CN107314866B - 大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置，其特征在于它包括气源（1）、调节阀（2）、稳压阀（3）、电磁阀（4）、管道式过滤器（5）、小型流量传感器（6）、压力传感器（7）、泄压阀（8）以及快插接头（9），其中调节阀（2）、稳压阀（3）、电磁阀（4）、管道式过滤器（5）以及小型流量传感器（6）从前至后依次设置与一条气路上，气源（1）连接该气路的前端，压力传感器（7）、泄压阀（8）以及快插接头（9）分别连接该气路后端的同一节点。本发明大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置使用小型流量传感器，充气体后可立即进行检测，缩短检测时间，提高检测效率。

Description

大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置及其测试方法。

背景技术

目前国内外的普通涡轮增压器都没有单独的冷却系统无论是油冷还是水冷都是“借用”发动机本身的机油路和冷却水路，但对于大功率和特大功率的柴油增压器来讲，由于适配于船用或大型运输设备，高温、高压、重载，工作环境十分恶劣，涡轮增压器会因为散热不佳而导致温度过高，从而缩短增压器的使用寿命；

为解决此问题，推出了水冷涡壳的设计，在常规涡轮增压器壳体气循环回路外侧再增加了一个冷却水循环回路，由于多增加了一个水循环回路而使得铸造的难度大大增加，机加工难度因设计的特殊也同步上升；国外制造大型水冷增压器的企业主要有Cummins、Honeywell、BorgWarner；为确保水冷增压器在苛刻的工作环境下正常工作，对涡壳水循环回路的泄漏量测试就变得尤为重要，这直接关系到整机的安全性。

传统对水冷涡壳泄漏量做两道测试。水循环回路的泄漏量测试方法为——气泡法。对涡轮增压器壳体的水循环回路进行装配密封后，充入预设定压力的压缩空气，浸泡在特殊配比的水性溶剂内，观察水冷涡壳经过一定时间后观察是否有气泡泄漏。在该检测过程中，依靠传统的人工目测和手工敲字确认的方法，过程不可靠。误判、漏测的风险很高。

气循环回路的泄漏量测试方法为——压力衰减泄漏检测方法及压差法。对涡轮增压器壳体的气循环回路用气缸+胶皮的方式密封，充入预设定压力的压缩空气后，关闭加压供给。同时检测系统对内部参考系统也进行加压，到达设定压力值后停止加压。这时被测容腔的压力与参考系统的压力通过压差扩大系统进行比较，最后压差值通过放大器转换，系统输出模拟计算的泄漏量数据。此压差检测设备成本比较高一般在3-5W/台。

由于气循环回路容腔较大一般在2～3L，工作和测试压力非常高达30P.S.I，而气循环回路实际允许的泄漏值极小(理论上是不漏的设计)。用气缸和普通胶皮的密封方式，在高压下很难堵死。而压差比较法测试这极小测漏值时间长，误差大，检测设备成本非常高，测试过程稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置及其测试方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置，它包括气源、调节阀、稳压阀、电磁阀、管道式过滤器、小型流量传感器、压力传感器、泄压阀以及快插接头，其中调节阀、稳压阀、电磁阀、管道式过滤器以及小型流量传感器从前至后依次设置于一条气路上，气源连接该气路的前端，压力传感器、泄压阀以及快插接头分别连接该气路后端的同一节点。

将水冷涡壳的水循环回路的堵盖孔、其余堵头孔分别进行装配封堵，留一堵头孔用带有进气孔的封头封堵，从该带有进气孔的封头处在水循环回路内注入规定压力P1的压缩空气，再将水冷涡壳完全浸没在水性溶液测试槽内，启动时间控制器进行气泡测试，观察水冷涡壳是否有气泡泄漏，如水冷涡壳上有水泡泄漏，则判定零件不合格，用记号笔在水冷涡壳失效处做好标记，并立即在失效水冷涡壳上喷涂红漆，放入黄色不合格零件待判箱；

一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置的测试方法：

如果水冷涡壳在规定测试时间内无任何气泡泄漏，则切断气源；再将水冷涡壳取出放置在大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置的流量测试平台定位芯上，水冷涡壳进气插头与快插接头相连，启动测试按钮，PLC控制气源进气，调节阀设置进气压力，电磁阀对水冷涡壳内的水循环回路继续冲气，管道式过滤器对气路上的压缩空气进行过滤，压力传感器显示气路上的压力值，当压力值达到预设定值P2，稳压阀进行系统稳压，小型流量传感器实时检测气路上的流量值，当流量值小于或等于设定下限值时，小型流量传感器发出信号，打标机接收到合格信号就进行刻印打标，泄压阀动作排气，如果测试不合格，则系统报警，打标机不动作，PLC通过触摸屏显示并存储测试的泄漏值。

作为一种优选，预设定值P2＝水循环回路内注入规定压力P1+8KPa。

作为一种优选，小型流量传感器为CKDFSM系列小型流量传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置使用小型流量传感器，充气体后可立即进行检测，缩短检测时间，提高检测效率；即使在微压下，也可根据针孔比例输出，可进行微泄漏直至零泄漏检测；小型流量传感器直接检测系统流量值，判断直观，精度高。

附图说明

图1为大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置的流程示意图。

图2为大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置的气路原理示意图。

其中：

气源1、调节阀2、稳压阀3、电磁阀4、管道式过滤器5、小型流量传感器6、压力传感器7、泄压阀8、快插接头9、水冷涡壳10、标准泄漏封样11。

具体实施方式

参见图1-图2，本发明涉及的一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置，它包括气源1、调节阀2、稳压阀3、电磁阀4、管道式过滤器5、小型流量传感器6、压力传感器7、泄压阀8以及快插接头9，其中调节阀2、稳压阀3、电磁阀4、管道式过滤器5以及小型流量传感器6从前至后依次设置于一条气路上，气源1连接该气路的前端，压力传感器7、泄压阀8以及快插接头9分别连接该气路后端的同一节点；

将水冷涡壳10的水循环回路的堵盖孔、其余堵头孔分别进行装配封堵，留一堵头孔用带有进气孔的封头封堵，从该带有进气孔的封头处在水循环回路内注入规定压力的压缩空气(30P.S.I)，再将水冷涡壳10完全浸没在水性溶液测试槽内，启动时间控制器进行气泡测试，观察水冷涡壳10是否有气泡泄漏。如水冷涡壳10上有水泡泄漏，则判定零件不合格，用记号笔在水冷涡壳10失效处做好标记，并立即在失效水冷涡壳10上喷涂红漆，放入黄色不合格零件待判箱。

如果水冷涡壳10在规定测试时间内无任何气泡泄漏，则切断气源。再将水冷涡壳取出放置在流量测试平台定位芯上，水冷涡壳10进气插头与快插接头9相连，启动测试按钮。PLC控制气源1进气，调节阀2设置进气压力，电磁阀4对水冷涡壳10内的水循环回路继续冲气，管道式过滤器5对气路上的压缩空气进行过滤，压力传感器7显示气路上的压力值，当压力值达到预设定值，稳压阀3进行系统稳压，小型流量传感器6为CKDFSM系列小型流量传感器，小型流量传感器6实时检测气路上的流量值。当流量值小于或等于设定下限值时，小型流量传感器6发出信号，打标机接收到合格信号就进行刻印打标，泄压阀8动作排气。如果测试不合格，则系统报警，打标机不动作。PLC通过触摸屏显示并存储测试的泄漏值。

当标准泄漏封样11接入快插接头9时，可进行系统流量值的点检和效验。

水冷涡壳取出放置在流量测试平台定位芯上时小型流量传感器测试时的进气压力设定值P2＝气泡测试时设定压力P1+8KPa,这样在微压差下，缩短系统进气时间、稳压时间。当测试系统由气泡测试时设定压力至小型流量传感器测试时的进气压力设定值P2的进气过程中，小型流量传感器实时检测系统通过的流量值，当被测内腔压力值稳定在P2时，由于水冷涡壳测试内腔为零泄漏，进入被测内腔的气体流量也接近零，则小型流量传感器的测试值也趋于接近零的微小值。

压差法与小型流量传感器法对比：

一、压差法：

1、使用压差法，要根据充气体后的压力下降进行判断，测量花费时间长；

2、水冷涡壳水循环回路是零泄漏设计，理论是没有压差，所以用压差法检测精度不高；

3、对系统压力变动、气体温度变化敏感，误差大；

4、压差法设备成本高；

二、小型流量传感器法：

1、使用小型流量传感器，充气体后可立即进行检测，缩短检测时间，提高检测效率；

2、即使在微压下，也可根据针孔比例输出，可进行微泄漏直至零泄漏检测；

3、小型流量传感器直接检测系统流量值，判断直观，精度高；

4、小型流量传感器制作成本低。

实施例一：

按图纸要求装配水冷涡壳10出气端及圆周方向六个堵盖，装配圆周方向六个堵头，留一堵头孔装配进气堵头，封堵水冷涡壳的水循环回路。按气泡法测试压力30P.S.I(206.8KPa)控制进气压力P2，气源进气，零件放入测试槽直至完全浸没在水性溶液中，启动时间控制器，观察零件是否有气泡泄漏。如果有气泡泄漏，则用记号笔标记处漏气处，并直接喷红漆在零件上，关闭时间控制器，测试结束，零件放入不合格品待判箱。

如果零件没有气泡泄漏，待时间控制器提示后，切断气源，取出被测零件放置在定位芯处，法兰面靠在定位点上，接入充气接头，设置进气压力P1＝压力P2+8KPa，按开始按钮，系统进气，小型流量传感器实时检测系统流量，待压力达到设置P1，系统进行保压，小型流量传感器数据趋于稳定，PLC控制测试时间到，小型流量传感器输出信号，指示灯亮，泄压阀动作。零件合格亮绿灯，打标机动作，进行标识刻印并保存数据值到显示屏。如果测试不合格，亮红灯，泄压阀动作，打标机不动作，程序结束。

Claims (3)

1.一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置，其特征在于它包括气源(1)、调节阀(2)、稳压阀(3)、电磁阀(4)、管道式过滤器(5)、小型流量传感器(6)、压力传感器(7)、泄压阀(8)以及快插接头(9)，其中调节阀(2)、稳压阀(3)、电磁阀(4)、管道式过滤器(5)以及小型流量传感器(6)从前至后依次设置于一条气路上，气源(1)连接该气路的前端，压力传感器(7)、泄压阀(8)以及快插接头(9)分别连接该气路后端的同一节点；

大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置的测试方法如下：

将水冷涡壳的水循环回路的堵盖孔、其余堵头孔分别进行装配封堵，留一堵头孔用带有进气孔的封头封堵，从该带有进气孔的封头处在水循环回路内注入规定压力P1的压缩空气，再将水冷涡壳完全浸没在水性溶液测试槽内，启动时间控制器进行气泡测试，观察水冷涡壳是否有气泡泄漏，如水冷涡壳上有水泡泄漏，则判定零件不合格，用记号笔在水冷涡壳失效处做好标记，并立即在失效水冷涡壳上喷涂红漆，放入黄色不合格零件待判箱；

如果水冷涡壳在规定测试时间内无任何气泡泄漏，则切断气源；再将水冷涡壳取出放置在大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置的流量测试平台定位芯上，水冷涡壳进气插头与快插接头相连，启动测试按钮，PLC控制气源进气，调节阀设置进气压力，电磁阀对水冷涡壳内的水循环回路继续冲气，管道式过滤器对气路上的压缩空气进行过滤，压力传感器显示气路上的压力值，当压力值达到预设定值P2，稳压阀进行系统稳压，小型流量传感器实时检测气路上的流量值，当流量值小于或等于设定下限值时，小型流量传感器发出信号，打标机接收到合格信号就进行刻印打标，泄压阀动作排气，如果测试不合格，则系统报警，打标机不动作，PLC通过触摸屏显示并存储测试的泄漏值。

2.根据权利要求1所述的一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置，其特征在于预设定值P2＝水循环回路内注入规定压力P1+8KPa。

3.根据权利要求1所述的一种大型柴油水冷涡轮增压器泄漏量测试装置，其特征在于小型流量传感器为CKDFSM系列小型流量传感器。

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