CN102175455B - 发动机倾斜试验设备及发动机倾斜试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机倾斜试验台，包括：底座；一端与底座的一端铰接的倾斜平台；一端铰接在底座上，另一端铰接在倾斜平台上的倾斜驱动机构。本发明实施例通过设置一个倾斜平台，以及一端铰接在底座上，另一端铰接在倾斜平台上的倾斜驱动机构，使得倾斜平台可绕其与底座的铰接点转动一定角度，角度的控制可由倾斜驱动机构完成。本发明通过将发动机放置在该倾斜试验台上试验，其与现有技术中的固定倾斜角度相比稳定性较高，而且可在该倾斜平台上设置固定及缓冲发动机振动的缓冲装置来降低发动机由于振动过大带来的安全性问题。本发明还公开了一种具有上述发动机倾斜试验台的发动机倾斜试验设备。

Description

发动机倾斜试验设备及发动机倾斜试验台

技术领域

本发明涉及发动机试验技术领域，更具体地说，涉及一种发动机倾斜试验设备及发动机倾斜试验台。

背景技术

发动机在实际运行中会遇到各种不同的环境条件，例如市区道路、高速公路、山区道路、坡路、海上风浪等，不同的环境条件对发动机的运行状态有一定的影响。当在坡路或海上风浪状况时，发动机处于倾斜的状态下，内部的机油、循环水及其它运行部件都是处于倾斜的状态下，发动机的运行可能受到倾斜状态的影响，引起各种问题，例如机油中进气导致机油压力波动影响发动机的润滑，发动机动力也可能受到影响，严重情况下可能出现发动机的损坏。因此我们需要进行相应的模拟试验，以确定在倾斜状态下发动机也可以正常的运行。为了模拟倾斜的状态，我们需要一套发动机倾斜试验台，以准确的模拟各种倾斜状态，同时控制发动机的状态，以准确的进行发动机倾斜试验。

目前行业中没有相近的技术方案可以替代，我们以前使用行车吊钩将发动机吊起进行试验，通过调节吊钩的长度来使发动机处于倾斜的状态，仅可以模拟发动机在轴线方向上的倾斜状态下的启动运行。

上述通过吊钩起吊的方式虽然可以用于发动机倾斜状态下的启动，但无法对发动机进行固定和减振，发动机振动很大，安全性也较差；由于无法安装测功机系统，不能进行发动机动力试验，无法考核发动机在倾斜状态下的动力损失；机油温度只能依靠发动机在无负荷状态下的自动升温，加热速度慢，同时无法进行控制。倾斜角度依靠吊钩的绳子长短进行控制，只能手动进行倾斜角度的测量，误差较大，稳定性也不好。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种发动机倾斜试验设备及发动机倾斜试验台，以提高发动机倾斜试验时的稳定性及测试的安全性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机倾斜试验台，包括：

底座；

一端与所述底座的一端铰接的倾斜平台；

一端铰接在所述底座上，另一端铰接在所述倾斜平台上的倾斜驱动机构。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，所述倾斜驱动机构具体包括：

一端铰接在所述底座上的驱动油缸；

三铰点连杆，其两个铰接点分别与所述底座和所述驱动油缸的活塞杆相连；

二铰点连杆，其一个铰接点与所述三铰点连杆的第三个铰接点相连，另一个铰接点与所述倾斜平台相连。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，驱动所述驱动油缸的液压系统至少包括相互并联的驱动油泵和手压泵。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，还包括连接在所述底座和所述倾斜平台之间的辅助支承，该辅助支撑具体包括：

一端铰接在所述底座上的支撑轴；

套装在所述支撑轴上，且与所述倾斜平台铰接的支承引导座。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，所述支承引导座包括：

铰接在所述倾斜平台上的连接套；

套设在所述连接套内孔中的第一夹紧套，其轴向靠所述连接套的台阶定位，且其一端沿圆周方向开设有若干个缺口；

位于所述第一夹紧套外侧的第二夹紧套，该第二夹紧套与所述第一夹紧套的配合面为斜面；

设置在所述第二夹紧套与所述连接套的台阶之间的弹簧；

与所述连接套的外表面螺纹配合的压紧螺帽，且该压紧螺帽的一端压装在所述第二夹紧套上。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，还包括设置在所述倾斜平台上的回转机构，该回转机构具体包括：

外环固定在所述倾斜平台上的回转支承；

设置在所述回转支承的内环顶部的内圈的回转平台，该回转平台的底部设有内齿轮以及与该内齿轮啮合的外齿轮，该外齿轮通过减速机与电机相连。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，所述回转机构还包括：

设置在所述回转平台的底部，且位于所述回转支承的外环外侧的环状压脚圈；

固定在所述倾斜平台上的液压缸，该液压缸的活塞杆与所述环状压脚圈相对。

优选的，在上述发动机倾斜试验台中，还包括：

转角传感器，其传感器轴设置在所述回转平台的中心，其传感器座设置在所述倾斜平台上；

倾角编码器，其设置在所述倾斜平台上。

一种发动机倾斜试验设备，其特征在于，包括：

发动机倾斜试验台；

设置在所述发动机倾斜试验台上的发动机出水温度自动控制系统、机油温度自动控制系统和测功机系统。

优选的，在上述发动机倾斜试验设备中，所述测功机系统为可移动式水力测机。

从上述的技术方案可以看出，和现有技术相比，本发明实施例通过设置一个倾斜平台，以及一端铰接在底座上，另一端铰接在倾斜平台上的倾斜驱动机构，使得倾斜平台可绕其与底座的铰接点转动一定角度，角度的控制可由倾斜驱动机构完成。本发明通过将发动机放置在该倾斜试验台上试验，其与现有技术中的绳索相比稳定性较高，而且可在该倾斜平台上设置固定及缓冲发动机振动的缓冲装置来降低发动机由于振动过大带来的安全性问题。本发明提供的发动机倾斜试验台能够为发动机的固定缓冲装置提供安装基础，使发动机的测试高安全性成为可能。本发明提供的发动机倾斜试验设备通过在发动机倾斜试验台上设置发动机出水温度自动控制系统、机油温度自动控制系统和测功机系统，不但可以对发动机进行加载，进行各种性试验，并可以实现对发动机出水温度和机油温度的全面控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的发动机倾斜试验设备的主视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的发动机倾斜试验设备的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的辅助支撑的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的支承引导座的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的倾斜驱动机构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的回转机构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的发动机出水温度自动控制系统的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的机油温度自动控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种发动机倾斜试验设备及发动机倾斜试验台，以提高发动机倾斜试验时的稳定性及测试的安全性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的发动机倾斜试验设备的主视结构示意图；图2为本发明实施例提供的发动机倾斜试验设备的侧视结构示意图。

其中，1为排烟管道组件，2为回转平台，3为冷却液恒温控制装置，4为回转水接头组件，5为回转机构，6为倾斜平台、7为辅助支撑、8为机油加热装置，9为倾斜驱动机构，10为底座，11为液压系统。

本发明提供的发动机倾斜试验台，包括底座10、倾斜平台6和倾斜驱动机构9。其中，倾斜平台6的一端与底座10的一端铰接，使得倾斜平台6有绕底座10转动的自由度。倾斜驱动机构9的一端铰接在底座10上，另一端铰接在倾斜平台6上。通过倾斜驱动机构9的顶升作用，可使得倾斜平台6与倾斜驱动机构9相连的一端绕其与底座10的交接端转动，以达到倾斜平台6的倾斜状态。

本发明实施例通过设置一个倾斜平台6，以及一端铰接在底座10上，另一端铰接在倾斜平台6上的倾斜驱动机构9，使得倾斜平台6可绕其与底座10的铰接点转动一定角度，角度的控制可由倾斜驱动机构9完成。本发明通过将发动机放置在该倾斜试验台上试验，而且可在该倾斜平台6上设置固定及缓冲发动机振动的缓冲装置来降低发动机由于振动过大带来的安全性问题。本发明提供的发动机倾斜试验台能够为发动机的固定缓冲装置提供安装基础，使发动机的测试高安全性成为可能。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的倾斜驱动机构的结构示意图。

本发明提供的倾斜驱动机构9具体包括驱动油缸91、三铰点连杆92和二铰点连杆93。其中，驱动油缸91的一端铰接在所述底座10上，三铰点连杆92的两个铰接点分别与所述底座10和所述驱动油缸91的活塞杆相连，二铰点连杆93的一个铰接点与所述三铰点连杆92的第三个铰接点相连，另一个铰接点与所述倾斜平台6相连。通过驱动油缸91的活塞杆伸出与缩回，可驱动三铰点连杆92绕其与底座10的铰接点转动，在转动的过程当中，二铰点连杆93绕其与三铰点连杆92的铰接点转动，从而推动倾斜平台6绕其与底座10的铰接点转动。

如图1所示，驱动所述驱动油缸91的液压系统11至少包括相互并联的驱动油泵和手压泵。通过手动阀控制液压缸的升降，通过设置一只手压泵，用于倾斜平台6倾角的精调，液压系统设有压力保护，驱动油缸91具有自锁功能。

请参阅图3和图4，图3为本发明实施例提供的辅助支撑的结构示意图，图4为本发明实施例提供的支承引导座的结构示意图。

为了进一步优化上述技术方案，本发明还可包括连接在所述底座10和所述倾斜平台6之间的辅助支承7，该辅助支撑7具体包括支撑轴71和支承引导座72。其中，支撑轴71的一端铰接在所述底座10上，在倾斜平台6倾斜时，该支撑轴71可调整角度。支承引导座72套装在所述支撑轴71上，且与所述倾斜平台6铰接。正常状态下，支承引导座72抱紧在支撑轴71上，从而使得支撑轴71对倾斜平台6具有支撑的作用，另一种状态下，支承引导座72与支撑轴71滑动配合，为了适应倾斜平台6的转动状态。待倾斜平台6转动至相应角度时，通过支承引导座72与支撑轴71的紧配合，将支承轴71与倾斜平台6连接起来，用于支撑倾斜状态下的倾斜平台6，为倾斜平台6提供稳定的支撑力。

如图4所示，支承引导座72包括连接套721、第一夹紧套724、第二夹紧套723、弹簧725和压紧螺帽722。其中，连接套721铰接在所述倾斜平台6上，从而在倾斜平台6的转动过程中，可自动调整连接套721与倾斜平台6之间的角度。第一夹紧套724套设在所述连接套721的内孔中，其轴向靠所述连接套721的台阶定位，且其一端沿圆周方向开设有若干个缺口，开设缺口是为了保证其在缺口位置具有一定的弹性，从而可通过压紧该部位时，第一夹紧套724能够抱紧支撑轴71，用于实现与支撑轴71的固定连接，在放松该部位时，第一夹紧套724能够松开支撑轴71，用于实现与支撑轴71的滑动配合连接。第二夹紧套723位于所述第一夹紧套724的外侧，该第二夹紧套723与所述第一夹紧套724的配合面为斜面，从而使得在轴向移动第二夹紧套723时，可相应的径向移动第一夹紧套724，从而保证第一夹紧套724的缺口部位能够夹紧支撑轴71。弹簧725设置在所述第二夹紧套723与所述连接套721的台阶之间，压紧螺帽722与所述连接套721的外表面螺纹配合，且该压紧螺帽722的一端压装在所述第二夹紧套723上。通过旋入压紧螺帽722，压紧螺帽722会推送第二夹紧套723，通过斜面的作用，第一夹紧套724的缺口部位夹紧支撑轴71，旋出压紧螺帽722，第二夹紧套723在弹簧725的作用下复位，始终保持与压紧螺帽722接触，相应的，第一夹紧套724复位，松开与支撑轴71夹紧状态，支撑轴71恢复滑动状态。

请参阅图6，图6为本发明实施例提供的回转机构的结构示意图。

本发明还可包括设置在所述倾斜平台6上的回转机构5，该回转机构5具体包括回转支承、回转平台2、外齿轮52、减速机53和电机51，其中，回转支承的外环55固定在所述倾斜平台6上，回转支承的内环54回转平台2相连，回转平台2的底部设有内齿轮以及与该内齿轮啮合的外齿轮52，该外齿轮52通过减速机53与电机51相连。电机通过减速机53驱动外齿轮52转动，从而带动内齿轮以及回转平台2转动。

本发明提供的倾斜平台6由液压系统驱动油缸及连杆机构实现0～45°的不同角度的倾斜位置，回转平台2安装在倾斜平台6上，可进行360°回转，两者组合即能实现发动机在任意角度范围内，任意方式稳定试验。

发动机安装在固定在回转平台2的发动机安装支架上，考虑到被试发动机的多品种，可更换多种发动机安装支架，以达到与任何型号的发动机适配的目的。发动机与发动机安装支架中间采用弹性体减振连接，降低发动机的振动。

本发明提供的回转机构5还可包括环状压脚圈58和液压缸57，环状压脚圈58设置在所述回转平台2的底部，且位于所述回转支承的外环外侧。液压缸57固定在所述倾斜平台6上，该液压缸57的活塞杆与所述环状压脚圈58相对。在回转平台2回转到位后，通过液压缸57将固定压板56(固定压板56连接在液压缸57的活塞杆上，以好整有足够的压紧力及摩擦力)在环状压脚圈58压紧。

为了进一步优化上述技术方案，本发明还可包括转角传感器和倾角编码器。转角传感器的传感器轴设置在所述回转平台2的中心，其传感器座设置在所述倾斜平台6上，传感器信号经输送、处理后通过测控系统数字显示，确保实现发动机360°范围内任一角度的水平转动位置。倾角编码器设置在所述倾斜平台6上，可以实现连续可控±45°角度倾斜。

本发明提供的发动机倾斜试验设备，包括如上所述的发动机倾斜试验台，以及设置在所述发动机倾斜试验台上的发动机出水温度自动控制系统、机油温度自动控制系统和测功机系统。

如图7所示，发动机出水温度自动控制系统由热交换器106、电动控制阀107、电加热装置105、膨胀水箱104、放气阀108、自动温控单元103和温度传感器102等组成。发动机101运转时，水温低于设定温度，电动控制阀107开度减小直至关闭，如温度仍低于设定温度，电加热装置105工作。水温高于设定温度，电动控制阀107开度加大，提高热交换器106的冷却效率，控制冷却液温度达到设定范围。

如图8所示，机油温度自动控制系统由机油泵202、加热器203、热交换器205、电动控制阀204、温度传感器207及温控单元206等组成。热交换器205采用板式热交换器，电动控制阀204采用进口球阀，配置高可靠的电动执行器，在机油循环系统中设置的温度传感器207测得运行机油温度，经温控单元206，控制调节加热和热交换冷却回路电动控制阀204的开度，改变冷却水量，从而达到自动控制发动机201内机油温度的要求。发动机出水温度自动控制系统和机油温度自动控制系统均安装在回转平台上，两温控系统冷却水共用一组供水管道。

测功机系统安装在发动机的飞轮侧，优选为可移动式水力测功机，该测功机可以直接安装于发动机飞轮壳上，可以随发动机的倾斜一起倾斜，并不影响发动机扭矩的测量，配合水门油门控制单元可以进行性能试验，带有数据采集单元和传感器，可对所有柴油机状态参数进行测量、采集和记录。测功机系统主要由可移动式水力测功机、数据采集单元及传感器、油水门控制单元、上位机等组成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种发动机倾斜试验台，其特征在于，包括：

底座（10）；

一端与所述底座（10）的一端铰接的倾斜平台（6）；

一端铰接在所述底座（10）上，另一端铰接在所述倾斜平台（6）上的倾斜驱动机构（9）；

连接在所述底座（10）和所述倾斜平台（6）之间的辅助支承（7），该辅助支撑（7）具体包括一端铰接在所述底座（10）上的支撑轴（71），以及套装在所述支撑轴（71）上，且与所述倾斜平台（6）铰接的支承引导座（72），所述支承引导座（72）包括：

铰接在所述倾斜平台（6）上的连接套（721）；

套设在所述连接套（721）内孔中的第一夹紧套（724），其轴向靠所述连接套（721）的台阶定位，且其一端沿圆周方向开设有若干个缺口；

位于所述第一夹紧套（724）外侧的第二夹紧套（723），该第二夹紧套（723）与所述第一夹紧套（724）的配合面为斜面；

设置在所述第二夹紧套（723）与所述连接套（721）的台阶之间的弹簧（725）；

与所述连接套（721）的外表面螺纹配合的压紧螺帽（722），且该压紧螺帽（722）的一端压装在所述第二夹紧套（723）上。

2.如权利要求1所述的发动机倾斜试验台，其特征在于，所述倾斜驱动机构（9）具体包括：

一端铰接在所述底座（10）上的驱动油缸（91）；

三铰点连杆（92），其两个铰接点分别与所述底座（10）和所述驱动油缸（91）的活塞杆相连；

二铰点连杆（93），其一个铰接点与所述三铰点连杆（92）的第三个铰接点相连，另一个铰接点与所述倾斜平台（6）相连。

3.如权利要求2所述的发动机倾斜试验台，其特征在于，驱动所述驱动油缸（91）的液压系统至少包括相互并联的驱动油泵和手压泵。

4.如权利要求1所述的发动机倾斜试验台，其特征在于，还包括设置在所述倾斜平台（6）上的回转机构（5），该回转机构（5）具体包括：

外环固定在所述倾斜平台（6）上的回转支承；

设置在所述回转支承的内环顶部的内圈的回转平台（2），该回转平台（2）的底部设有内齿轮以及与该内齿轮啮合的外齿轮（52），该外齿轮（52）通过减速机（53）与电机（51）相连。

5.如权利要求4所述的发动机倾斜试验台，其特征在于，所述回转机构（5）还包括：

设置在所述回转平台（2）的底部，且位于所述回转支承的外环外侧的环状压脚圈（58）；

固定在所述倾斜平台（6）上的液压缸（57），该液压缸（57）的活塞杆与所述环状压脚圈（58）相对。

6.如权利要求4所述的发动机倾斜试验台，其特征在于，还包括：

转角传感器，其传感器轴设置在所述回转平台（2）的中心，其传感器座设置在所述倾斜平台（6）上；

倾角编码器，其设置在所述倾斜平台（6）上。

7.一种发动机倾斜试验设备，其特征在于，包括：

权利要求1-6任一项所述的发动机倾斜试验台；

设置在所述发动机倾斜试验台上的发动机出水温度自动控制系统、机油温度自动控制系统和测功机系统。

8.如权利要求7所述的发动机倾斜试验设备，其特征在于，所述测功机系统为可移动式水力测机。

Images