CN109211553B - 活塞销孔疲劳试验装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞销孔疲劳试验装置和方法，其中，装置包括：配合设置的顶盖和底座；中间体，与顶盖、底座围成容纳腔，容纳腔内设有缸套；进油口，设于底座的一侧，进油口与容纳腔的底部相通；压力加载装置，设于底座上，用于向待试活塞加载压力；通气口，设于顶盖的一侧，通气口与容纳腔的顶部相通。通过本发明的技术方案，脉冲载荷的加载更加准确，有效，有利于考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性。

Description

活塞销孔疲劳试验装置和方法

技术领域

本发明涉及活塞销孔疲劳试验技术领域，具体而言，涉及一种活塞销孔疲劳试验装置和方法。

背景技术

活塞是影响柴油机性能指标和使用寿命的重要部件，因此在柴油机的开发过程中，需要对活塞提前进行可靠性分析和评估。相关技术中，在疲劳试验载荷施加时，准确性较差，容易导致活塞销孔的疲劳强度检测准确性较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种活塞销孔疲劳试验装置。

本发明的另一个目的在于提供一种活塞销孔疲劳试验方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种活塞销孔疲劳试验装置，包括：配合设置的顶盖和底座；中间体，与顶盖、底座围成容纳腔，容纳腔内设有缸套；进油口，设于底座的一侧，进油口与容纳腔的底部相通；压力加载装置，设于底座上，用于向待试活塞加载压力；通气口，设于顶盖的一侧，通气口与容纳腔的顶部相通。

本方案中，通过配合设置的顶盖和底座以及中间体围成容纳腔，容纳腔内设有缸套，提供了放置待试活塞的空间，而且顶盖和底座以及中间体连成整体，固定在制定的试验支架上，通过设于底座一侧的进油口，进油口与容纳腔的底部相通，有利于高压油的进入，有利于实现模拟柴油机最高燃烧压力，通过设于底座上的压力加载装置，有利于实现向待试活塞加载压力，可以实现施加正弦波形的脉冲载荷对待试活塞进行加载，脉冲载荷的加载更加准确，有效，有利于考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性，通过设于顶盖的一侧的通气口，通气口与容纳腔的顶部相通，可以通大气，有利于实现观察高压油泄露情况来判断待试活塞是否失效以及密封圈是否失效。

具体地，将待试活塞安装于缸套中，安装密封圈于待试活塞与底座相邻的端部，将待试活塞分为上压力腔和下压力腔，高压油通过进油口进入，压力加载装置加载指定频率的脉冲载荷的压力至待试活塞，以确定待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格。

优选地，指定频率的脉冲载荷为正弦波形的脉冲载荷。

本方案中，以正弦波形的脉冲载荷作为指定频率的脉冲载荷，进一步有利于提升活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性。

优选地，还包括：压力传感器，压力传感器的一端与进油口与容纳腔之间的连通管路相连，压力传感器的另一端与压力加载装置相连。

本方案中，通过压力传感器的一端与进油口与容纳腔之间的连通管路相连，压力传感器的另一端与压力加载装置相连，有利于实时检测高压油的液压，并及时反馈至压力加载装置，从而及时调整加载的脉冲载荷，进一步提升了脉冲载荷的加载准确性和有效性。

优选地，顶盖与中间体之间通过紧固螺栓固定连接，底座与中间体之间通过紧固螺栓固定连接。

本方案中，通过顶盖与中间体之间通过紧固螺栓固定连接，底座与中间体之间通过紧固螺栓固定连接，将顶盖、中间体、底座紧固连接，连成整体。

优选地，顶盖为透明顶盖。

本方案中，通过透明顶盖，有利于观察高压油的泄露情况，从而有利于更加准确地判断待试活塞以及密封圈是否失效。

优选地，还包括：连杆机构，连接于顶盖的底面上，连杆机构垂直朝向于底座。

本方案中，通过连接于顶盖的底面上的连杆机构，连杆机构垂直朝向于底座，有利于实现待试活塞的往复运动，从而有利于实现活塞销孔疲劳强度的检测。

优选地，连杆机构为非标连杆机构。

本发明的技术方案还提供了一种活塞销孔疲劳试验方法，包括：安装待试活塞于中间体缸套中，并安装密封圈与待试活塞于底座相连的端部，以将待试活塞分为上压力腔和下压力腔；控制高压油通过进油口进入，通过压力加载装置加载正弦波形的脉冲载荷；根据高压油的泄露信息确定待试活塞是否失效；确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格。

本方案中，通过安装待试活塞于中间体缸套中，之后安装密封圈与待试活塞于底座相连的端部，以将待试活塞分为上压力腔和下压力腔，实现了待试活塞的密封，通过控制高压油通过进油口进入，通过压力加载装置加载正弦波形的脉冲载荷，实现了多次交变压力的加载，通过根据高压油的泄露信息确定待试活塞是否失效以及确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格，有利于考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性。

优选地，根据高压油的泄露信息确定待试活塞是否失效，具体包括：判断高压油是否泄露；当判定高压油泄露时，更换密封圈，重新判断高压油是否泄露；当判定高压油仍泄露时，确定待试活塞失效；当判定高压油不再泄露时，确定更换之前的密封圈失效。

本方案中，通过判断高压油是否泄露，有利于实现待试活塞或密封圈的失效的判断，在判定高压油泄露时，更换密封圈，重新判断高压油是否泄露，实现了待试活塞失效和密封圈失效的区别判定，提升了失效判定的准确性和精确性。

优选地，确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格，具体包括：确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的实际疲劳强度；判断实际疲劳强度是否大于预设标准疲劳强度；当判定实际疲劳强度大于预设标准疲劳强度时，则确定待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度合格。

本方案中，通过确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的实际疲劳强度，以及判断实际疲劳强度是否大于预设标准疲劳强度，来确定待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度合格，实现了有效考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性。

需要说明的是，指定强化系数根据具体的待试活塞的品类进行灵活调整。

通过以上技术方案，配合设置顶盖、底座以及中间体，由设于底座一侧的进油口导入高压油，由设于顶盖一侧的通气口通大气，由设于底座上的压力加载装置，施加正弦波形的脉冲载荷对待试活塞进行加载，脉冲载荷的加载更加准确，有效，有利于考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性，有利于实现观察高压油泄露情况来判断待试活塞是否失效以及密封圈是否失效。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的活塞销孔疲劳试验装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的活塞销孔疲劳试验方法的示意流程图，

其中，图1中附图标记与部件之间的对应关系为：

102顶盖，104底座，106中间体，108进油口，110压力加载装置，112通气口，114密封圈，116压力传感器，118紧固螺栓，120连杆机构，122待试活塞，124上压力腔，126下压力腔，128活塞销孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，根据本发明的实施例的活塞销孔疲劳试验装置，包括：配合设置的顶盖102和底座104；中间体106，与顶盖102、底座104围成容纳腔，容纳腔内设有缸套；进油口108，设于底座104的一侧，进油口108与容纳腔的底部相通；压力加载装置110，设于底座104上，用于向待试活塞122加载压力；通气口112，设于顶盖102的一侧，通气口112与容纳腔的顶部相通。

本实施例中，通过配合设置的顶盖102和底座104以及中间体106围成容纳腔，容纳腔内设有缸套，提供了放置待试活塞122的空间，而且顶盖102和底座104以及中间体106连成整体，固定在制定的试验支架上，通过设于底座104一侧的进油口108，进油口108与容纳腔的底部相通，有利于高压油的进入，有利于实现模拟柴油机最高燃烧压力，通过设于底座104上的压力加载装置110，有利于实现向待试活塞122加载压力，可以实现施加正弦波形的脉冲载荷对待试活塞122进行加载，脉冲载荷的加载更加准确，有效，有利于考核活塞销孔128部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔128部位疲劳强度检测的准确性，通过设于顶盖102的一侧的通气口112，通气口112与容纳腔的顶部相通，可以通大气，有利于实现观察高压油泄露情况来判断待试活塞122是否失效以及密封圈114是否失效。

具体地，将待试活塞122安装于缸套中，安装密封圈114于待试活塞122与底座104相邻的端部，将待试活塞122分为上压力腔124和下压力腔126，高压油通过进油口108进入，压力加载装置110加载指定频率的脉冲载荷的压力至待试活塞122，以确定待试活塞122的活塞销孔128部位的疲劳强度是否合格。

指定频率的脉冲载荷为正弦波形的脉冲载荷。

本实施例中，以正弦波形的脉冲载荷作为指定频率的脉冲载荷，进一步有利于提升活塞销孔128部位疲劳强度检测的准确性。

如图1所示，活塞销孔疲劳试验装置还包括：压力传感器116，压力传感器116的一端与进油口108与容纳腔之间的连通管路相连，压力传感器116的另一端与压力加载装置110相连。

本实施例中，通过压力传感器116的一端与进油口108与容纳腔之间的连通管路相连，压力传感器116的另一端与压力加载装置110相连，有利于实时检测高压油的液压，并及时反馈至压力加载装置110，从而及时调整加载的脉冲载荷，进一步提升了脉冲载荷的加载准确性和有效性。

如图1所示，顶盖102与中间体106之间通过紧固螺栓118固定连接，底座104与中间体106之间通过紧固螺栓118固定连接。

本实施例中，通过顶盖102与中间体106之间通过紧固螺栓118固定连接，底座104与中间体106之间通过紧固螺栓118固定连接，将顶盖102、中间体106、底座104紧固连接，连成整体。

顶盖102为透明顶盖102。

本实施例中，通过透明顶盖102，有利于观察高压油的泄露情况，从而有利于更加准确地判断待试活塞122以及密封圈114是否失效。

如图1所示，活塞销孔疲劳试验装置还包括：连杆机构120，连接于顶盖102的底面上，连杆机构120垂直朝向于底座104。

本实施例中，通过连接于顶盖102的底面上的连杆机构120，连杆机构120垂直朝向于底座104，有利于实现待试活塞122的往复运动，从而有利于实现活塞销孔128疲劳强度的检测。

连杆机构为非标连杆机构。

如图2所示，根据本发明的实施例的活塞销孔疲劳试验方法，包括：

S202，安装待试活塞于中间体缸套中，并安装密封圈与待试活塞于底座相连的端部，以将待试活塞分为上压力腔和下压力腔；

S204，控制高压油通过进油口进入，通过压力加载装置加载正弦波形的脉冲载荷；

S206，根据高压油的泄露信息确定待试活塞是否失效；

S208，确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格。

本实施例中，通过安装待试活塞于中间体缸套中，之后安装密封圈与待试活塞于底座相连的端部，以将待试活塞分为上压力腔和下压力腔，实现了待试活塞的密封，通过控制高压油通过进油口进入，通过压力加载装置加载正弦波形的脉冲载荷，实现了多次交变压力的加载，通过根据高压油的泄露信息确定待试活塞是否失效以及确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格，有利于考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性。

优选地，根据高压油的泄露信息确定待试活塞是否失效，具体包括：判断高压油是否泄露；当判定高压油泄露时，更换密封圈，重新判断高压油是否泄露；当判定高压油仍泄露时，确定待试活塞失效；当判定高压油不再泄露时，确定更换之前的密封圈失效。

本实施例中，通过判断高压油是否泄露，有利于实现待试活塞或密封圈的失效的判断，在判定高压油泄露时，更换密封圈，重新判断高压油是否泄露，实现了待试活塞失效和密封圈失效的区别判定，提升了失效判定的准确性和精确性。

优选地，确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度是否合格，具体包括：确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的实际疲劳强度；判断实际疲劳强度是否大于预设标准疲劳强度；当判定实际疲劳强度大于预设标准疲劳强度时，则确定待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度合格。

本实施例中，通过确定指定强化系数下的待试活塞的活塞销孔部位的实际疲劳强度，以及判断实际疲劳强度是否大于预设标准疲劳强度，来确定待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度合格，实现了有效考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性。

需要说明的是，指定强化系数根据具体的待试活塞的品类进行灵活调整。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种活塞销孔疲劳试验装置和方法，通过配合设置顶盖、底座以及中间体，由设于底座一侧的进油口导入高压油，由设于顶盖一侧的通气口通大气，由设于底座上的压力加载装置，施加正弦波形的脉冲载荷对待试活塞进行加载，脉冲载荷的加载更加准确，有效，有利于考核活塞销孔部位疲劳强度在指定强度系数下是否满足使用要求，提升了活塞销孔部位疲劳强度检测的准确性，有利于实现观察高压油泄露情况来判断待试活塞是否失效以及密封圈是否失效。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种活塞销孔疲劳试验装置，其特征在于，包括：

配合设置的顶盖和底座；

中间体，与所述顶盖、所述底座围成容纳腔，所述容纳腔内设有缸套；

进油口，设于所述底座的一侧，所述进油口与所述容纳腔的底部相通；

压力加载装置，设于所述底座上，用于向待试活塞加载压力；

通气口，设于所述顶盖的一侧，所述通气口与所述容纳腔的顶部相通，所述顶盖为透明顶盖；

压力传感器，所述压力传感器的一端与所述进油口与所述容纳腔之间的连通管路相连，所述压力传感器的另一端与所述压力加载装置相连，

相应的活塞销孔疲劳试验方法包括：安装所述待试活塞安装于所述缸套中，并安装密封圈于所述待试活塞与所述底座相邻的端部，将所述待试活塞分为上压力腔和下压力腔；控制高压油通过所述进油口进入，通过压力加载装置加载正弦波形的脉冲载荷，进行多次交变压力加载；判断所述高压油是否泄露；当判定所述高压油泄露时，更换所述密封圈，重新判断所述高压油是否泄露；当判定所述高压油仍泄露时，确定所述待试活塞失效；当判定所述高压油不再泄露时，确定更换之前的所述密封圈失效；确定指定强化系数下的所述待试活塞的活塞销孔部位的实际疲劳强度；判断所述实际疲劳强度是否大于预设标准疲劳强度；当判定所述实际疲劳强度大于所述预设标准疲劳强度时，则确定所述待试活塞的活塞销孔部位的疲劳强度合格。

2.根据权利要求1所述的活塞销孔疲劳试验装置，其特征在于，

所述顶盖与所述中间体之间通过紧固螺栓固定连接，所述底座与所述中间体之间通过紧固螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的活塞销孔疲劳试验装置，其特征在于，还包括：

连杆机构，连接于所述顶盖的底面上，所述连杆机构垂直朝向于所述底座。

4.根据权利要求3所述的活塞销孔疲劳试验装置，其特征在于，

所述连杆机构为非标连杆机构。

Images