CN109520720A - 一种涡轮增压管寿命检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮增压管寿命检测设备，包括内部设置有检测室的检测设备主体，检测设备主体上设置有主控电脑，检测设备主体旁设置有三轴振动机器人，三轴振动机器人的机械臂伸入检测室内，并与机器人连接板相固定，机器人连接板上设置有第一增压管连接头，机械臂的头部与检测设备主体柔性密封连接，检测室内设置有连接支架，该连接支架上设置有第二增压管连接头；检测设备主体上设置有进气管、冷气管、热气管以及冷却水管，气流通路上连接有正弦发生器；检测设备主体上还设置有进气端压力传感器、出气端压力传感器以及温度传感器。其优点在于：结构合理，操作简单，能够模拟涡轮增压管工作环境。
Description
技术领域
本发明涉及涡轮增压管检测技术领域，尤其指一种涡轮增压管寿命检测设备。
背景技术
由于温室效应，全球气温不断变暖，已严重影响物种多样性和人类的生存环境，随着《东京议定书》的签订，我国作为发展中国家，从2012开始承担减排义务，为此我国也加大了对节能减排的监管及技术方面的引导，国内各主机厂为响应国家号召，纷纷推出小排量的涡轮增压车型，在达到减排的同时，保证车辆的动力。
蜗轮增压系统包括蜗轮增压器、中冷气、进气旁通阀、排气旁通阀及配套的进排气管道，涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵，废气驱动涡轮叶轮总成，涡轮增压器与压气机叶轮相连接；涡轮增压管把由发动机排出的高温高压的混有燃油废气汽输送到涡轮，增压后再输送到中冷器冷却，再由涡轮增压管送到发动机，使得这些排出的废气二次燃烧，这样能够提高了燃油的燃烧效率，减少了废气排放。
从实测数据我们了解到，涡轮增压管的工作环境如下：
(1)涡轮增压管由两部分组成，分别设置于发动机和涡轮之间以及中冷器和发动机之间；
(2)涡轮增压管内的介质是气体；
(3)涡轮增压管连接发动机端接收发动机排出的气体，温度较高，约250℃；
(4)因用在车上，汽车发动机工作或行驶时管路是振动的，这种振动是三方向的，各方面振幅不同，且随着车辆运行，振动的频率也会发生变化，单向的最大位移能达30mm，频率约1Hz-5 Hz，车辆运行时，气体压力约2-3bar；
(5)车辆通常使用的最低温度是-30℃；在此时，如汽车是行驶的，则机舱内的由于发动机不断排放热量，因此涡轮增加管的使用环境温度不会降低，还会是100℃—180℃，但如此时车辆停止运行，则环境温度会漫漫与外界温度同步，且涡轮增压管内亦无压力，气温也会是环境温度。
由此可见，涡轮增压管的工作环境十分复杂，设计、生产过程中便产生如何验证涡轮增压管的寿命满足使用要求的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构合理，操作简单，能够模拟涡轮增压管工作环境进行检测的一种涡轮增压管寿命检测设备。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种涡轮增压管寿命检测设备，包括内部设置有检测室的检测设备主体，检测设备主体上设置有主控电脑，检测设备主体旁设置有三轴振动机器人，三轴振动机器人的机械臂伸入检测室内，并与机器人连接板相固定，机器人连接板上设置有第一增压管连接头，机械臂的头部与检测设备主体柔性密封连接，检测室内设置有连接支架，该连接支架上设置有第二增压管连接头；检测设备主体上设置有进气管、冷气管、热气管以及冷却水管，进气管、冷气管以及热气管分别与进气分路器相连接，第二增压管连接头与进气分路器相连通，第一增压管连接头与出气分路器相连接形成气流通路，气流通路上连接有正弦发生器；检测设备主体上还设置有进气端压力传感器、出气端压力传感器以及温度传感器。
优化的技术措施还包括：
上述的机械臂的头部与检测设备主体柔性密封连接的具体结构为：检测设备主体上设置有橡胶膜，机械臂的头部伸入橡胶膜内。
上述的检测设备主体上在检测室的两侧分别设置有检测室门。
上述的检测室门为双开门结构，每侧设置有两扇检测室门，两扇检测室门从中间向外打开。
上述的三轴振动机器人固定于机器人基座上。
上述的三轴振动机器人外围设有围栏，围栏上设置有移动门。
上述的检测室的温度控制在-40℃至220℃。
上述的三轴振动机器人的振动频率控制在0.5Hz至10Hz。
上述的三轴振动机器人的最大振幅为30mm。
上述的气流通路内，气源的温度控制在-40℃至250℃，压力控制在0至4bar。
本发明的一种涡轮增压管寿命检测设备，结构合理，操作简单，待检测的涡轮增压管连接于检测室内的第一增压管连接头、第二增压管连接头上，通过三轴振动机器人模拟振动工况，并通过气流通路向涡轮增压管内通气，通过温度、压力的控制模拟工作环境，对涡轮增压管的寿命进行检测；本检测设备能够很好地模拟涡轮增压管的工作环境，从而提高检测的准确性，为产品的开发、设计、生产提供有效数据支持。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视结构图；
图3是图1中检测设备主体的立体结构图；
图4是本发明涡轮增压管检测时的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图4所示为本发明的结构示意图，
其中的附图标记为：检测设备主体1、检测室1a、检测室门11、三轴振动机器人2、机器人基座21、围栏22、移动门22a、机器人连接板3、第一增压管连接头31、连接支架4、第二增压管连接头41、进气管51、冷气管52、热气管53、冷却水管54、进气分路器61、出气分路器62、正弦发生器7、进气端压力传感器81、出气端压力传感器82、温度传感器83、橡胶膜9。
如图1至图4所示，
一种涡轮增压管寿命检测设备，包括内部设置有检测室1a的检测设备主体1，检测设备主体1上设置有主控电脑，检测设备主体1旁设置有三轴振动机器人2，三轴振动机器人2的机械臂伸入检测室1a内，并与机器人连接板3相固定，机器人连接板3上设置有第一增压管连接头31，机械臂的头部与检测设备主体1柔性密封连接，检测室1a内设置有连接支架4，该连接支架4上设置有第二增压管连接头41；检测设备主体1上设置有进气管51、冷气管52、热气管53以及冷却水管54，进气管51、冷气管52以及热气管53分别与进气分路器61相连接，第二增压管连接头41与进气分路器61相连通，第一增压管连接头31与出气分路器62相连接形成气流通路，气流通路上连接有正弦发生器7；检测设备主体1上还设置有进气端压力传感器81、出气端压力传感器82以及温度传感器83。
三轴振动机器人2，三轴可同时振动，也可单独振动；通过程序设定能够模拟不同的振动工况。
实施例中，机械臂的头部与检测设备主体1柔性密封连接的具体结构为：检测设备主体1上设置有橡胶膜9，机械臂的头部伸入橡胶膜9内。
橡胶膜9既保证了机械臂能够灵活移动，不影响检测过程中振动的发生，又保证了检测室1a的密闭性。
实施例中，检测设备主体1上在的两侧分别设置有检测室门11。
实施例中，检测室门11为双开门结构，每侧设置有两扇检测室门11，两扇检测室门11从中间向外打开。
采用双开门结构，方便增压管的连接，也能够减少检测室门11打开时的占地面积；检测室门11上设置有观察窗，检测运行时，检测室1a内处于高温或低温状态，不便开箱，通过观察窗能够方便观察内部的情况。
实施例中，三轴振动机器人2固定于机器人基座21上。
实施例中，三轴振动机器人2外围设有围栏22，围栏22上设置有移动门22a。
实施例中，检测室1a的温度控制在-40℃至220℃。
实施例中，三轴振动机器人2的振动频率控制在0.5Hz至10Hz。
实施例中，三轴振动机器人2的最大振幅为30mm。
实施例中，气流通路内，气源的温度控制在-40℃至250℃，压力控制在0至4bar。
工作原理：
本涡轮增压管寿命检测设备，能够很好地模拟涡轮增压管的工作环境，检测时，将涡轮增压管的一端与第一增压管连接头31相连接，另一端与第二增压管连接头41相连接，同时可进行多根涡轮增压管的检测，连接后关闭检测室门11，输出检测程序，启动设备。检测程序中主要包括环境温度、气流温度、气流压力、振动方向、振动频率、振动幅度等参数的设置。
气流通路由11m3/min以上的空压机提供气源，气体温度控制-40℃至250℃，压力控制在0至4bar，气体高温模拟采用热交换器升温，低温模拟随环境温度降低而降低，无需制冷；气体通过气流通路时，正弦发生器7发挥作用，使气流产生扰动，能够更好地模拟涡轮增压管的工作状态。三轴振动机器人2则模拟涡轮增压管的振动工况，通过程序设定三轴方向频率、振幅，由三轴振动机器人2自动完成振动模拟。
检测过程中，进气端压力传感器81、出气端压力传感器82、温度传感器83对应检测进气端压力、出气端压力、温度，并将检测数据传输至主控电脑中记录、保存。通过本涡轮增压管寿命检测设备，能够很好地模拟涡轮增压管的工作环境，从而提高检测的准确性，为产品的开发、设计、生产提供有效数据支持。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (10)
1.一种涡轮增压管寿命检测设备，包括内部设置有检测室(1a)的检测设备主体(1)，所述的检测设备主体(1)上设置有主控电脑，其特征是：所述的检测设备主体(1)旁设置有三轴振动机器人(2)，所述的三轴振动机器人(2)的机械臂伸入检测室(1a)内，并与机器人连接板(3)相固定，所述的机器人连接板(3)上设置有第一增压管连接头(31)，所述的机械臂的头部与检测设备主体(1)柔性密封连接，所述的检测室(1a)内设置有连接支架(4)，该连接支架(4)上设置有第二增压管连接头(41)；所述的检测设备主体(1)上设置有进气管(51)、冷气管(52)、热气管(53)以及冷却水管(54)，所述的进气管(51)、冷气管(52)以及热气管(53)分别与进气分路器(61)相连接，所述的第二增压管连接头(41)与进气分路器(61)相连通，第一增压管连接头(31)与出气分路器(62)相连接形成气流通路，所述的气流通路上连接有正弦发生器(7)；所述的检测设备主体(1)上还设置有进气端压力传感器(81)、出气端压力传感器(82)以及温度传感器(83)。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的机械臂的头部与检测设备主体(1)柔性密封连接的具体结构为：所述的检测设备主体(1)上设置有橡胶膜(9)，所述的机械臂的头部伸入橡胶膜(9)内。
3.根据权利要求2所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的检测设备主体(1)上在检测室(1a)的两侧分别设置有检测室门(11)。
4.根据权利要求3所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的检测室门(11)为双开门结构，每侧设置有两扇检测室门(11)，两扇检测室门(11)从中间向外打开。
5.根据权利要求4所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的三轴振动机器人(2)固定于机器人基座(21)上。
6.根据权利要求5所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的三轴振动机器人(2)外围设有围栏(22)，所述的围栏(22)上设置有移动门(22a)。
7.根据权利要求6所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的检测室(1a)的温度控制在-40℃至220℃。
8.根据权利要求7所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的三轴振动机器人(2)的振动频率控制在0.5Hz至10Hz。
9.根据权利要求8所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的三轴振动机器人(2)的最大振幅为30mm。
10.根据权利要求9所述的一种涡轮增压管寿命检测设备，其特征是：所述的气流通路内，气源的温度控制在-40℃至250℃，压力控制在0至4bar。
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