CN114354080A - 一种中冷器气室气密性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中冷器气室气密性检测装置，主要涉及气密性检测技术领域。包括矩形且具有直柱形槽腔的水槽，所述水槽内可升降的配合有罩体，所述罩体的底部设有下敞口，所述罩体的底部与水槽内壁活塞配合，所述罩体的顶部设有透明的观察管，所述观察管内活动放置有浮力件，所述浮力件包括圆形且与观察管内径相对应的指示板，所述指示板周侧的一半固定有与其一体成型的半球形罩，半球形罩上下中央位置与指示板固定连接，所述半球形罩的直径与观察管的内径相对应。本发明的有益效果在于：它能够对中冷器进行气密性的监测，并大幅度提高检测精度。

Description

一种中冷器气室气密性检测装置

技术领域

本发明涉及气密性检测技术领域，具体是一种中冷器气室气密性检测装置。

背景技术

汽车用于涡轮增压进气系统的中冷器，是汽车动力系统的重要零部件。对于中冷器的质量问题及使用中常见的故障问题，多见于中冷器气室的密封效果。故对于中冷器的气密性检测，是产品质检不可缺少的一项，也是其他项目（如耐用性及使用周期）的验证环节之一。

对于气密性检测，通常要将中冷器两头封堵后，打气并沉水观察气泡。这对于明显损坏故障的中冷器简单实用，但是对于新加工的成品件，其气密性可能存在较小的问题，漏气的情况非常轻微，使用现有的方法很难观察到，极容易发生漏检。在应用环节，这种存在微小漏气缺陷的件一旦安装在车上，将会很快出现问题，并带来对发动机系统的较大伤害。对于生产环节，漏检将会降低对产品质量管控的漏洞，难以发现生产中的问题，造成后续批量产品的生产管理难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中冷器气室气密性检测装置，它能够对中冷器进行气密性的监测，并大幅度提高检测精度。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种中冷器气室气密性检测装置，包括矩形且具有直柱形槽腔的水槽，所述水槽内可升降的配合有罩体，所述罩体的底部设有下敞口，所述罩体的底部与水槽内壁活塞配合，所述罩体的顶部设有透明的观察管，所述观察管内活动放置有浮力件，所述浮力件包括圆形且与观察管内径相对应的指示板，所述指示板周侧的一半固定有与其一体成型的半球形罩，半球形罩上下中央位置与指示板固定连接，所述半球形罩的直径与观察管的内径相对应。

所述指示板的周侧涂覆有黑色或红色的环形标记线。

所述半球形罩的底端设有配重件，所述配重件位于指示板下方，当浮力件漂浮在水面上的时候，指示板为与水面平行接触。

所述水槽的顶部设置槽口，所述水槽的底部设有将其槽壁贯穿的管接头，所述管接头内贯穿并密封连接有气源管，所述气源管为柔性管，所述气源管的内端设有塞头。

所述罩体还包括活塞口和喇叭口，所述活塞口、喇叭口和观察管一体成型且连通，所述活塞口为与水槽槽腔截面大小相对应的矩形敞口结构，所述下敞口设置于活塞口的底部，所述活塞口的外壁上设有橡胶套，所述喇叭口为下大上小的锥台型结构，所述喇叭口的侧壁环形阵列有向下凹陷的压褶，所述压褶围绕观察管呈辐射状分布，所述压褶的底部设有向下拱起的锥形面或弧形面。

所述水槽的外壁上固定有角型架，所述角型架上固定安装有蜗杆升降机构，所述蜗杆升降机构包括能够相对水槽升降的丝杠，所述丝杠的顶端用于与罩体连接。

所述罩体还包括活塞口和喇叭口，所述活塞口与水槽内壁活塞配合，所述下敞口设置于活塞口的底部，所述喇叭口为两个且并列固定在活塞口的顶部敞口，所述活塞口的外壁上设有橡胶套，所述喇叭口为下大上小的锥台型结构，所述喇叭口的侧壁环形阵列有向下凹陷的压褶，所述压褶围绕观察管呈辐射状分布，所述观察管为两根，且两根观察管分别与喇叭口的顶端敞口固定连通。

所述喇叭口的底侧敞口之间设有将其间距封闭的连接板，所述连接板的中央设有直线升降机构，所述直线升降机构包括有升降滑台，所述直线升降机构的两侧分别设有与滑杆滑动连接的滑动架，所述滑动架的中部固定安装有限位座，所述限位座在与观察管相邻的一侧端面上设有弧形槽，所述弧形槽与观察管的周面相适应，所述弧形槽内居中的设有电磁铁，在所述指示板固定有半球形罩的一侧居中的针贴有软磁条，所述软磁条居中的位于半球形罩外侧的中央；所述电磁铁与软磁条磁性吸附。

在一根滑杆的外端安装有接收板，在另一根滑杆的外端安装有检测板，所述检测板与接收板的位置与观察管的投影位置相一致，所述检测板上自上而下等距的设有一列激光发射器，所述接收板上对应激光发射器的点光源设有激光接收器。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过本装置对中冷器进行气密性检测，可以依靠罩体将可能基于气密性缺陷产生的气泡收集到观察管内，并通过浮力件的摆动增强显示效果。使得微小的气泡同样能够被清楚的反应出来，能够实现对较小气密性缺陷高捕捉性，提高检测能力。

附图说明

图1是本发明实施例1的示意图。

图2是本发明实施例1的检测前示意图。

图3是本发明实施例1的内部结构示意图。

图4是本发明实施例1的罩体示意图。

图5是本发明实施例1的罩体仰视示意图。

图6是本发明实施例1的纵剖面示意图。

图7是本发明实施例1的沿对角线剖的内部结构示意图。

图8是本发明浮力件的示意图。

图9是本发明实施例2的组件拆分示意图。

图10是本发明实施例2的示意图。

图11是本发明实施例2观察管与限位座、接收板、检测板的配合示意图。

图12是本发明实施例2内部机构示意图。

图13是本发明图12的A部放大图。

图14是本发明图实施例2的罩体示意图。

附图中所示标号：

1、水槽；2、管接头；3、罩体；4、活塞口；5、喇叭口；6、观察管；7、下敞口；8、橡胶套；9、压褶；10、浮力件；11、指示板；12、半球形罩；13、配重件；14、角型架；15、蜗杆升降机构；16、丝杠；17、连接板；18、安装架；19、横臂；20、夹持件；21、直线升降机构；22、升降滑台；23、滑杆；24、滑动架；25、限位座；26、弧形槽；27、接收板；28、检测板；29、激光发射器；30、激光接收器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例1：一种中冷器气室气密性检测装置

包括水槽1，所述水槽1为矩形且具有直柱形槽腔的槽体，所述水槽1的顶部设置槽口，所述水槽1的底部设有将其槽壁贯穿的管接头2，所述管接头2内贯穿并密封连接有气源管，所述气源管为柔性管，所述气源管的内端设有塞头，所述塞头远离气源管的一端用于与中冷器的一端管口密封塞堵固定，且可以进一步的在塞头上设置气压计，用于检测中冷器气室内的压强，从而准确的控制加压充气。

所述水槽1内部设有与其活塞升降配合的罩体3，所述罩体3包括自下而上一体成型的活塞口4、喇叭口5、观察管6，所述活塞口4、喇叭口5和观察管6一体成型且连通，所述活塞口4为与水槽1槽腔截面大小相对应的矩形敞口结构，所述活塞口4的底侧设置下敞口7，所述活塞口4的顶侧与喇叭口5的底侧连通固定，所述活塞口4的外壁上设有橡胶套8，所述活塞口4通过橡胶套8与水槽1内壁活塞配合，能够通过下压而驱动水槽1内的液体流向罩体3内。所述喇叭口5为下大上小的锥台型结构，实现将水向上方的观察管6集中，同时对产生的气体实现向观察管6的导向和集中。为了减少水或其他溶液的使用，下压过程对向上汇集的灵敏度，并更好的向上收集气泡，所述喇叭口5的侧壁环形阵列有向下凹陷的压褶9，所述压褶9围绕观察管6呈辐射状分布，所述压褶9的内端窄外端宽，所述压褶9的底部设有向下拱起的锥形面或弧形面，通过压褶9使得喇叭口5构成风琴状的褶皱结构，当微小的气泡产生的时候，上升过程中如果遇到压褶9之间的位置，通过压褶9之间的缝隙能够直接上升通至观察管6，如果遇到压褶9的底面基于压褶9底部窄小且剧烈倾斜的曲面，难以让气泡停留，进而能够使得气泡通过压褶9两侧向上进入压褶9之间的空隙，进而进入观察管6，压褶9的存在能够对微小气泡的向上聚集获得很好的导向和收集效果，避免微小气泡产生后由于没有顺利上升至观察管6而被漏检。

所述观察管6为透明结构，所述观察管6的内部设有与其配合的浮力件10，所述浮力件10能够浮在水面上，所述浮力件10包括指示板11，指示板11较薄且为浮力材料，所述指示板11为大小与观察管6内径相适应的圆形板，所述指示板11的周侧涂覆有黑色或红色的环形标记线，用以提高观察度。所述指示板11周侧的一半区域固定有与其一体成型的半球形罩12，所述半球形罩12也为浮力材料，所述半球形罩12为半球形，且半球形罩12上下中央位置与指示板11固定连接，所述半球形罩12的直径与指示板11的直径及观察管6的内径相等，从而当半球形罩12上下转动的时候不破坏与观察管6内壁的接触，无法通过空气。

所述半球形罩12的底端设有配重件13，所述配重件13位于指示板11下方，用于保持浮力件10的平衡，让指示板11更好的浮在水面。所述配重件13获得的配重效果是，当浮力件10漂浮在水面上的时候，指示板11为与水面平行接触。可以通过配重件13非均密度，或指示板11非均密度等多种常见手段实现。

所述水槽1的外壁上固定有角型架14，所述角型架14上固定安装有蜗杆升降机构15，所述蜗杆升降机构15包括机壳、丝杠16、滚珠丝杠16副、蜗杆、蜗轮、电机；

所述机壳的底部与角型架14安装固定，从而实现整个机构与水槽1的安装固定。所述丝杠16相对于机壳上下贯穿，所述滚珠丝杠16副、蜗杆和蜗轮均可转动的安装在机壳内，所述蜗轮与滚珠丝杠16副同轴周向限位，所述丝杠16贯穿并配合在滚珠丝杠16副内圈，当蜗轮转动的时候带动滚珠丝杠16副转动，从而控制丝杠16的升降。所述蜗杆与蜗轮啮合，所述电机的输出轴与蜗杆键连接固定，电机固定在机壳上。所述丝杠16的顶端固定有横臂19，所述横臂19设置于槽口上方，所述横臂19的内端位于槽口的居中位置，所述横臂19的内端固定有夹持件20，所述夹持件20可以使用常见的夹具，本示例中使用抱箍夹具，用于对观察管6进行夹持固定，从而控制罩体3的升降。

本装置的使用方法及原理是：

罩体3上升至水槽1上方，将槽口暴露，水槽1注入水（不局限于水也可以使用其他液体）；

使用本装置的塞头和常规堵头将待测的中冷器两端封堵后（保证密封，这在现有的检查中为必要手段，方法及要求不再赘述），将中冷器置于水槽1内的水槽1底部；

向下下压罩体3，使得罩体3的下敞口7接触到水槽1内的液面后，基于活塞口4与水槽1的活塞配合关系，罩体3继续下降至水向上充满喇叭口5并挤压进入上方的观察管6内居中位置，具体位置只要有利于视线观察即可；

将浮力件10的配重件13在下，向下放入观察管6，放置时可微微倾斜便于放入，直到浮力件10漂浮在观察管6内的液面上；

通过气源管开始向中冷器内部加压充气，随着压力的升高和充气，如果中冷器存在气密性缺陷，则会产生气泡；

气泡产生后通过喇叭口5导向和收集上升到观察管6，当到达浮力件10的时候，基于浮力件10的半球形罩12在转动的时候仍然不利于气体通过，且指示板11不设置半球形罩12的一半轻盈且易于通过摆动而获得与观察管6之间的空隙，故在没有其他因素干预的情况下，当气泡上升至浮力件10下方的时候，会上顶而使指示板11倾斜，95%以上的概率会从无半球形罩12的指示板11的一侧通过与大气连通；在上述过程中，人们将观察到指示板11的明显摆动，既可以判断有气泡产生，这种判断方式使得即便有一个微小气泡的产生，也能够容易被观察和捕捉到。

基于人员观察是不可能同时观察多个管接口，而中冷器的接头很多，如果使用现有的肉眼观察，如果不是产生大量明显的气泡，对于微小气密性的问题基本都难以发现，而本装置能够将气泡集中收集，并通过气泡的浮力自然推动浮力件10摆动，而获得非常显著的指示效果。指示板11外周如果有指示线则会更加易于观察，这种观察方式能够极大的降低漏检的发生，对于微小气密性问题也能够发现。

实施例2：一种中冷器气室气密性检测装置

包括水槽1，所述水槽1的结构与实施例1相似，区别在于水槽1为长方形的水槽1，长度是宽度的两倍略多，便于对较长形状的中冷器进行检测，且能够配合本示例的罩体3获得更加细化的检测效果。

所述水槽1内部设有与其活塞升降配合的罩体3，所述罩体3包括自下而上一体成型的活塞口4、喇叭口5、观察管6。

所述活塞口4为与水槽1槽腔截面大小相对应的矩形敞口结构，所述活塞口4的底侧设置下敞口7。

与实施例1的区别在于，本示例的喇叭口5和观察口分别为两个，两个喇叭口5沿着活塞口4的长度方向并列设置，两个喇叭口5的底侧与活塞口4的顶侧敞口封闭固定连接，两个喇叭口5之间通过连接板17连接，所述连接板17用于在加工中便于调整整体罩体3的长度，所述连接板17的两侧分别与喇叭口5底侧敞口的侧边连接。

所述观察管6的底端与喇叭口5的顶端开口固定连通。所述观察管6和喇叭口5的结构如实施例1所述。

基于上述双管结构，结合中冷器的结构特点来看，中冷器的两头为三角形的汇通管，与中央直排管的接口位于其汇通管的两端分流位置，且气密性的问题一般位于管接头2，故上述结构能够分别收集位于两端的气泡，从而在检测的时候，能够立刻区分是哪一端的汇通管出现的气密性问题，不用再进一步排查。

所述连接板17的两端分别设有安装架18，所述安装架18的底端与连接板17固定连接，所述水槽1的两侧分别固定安装有与实施例1结构相同的蜗杆升降机构15，所述蜗杆升降机构15的丝杠16顶端与安装架18顶端固定连接。

所述观察管6内设有浮力件10，在实施例1的浮力件10的结构基础上，进一步为了控制浮力件10周向不转动，以及进一步使得气泡自指示板11远离半球形罩12的一侧冒出，在所述指示板11固定有半球形罩12的一侧居中的针贴有软磁条，所述软磁条居中的位于半球形罩12外侧的中央。使得半球形罩12的外壁中央具有磁性。

所述连接板17的中央设有直线升降机构21，所述直线升降机构21具体包括下安装座、上安装座、升降丝杠16、光杆（两根）、升降滑台22、步进电机。

所述下安装座固定在连接板17上，所述光杆并列的固定在下安装座上，所述上安装座固定在光杆的顶端，步进电机固定在上安装座上，所述升降丝杠16居中设置于两个光杆之间，且升降丝杠16分别与上安装座和下安装座转动连接，所述步进电机的输出轴与升降丝杠16连接，实现对升降丝杠16的驱动，所述升降丝杠16上配合有丝母，所述光杆上套接有滑块，所述丝母和滑块分别固定在所述升降滑台22上，所述升降滑台22上固定有两个滑杆23，所述滑杆23的长度方向与水槽1的长度方向一致，所述滑杆23居中位于水槽1的中央，且两根滑杆23并列设置。

所述直线升降机构21的两侧分别设有套接在滑杆23上的滑动架24，所述滑动架24与滑杆23滑动配合，具体结构是所述滑动架24的两端分别设有与滑杆23滑动套接的滑套。

所述滑动架24的中部固定安装有限位座25，所述限位座25在与观察管6相邻的一侧端面上设有弧形槽26，所述弧形槽26与观察管6的周面相适应，所述弧形槽26内居中的设有电磁铁，所述电磁铁通电可控制带电。

当将滑动架24滑动至观察管6的侧壁位于弧形槽26内，则基于电磁铁的磁性吸附而将浮力件10的半球形罩12吸附至与其相邻的一侧，故而能够将浮力件10在观察管6内的周向位置进行约束，使其保持一个稳定的半球形罩12在里侧的状态，而使其在摆动中始终保持其半球形罩12贴近观察管6的管壁（磁吸力保持），且基于指示板11不转动而使其摆动更加容易被稳定捕捉。

基于依靠肉眼难以长时间的聚焦和观察，且仍然存在一定的失误情况。在1根滑杆23的两端分别安装有接收板27，在另一根滑杆23的两端安装有检测板28，所述检测板28上自上而下等距的设有一列激光发射器29，所述接收板27上对应激光发射器29的点光源设有激光接收器30。

本装置的使用方法及原理是：

罩体3上升至水槽1上方，将槽口暴露，水槽1注入水；

使用本装置的塞头和常规堵头将待测的中冷器两端封堵后，将中冷器置于水槽1内的水槽1底部；

向下下压罩体3，使得罩体3的下敞口7接触到水槽1内的液面后，基于活塞口4与水槽1的活塞配合关系，罩体3继续下降至水向上充满喇叭口5并挤压进入上方的两个观察管6内居中位置；

将浮力件10的配重件13在下，向下放入观察管6，放置时可微微倾斜便于放入，直到浮力件10漂浮在观察管6内的液面上；

将滑动架24向外推动至弧形槽26贴靠在观察管6上，上调调整滑动架24的高度使得弧形槽26的中部与指示板11高度对应，实现对浮力件10周向被限定为半球形罩12在里侧；

气泡产生后通过喇叭口5导向和收集上升到观察管6，当到达浮力件10的时候，基于磁力保持而使得半球形罩12的一侧保持与管壁的贴紧且随着浮力件10的摆动不丧失贴紧效果，使得气泡只能通过指示板11不具有半球形罩12的外侧冒出，构成指示板11外侧的上下摆动效果；

保持激光的发射和接受，当摆动产生的时候，必然切割不同的光束，从而实现对摆动幅度、次数的自动捕捉，获得相应的数据；

基于上述数据的捕捉精准，且可实现线性的记录，故可以在检测的时候改变压强，从而获得气密性与压力值的数据关联，并可进一步通过阈值判断，获得更加精确和复杂的管理数据，有利于对中冷器质量的研究。

Claims (9)

1.一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，包括矩形且具有直柱形槽腔的水槽，所述水槽内可升降的配合有罩体，所述罩体的底部设有下敞口，所述罩体的底部与水槽内壁活塞配合，所述罩体的顶部设有透明的观察管，所述观察管内活动放置有浮力件，所述浮力件包括圆形且与观察管内径相对应的指示板，所述指示板周侧的一半固定有与其一体成型的半球形罩，半球形罩上下中央位置与指示板固定连接，所述半球形罩的直径与观察管的内径相对应。

2.根据权利要求1所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述指示板的周侧涂覆有黑色或红色的环形标记线。

3.根据权利要求1所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述半球形罩的底端设有配重件，所述配重件位于指示板下方，当浮力件漂浮在水面上的时候，指示板为与水面平行接触。

4.根据权利要求1所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述水槽的顶部设置槽口，所述水槽的底部设有将其槽壁贯穿的管接头，所述管接头内贯穿并密封连接有气源管，所述气源管为柔性管，所述气源管的内端设有塞头。

5.根据权利要求1所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述罩体还包括活塞口和喇叭口，所述活塞口、喇叭口和观察管一体成型且连通，所述活塞口为与水槽槽腔截面大小相对应的矩形敞口结构，所述下敞口设置于活塞口的底部，所述活塞口的外壁上设有橡胶套，所述喇叭口为下大上小的锥台型结构，所述喇叭口的侧壁环形阵列有向下凹陷的压褶，所述压褶围绕观察管呈辐射状分布，所述压褶的底部设有向下拱起的锥形面或弧形面。

6.根据权利要求1所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述水槽的外壁上固定有角型架，所述角型架上固定安装有蜗杆升降机构，所述蜗杆升降机构包括能够相对水槽升降的丝杠，所述丝杠的顶端用于与罩体连接。

7.根据权利要求1所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述罩体还包括活塞口和喇叭口，所述活塞口与水槽内壁活塞配合，所述下敞口设置于活塞口的底部，所述喇叭口为两个且并列固定在活塞口的顶部敞口，所述活塞口的外壁上设有橡胶套，所述喇叭口为下大上小的锥台型结构，所述喇叭口的侧壁环形阵列有向下凹陷的压褶，所述压褶围绕观察管呈辐射状分布，所述观察管为两根，且两根观察管分别与喇叭口的顶端敞口固定连通。

8.根据权利要求7所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，所述喇叭口的底侧敞口之间设有将其间距封闭的连接板，所述连接板的中央设有直线升降机构，所述直线升降机构包括有升降滑台，所述直线升降机构的两侧分别设有与滑杆滑动连接的滑动架，所述滑动架的中部固定安装有限位座，所述限位座在与观察管相邻的一侧端面上设有弧形槽，所述弧形槽与观察管的周面相适应，所述弧形槽内居中的设有电磁铁，在所述指示板固定有半球形罩的一侧居中的针贴有软磁条，所述软磁条居中的位于半球形罩外侧的中央；所述电磁铁与软磁条磁性吸附。

9.根据权利要求8所述一种中冷器气室气密性检测装置，其特征在于，在一根滑杆的外端安装有接收板，在另一根滑杆的外端安装有检测板，所述检测板与接收板的位置与观察管的投影位置相一致，所述检测板上自上而下等距的设有一列激光发射器，所述接收板上对应激光发射器的点光源设有激光接收器。

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