016]进一步的，所述第一加热装置包括第一加热线圈和第一温度传感器，所述第一加热线圈与第一气门的颈部相环绕，并靠近第一座圈，所述第一温度传感器设置在第一气门的底部，以检测第一气门的温度；
[0017]所述第二加热装置包括第二加热线圈和第二温度传感器，第二加热线圈与第二气门的颈部相环绕，并靠近第二座圈，所述第二温度传感器设置在第二座圈的内环，以检测第二座圈的温度。
[0018]进一步的，还包括第一转动装置和第二转动装置；
[0019]所述第一转动装置设置在第一气门的气门杆侧面，并与第一气门的气门杆接触；
[0020]所述第二转动装置设置在第二气门的气门杆侧面，并与第二气门的气门杆接触。
[0021]本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：
[0022]1、本技术采用对称式双气门试验机构，第一气门和第一座圈能实现在高温、高频冲击、高爆发压力条件下的冲击磨损，第二气门和第二座圈能实现在高温、高频冲击条件下的冲击磨损，相较于第二气门和第二座圈接触副，第一气门和第一座圈存在爆发压力，两组气门
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座圈接触副试验能够单一变量条件下，研究爆发压力对气门
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座圈接触副磨损性能的影响，减少试验误差，缩短试验周期。
[0023]2、本技术采用滚轮与滚球帽对称分布于凸轮上下两端，进行动力传递，同时，凸轮最外圆轮廓和弧形凹槽轮廓存在等比例关系，保证第一气门和第一座圈、第二气门和第二座圈的冲程和运动过程一致。
[0024]3、本技术采用凸轮和弹性组件进行加载的结构，能够利用弹性组件的小应变大应力特性，能对第一气门的冲击端头施加较大得利，从而实现快速磨损试验；相比于液压加载装置，机械式加载的结构简单可靠，零件可靠性高，故障后也容易更换，因此具有可靠性高、寿命长的优点，能够对气门座圈进行长时间的试验。
[0025]4、本技术采用转动装置，能对气门座圈接触摩擦时的转动现象进行控制，在其他试验条件相同的条件下，能够研究气门转动对气门
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座圈接触副磨损性能的影响。
[0026]5、本技术能够独立控制气门转动，温度，爆发压力三个试验条件，实现各变量组合变化，研究其对气门座圈接触副磨损性能的影响。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能气门
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座圈高温磨损试验机，其特征在于，包括第一气门、第二气门、第一座圈、第二座圈、传动装置、负荷加载装置、第一加热装置和第二加热装置，所述第一气门和第二气门上下对称设置，第一气门与第一座圈配合，第二气门与第二座圈配合，第一气门和第二气门分别与负荷加载装置连接，所述第一座圈和第二座圈固定在负荷加载装置上，所述传动装置用于带动第一气门和第二气门沿同一方向运动，所述第一加热装置用于对第一气门加热，所述第二加热装置用于第二气门加热。2.根据权利要求1所述的多功能气门
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座圈高温磨损试验机，其特征在于，所述传动装置包括驱动电机、联轴器、传动轴、凸轮、滚轮、滚球帽、支撑架、撑杆、顶柱和弹性组件，所述驱动电机通过联轴器与传动轴连接，所述凸轮固定在传动轴上，所述滚轮位于凸轮的上端，并与凸轮相接触，所述支撑架与滚轮的滚轮轴连接，且支撑架的上端通过弹性组件与撑杆的下端连接，所述撑杆的上端与顶柱的下端连接，所述第一气门设置在顶柱的上端，所述滚球帽设置在第二气门的气门杆上，滚球帽位于凸轮的下端，并与凸轮相接触。3.根据权利要求2所述的多功能气门
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座圈高温磨损试验机，其特征在于，所述弹性组件包括第一弹簧盘、第二弹簧盘和缓冲弹簧，所述第一弹簧盘和第二弹簧盘上下设置，第一弹簧盘与撑杆的下端连接，第二弹簧盘与支撑架的上端连接，所述缓冲弹簧设置在第一弹簧盘与第二弹簧盘之间。4.根据权利要求2所述的多功能气门
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座圈高温磨损试验机，其特征在于，所述滚轮表面设置有矩形凹槽，所述矩形凹槽将凸轮包裹，所述凸轮外圆设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽与滚球帽中的滚球相配合。5.根据权利要求2所述的多功能气门
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座圈高温磨损试验机，其特征在于，所述撑杆的中部设置有力传感器。6.根据权利要求1
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5任一项所述的多功能气门
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座圈高温磨损试验机，其特征在于，所述负荷加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈盛官，李建华，马孝悦，李东澳，胡雄风，段晨风，李小强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：