CN112857647B - 一种活塞环周向弹力检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种活塞环周向弹力检测装置，包括固定实验台、设置在固定实验台上的环形的可升降圆台、位于可升降圆台外的支撑圆台、设置在固定实验台上的环形槽、等间距设置在环形槽中的固定支架、设置在固定支架上的压力传感器、设置在压力传感器一端的位移传感器、设置在压力传感器另一端的套筒、设置在套筒内的刚性杆，本发明通过在活塞环圆周均匀布置测点，模拟缸套与活塞环的安装状态，且活塞环可以转动，成倍的增加了测点，弥补了传统测量方法由于测点不足，无法准确测量活塞环表面弹力分布的缺点，且通过可伸缩刚性杆可以测量不同直径大小以及模型缸内发生形变的活塞环，提高了试验效率、精度和测量范围。

Description

一种活塞环周向弹力检测装置
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种活塞环周向弹力测量装置。
背景技术
活塞环是活塞组件中的重要零件之一，其自由状态时为非圆的特殊型线。因此，活塞环装入气缸后会对缸壁产生一定的弹性力，该力在实际工作过程中很难测量，而活塞环的弹力大小直接影响活塞环的密封性能、润滑性能以及其磨损情况，对活塞环的设计以及发动机的可靠性有较大影响。
目前鲜有对活塞环周向弹力的检测装置，较多的活塞环弹力检测装置为：针对活塞环单点弹力的检测，如公告号为CN205785624U的专利，提出一种活塞环单点测量仪，通过千分表测量安装与测定缸内的活塞环，但是单点的测量，以及固定的测定缸径均使得测量效率、精度和范围受限；针对活塞环径向、切向的检测装置，如公告号CN209043557U的专利，提出了一种活塞环切向弹力检测装置，通过拉力仪和拉力绳检测活塞环的切向，但该法测量精度受拉力绳的影响较大。
且目前的活塞环弹力测量装置中，很少有能够用于模拟缸内活塞环发生变形时的检测，此外，不同直径的活塞环在接受测量时，由于直径的跨度较大，很难在同一种测量装置中进行检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量范围更大，精度更高的活塞环周向弹力测量装置。
本发明的目的是这样实现的：包括固定实验台、设置在固定实验台上的环形的可升降圆台、位于可升降圆台外的支撑圆台、设置在固定实验台上的环形槽、等间距设置在环形槽中的固定支架、设置在固定支架上的压力传感器、设置在压力传感器一端的位移传感器、设置在压力传感器另一端的套筒、设置在套筒内的刚性杆，环形槽位于支撑圆台外，在套筒上设置有一排孔，其中的一个孔中设置有固定销，所述刚性杆一长一短交替设置，在可升降圆台、支撑圆台上分别设置有条型槽，且支撑圆台上的条型槽是可升降圆台上条型槽的2倍，在可升降圆台上、固定实验台的中间位置分别设置有呈环形布置的定位销孔，定位销孔中设置有用来固定活塞环的定位销，刚性杆的端部抵在待测活塞环上。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.可升降圆台上升时与外圈圆台平齐，下降时与固定试验台平齐。
2.沿环形槽的圆周方向刻有刻度，用于测量测点角度。
3.呈环形布置的定位销孔共有三组，可升降平台上有一组，与大直径活塞环配合；固定试验台上有两组，与小直径活塞环配合，也可根据实际需要钻孔。
4.在进行活塞环周向弹力检测时，将定位销安装在对应的定位销孔中，把活塞环放入，把各个刚性杆调整到尾端抵在活塞环面上，确保此时位移传感器所记录的信号相同，调整固定销，固定刚性杆，然后卸掉定位销，使得活塞环与刚性杆相互接触并压紧，进行测量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.活塞环预先安装时，固定销可模拟缸套起到固定活塞环的作用，很容易找到活塞环被压缩后的圆心，减少测量误差；2.通过刚性杆在套筒内的伸缩和可升降平台的升降来测量不同直径的活塞环，实现对不同直径的活塞环的测量；3.通过刚性杆的伸缩，可以模拟活塞环在缸套中发生变形时的张力，操作简单，实用性强。
附图说明
图1为试验台俯视图；
图2为套筒与刚性杆连接示意图；
图3为定位销示意图；
图中：1-固定试验台；2-安装区域；3-安装圆台；4-可升降圆台；5-测试区域；6-固定支架；7-套筒；8-刚性杆；9-压力传感器；10-位移传感器；11-环形槽；12定位孔；13-固定销；14-定位销。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种活塞环周向弹力测量装置，参照图1，包括固定试验台和测试组件；所述固定试验台包括安装区域2、支撑圆台3固定测试区域5和可升降圆台4；所述测试组件包括位移传感器10、压力传感器9、固定支架6、刚性杆8和套筒7；固定试验台上有环形槽11，用于固定传感器等测试原件，且沿环形槽11圆周方向刻有刻度，用于测量测点角度。
参照图1，上述固定试验台1上有两个环型圆台，支撑圆台3在外圈，固定于固定试验台1上，可升降圆台4在内圈，上升时与外圈圆台平齐，下降时与固定试验台平齐，两圆台上分布均匀的条型槽，条形槽用来支撑长短刚性杆，用来配合不同尺寸的活塞环，且支撑圆台3上的条型槽是可升降圆台4上条型槽的2倍。
参照图1，压力传感器9一端与套筒7固定连接，另一端连接位移传感器10，且通过固定支架6安装于环形槽11上，固定支架6可以为三角支架，分别设置在环形槽中；套筒7套在刚性杆8上且通过固定销13控制刚性杆8在套筒7内的伸缩；刚性杆8的另一端抵在活塞环工作面上；定位销14安装在固定试验台的定位销孔12中，用以预装活塞环。
在进行活塞环周向弹力检测时，首先根据活塞环直径大小，把定位销14安装在相对应的定位销孔12中，若活塞环的直径大于测试区域5则调整可升降平台4上升至与测试区域4在同一水平面上；否则，调整可升降平台至与固定试验台1在同一水平面上。压缩活塞环并放入定位销所围成的圆中，把各个刚性杆8(若活塞环直径大于测试区域5，则用短杆；否则，用长杆)调整到尾端抵在活塞环面上，确保此时位移传感器所记录的信号相同，调整固定销13，固定刚性杆8，然后卸掉定位销，使得活塞环与刚性杆8相互接触并压紧，读出此时压力传感器9所传出的信号。
为得到更多测点的信号值，可以将定位销再次安装到定位销孔中，按照环形槽上的刻度值，旋转活塞环到一定角度，再次进行测量，保证各个测点位置和得到的压力信号一一对应，极大的提高了活塞环周向弹力的测量准确性和可靠性。
也即，本发明包括固定试验台以及测试组件；所述固定试验台包括安装区域、支撑圆台、固定测试区域和可升降测试区域；所述测试组件包括位移传感器、压力传感器、固定支架、刚性杆和套筒。固定试验台上有环形槽，用于固定传感器等测试原件，且沿环形槽圆周方向刻有刻度，用以测量测点角度；压力传感器一端与套筒固定连接，另一端连接位移传感器，且通过固定支架安装于环形槽上，套筒套在刚性杆上且通过固定销控制刚性杆在套筒内的伸缩；刚性杆的另一端抵在活塞环工作面上；刚性杆通过固定销来完成在套筒内的自由伸缩。根据测试活塞环的直径大小来调整可升降圆台、定位销孔的位置和测点数目，实现活塞环圆周方向弹性力的测量。
固定试验台上有两个环型圆台，外圈圆台固定于固定试验台上，内圈圆台可升降，上升时与外圈圆台平齐，下降时与固定试验台平齐，两圆台上分布均匀的条型槽用于支撑刚性杆；定位销安装在固定试验台的销孔中，用以预装活塞环。所述的环形槽11圆周方向上刻有刻度。所述刚性杆可以伸缩，可以完成对不同直径的活塞环以及模型缸内发生形变的活塞环弹力的测量。支撑圆台和可升降圆台上的条型槽均匀分布，且支撑圆台上的条型槽数目是可升降圆台上条型槽数目的2倍。所述的可升降圆台，上升时与支撑圆台平齐，下降时与固定测试区域平齐，通过调整可升降圆台，可以完成对不同直径活塞环的测量。
综上，本发明公开了一种活塞环周向弹力测量装置，包括固定试验台以及测试组件；所述固定试验台包括安装区域、支撑圆台、固定测试区域和可升降测试区域；所述测试组件包括位移传感器、压力传感器、固定支架、刚性杆和套筒；固定试验台上有环形槽，用于固定传感器等测试原件，且沿环形槽圆周方向刻有刻度；固定试验台上有两个环型圆台，外圈圆台固定于固定试验台上，内圈圆台可升降，上升时与外圈圆台平齐，下降时与固定试验台平齐，两圆台上分布均匀的条型槽用于支撑刚性杆；压力传感器一端与套筒固定连接，另一端连接位移传感器，且通过固定支架安装于环形槽上；套筒套在刚性杆上且通过固定销控制刚性杆在套筒内的伸缩；刚性杆的另一端抵在活塞环工作面上；定位销安装在固定试验台的销孔中，用以预装活塞环。本发明通过在活塞环圆周均匀布置测点，模拟缸套与活塞环的安装状态，且活塞环可以转动，成倍的增加了测点，弥补了传统测量方法由于测点不足，无法准确测量活塞环表面弹力分布的缺点，且通过可伸缩刚性杆可以测量不同直径大小以及模型缸内发生形变的活塞环，提高了试验效率、精度和测量范围。

Claims (5)

1.一种活塞环周向弹力检测装置，其特征在于：包括固定实验台、设置在固定实验台上的环形的可升降圆台、位于可升降圆台外的支撑圆台、设置在固定实验台上的环形槽、等间距设置在环形槽中的固定支架、设置在固定支架上的压力传感器、设置在压力传感器一端的位移传感器、设置在压力传感器另一端的套筒、设置在套筒内的刚性杆，环形槽位于支撑圆台外，在套筒上设置有一排孔，其中的一个孔中设置有固定销，所述刚性杆一长一短交替设置，在可升降圆台、支撑圆台上分别设置有条型槽，且支撑圆台上的条型槽是可升降圆台上条型槽的2倍，在可升降圆台上、固定实验台的中间位置分别设置有呈环形布置的定位销孔，定位销孔中设置有用来固定活塞环的定位销，刚性杆的端部抵在待测活塞环上；在进行活塞环周向弹力检测时，将定位销安装在对应的定位销孔中，把活塞环放入，把各个刚性杆调整到尾端抵在活塞环面上，确保此时位移传感器所记录的信号相同，调整固定销，固定刚性杆，然后卸掉定位销，使得活塞环与刚性杆相互接触并压紧，进行测量。
2.根据权利要求1所述的一种活塞环周向弹力检测装置，其特征在于：可升降圆台上升时与外圈圆台平齐，下降时与固定试验台平齐。
3.根据权利要求1或2所述的一种活塞环周向弹力检测装置，其特征在于：沿环形槽的圆周方向刻有刻度，用于测量测点角度。
4.根据权利要求1或2所述的一种活塞环周向弹力检测装置，其特征在于：呈环形布置的定位销孔共有三组，可升降平台上有一组，与大直径活塞环配合；固定试验台上有两组，与小直径活塞环配合。
5.根据权利要求3所述的一种活塞环周向弹力检测装置，其特征在于：呈环形布置的定位销孔共有三组，可升降平台上有一组，与大直径活塞环配合；固定试验台上有两组，与小直径活塞环配合。
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