CN209148288U - 一种流量试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流量试验装置，包括两端开口的中空的工装夹具，工装夹具的内腔中安装有零件，工装夹具的装夹端安装有堵头，工装夹具的出气端内侧与零件外侧之间设置有密封圈，工装夹具的出气端与出口接头的进气端连接，出口接头的出气端与快插接头的进气端连接；工装夹具的侧壁对应零件侧面的通孔设置有进气口；向工装夹具内通入气流，气流经过零件的气体通道后流出，记录气流流入和流出时的气压和流量，并计算两次气压的差值得到零件的气体通道在不同压差下的气体流量，进而预先科学评估零件的散热性能；本实用新型具有结构简单、操作方便、预先科学评估零件散热性能、经济性实用性高、检测精确、装置稳定性高、通用性强的有益效果。

Description

一种流量试验装置

技术领域

本实用新型属于流量检测技术领域，具体涉及一种流量试验装置。

背景技术

在发动机领域中，发动机在运转时会产生大量的热量，为了避免热量积聚烧毁发动机，因此发动机的散热尤为关键，发动机的散热能力将直接决定发动机的性能指标。发动机的大量零部件中都设计有气体流通的冷却通道，对发动机的散热降温一般是通过将低温或常温的气体通过冷却通道通入发动机内部，然后通过热交换，使低温或常温气体将发动机内部的热量带出，从而达到散热降温的效果。其中，冷却通道在不同压差下的气体流量是保证散热降温效果的管件因素。但是在目前的发动机领域中，并没有专门的一套装置用于预先试验检测发动机各零件中的冷却通道在不同压差下的气体流量，从而不能提前且科学地反应被测试发动机的散热性能。因此，针对上述问题，本实用新型公开了一种流量试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种流量试验装置，实现有效检测发动机的冷却通道在不同压差下的流量的功能，具有预先检测、科学反应发动机的散热性能的效果。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种流量试验装置，包括两端开口的中空的工装夹具，所述工装夹具的内腔中安装有零件，工装夹具的装夹端安装有堵头，工装夹具的出气端内侧与零件外侧之间设置有密封圈，工装夹具的出气端与出口接头的进气端连接，所述出口接头的出气端与快插接头的进气端连接；所述工装夹具的侧壁对应零件侧面的通孔设置有进气口。

工作原理及使用方法：

工装夹具主要用于装夹待试验流量的带有气体通道的零件，此类零件一般为管状或筒状且侧面上带有通孔。工装夹具为两端开口的中空结构，工装夹具的内腔用于安装固持零件，工装夹具的内腔的形状可以根据需要装夹的零件的外形相应设置，在进行不同的零件的装夹时只需要更换对应的工装夹具即可。将待试验检测的零件通过装夹端装入工装夹具的内腔中后，将工装夹具的装夹端用堵头密封。工装夹具的侧壁上对应零件侧面上的通孔设置有进气口，进气口用于通入预先调好压力的外部气流并记录外部气流进入进气口之前的第一气压，外部气流经过进气口进入零件的气体通道并流经零件后，通过工装夹具的出气端的快插接头流出，记录气流流出工装夹具后的第二气压及气流流量。计算第一气压与第二气压之间的差值及相应的气体流量，即可得到在不同的压力差条件下，气体流经零件的气体通道后的流量，实现预先气体流量检测，并将气体流量与压力差对应，科学有效的评估零件的散热性能。为了保证对零件在不同压差条件下的气体通道的气体流量检测的准确性与真实性，关键因素是保证工装夹具的密封性，如果在试验过程中，工装夹具发生气体泄漏，则会给最终检测结果带来很大的误差。为了保证工装夹具的气密性，因此在工装夹具的出气端的内侧与零件的外侧之间设置有密封圈，密封圈的内圈与零件的外壁紧密贴合，密封圈的外圈与工装夹具的内壁紧密贴合，有效避免气体泄漏。同时在工装夹具的出气端的外侧螺装有出口接头，进一步保证工装夹具的气密性，同时出口接头与快插接头连接，通过快插接头可实现工装夹具的出气端与其余设备的快速连接。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述工装夹具的出气端与出口接头之间设置有第一密封垫；所述工装夹具的装夹端与堵头之间设置有第二密封垫。

在长时间的使用之后，密封圈和堵头的气密性会减弱，为了保证工装夹具的气密性，因此在出口接头靠近工装夹具的一端设置有第一密封垫，在堵头位于工装夹具的装夹端的内侧的一端设置有第二密封垫，通过第一密封垫和第二密封垫进一步保证工装夹具的气密性，在长时间使用后，如果气密性减弱，大部分情况仅需更换密封垫即可，节约成本的同时延长密封圈和堵头的使用时间。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述工装夹具的装夹端的内侧设置有限位台阶。

为了避免零件在工装夹具的内腔中窜动，因此在工装夹具的装夹端的内侧对应零件外侧的凸缘设置有限位台阶，零件从装夹端装入工装夹具的内腔中时，零件外侧的凸缘与工装夹具内侧的限位台阶相抵，加上堵头对零件端头的限位，共同实现对零件的轴向限位。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述工装夹具的侧壁上安装有支座。

工装夹具的侧壁上还可拆卸地安装有支架，通过支架能将工装夹具安装在其余固定面或支架上，对工装夹具进行支撑固定。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，本装置还包括气压检测调节组件和气压流量检测组件，所述气压检测调节组件与工装夹具的侧壁上的进气口连接；所述气压流量检测组件与快插接头的出气端连接。

气压调节组件用于检测并调节外部气体进入工装夹具之前的第一气压，经过调压后的外部气流通过进气口进入工装夹具内部并通过零件的气体通道，最终经过快插接头流出；气压流量检测组件用于检测流出零件气体通道后的气流的第二气压和流量，通过计算第一气压和第二气压之间的差值并与相应的流量对应，即可得到在不同压差下零件的气体通道的气体流量情况。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述气压检测调节组件包括依次连接的截止阀、单向阀、调压阀、第一压力表，所述第一压力表的出气端与工装夹具的侧壁上的进气口连接；所述所述气压流量检测组件包括依次连接的第二压力表和流量计，所述第二压力表的进气端与快插接头的出气端连接。

外部气体依次经过截止阀、单向阀、调压阀、第一压力表，并从工装夹具侧壁上的进气口进入工装夹具的内腔。截止阀控制外部气流的通断，单向阀避免气体倒流，调压阀调节外部气体进入工装夹具之前的第一气压，第一压力表用于检测气体通入工装夹具之前的气压；气体经过工装夹具的内部的零件的气体通道后，经过工装夹具的出气端的快插接头依次进入第二压力表和流量计，第二压力表用于检测气体经过零件的气体通道后的第二气压，便于计算第一气压与第二低压之间的差值。同时流量计对流出的气体流量进行检测，即可得到不同的压差下的零件的气体通道的气体流量。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过在工装夹具的侧壁上的进气口连接气压检测调节组件，在工装夹具的出气端连接气压流量检测组件，并通过工装夹具的装夹端将待测零件装入工装夹具的内部空腔之中并通过堵头密封，气压检测调节组件对外部气体的气压进行测量调节后，外部气体进入工装夹具的空腔中，并流经零件的气体通道，最终通过工装夹具的出气端流向气压流量检测组件，进行流出气压和流量的检测，通过计算两次气压的差值，实现预先检测零件的气体通道在不同的压差下的流量，进而科学地评估零件的散热性能；本实用新型具有结构简单、操作方便、预先科学评估零件散热性能、经济性实用性高、使用成本低的有益效果；

（2）本实用新型通过在工装夹具的装夹端设置堵头，在工装夹具的出气端设置密封圈，有效保障了装置的气密性，进而保障了检测结果的精确性和准确性；通过在工装夹具的出气端安装出口接头和快插接头，实现了工装夹具的出气端与气压流量检测组件的快速连接；通过根据不同的零件的外形对应设置工装夹具的内腔形状，实现了不同种类的零件的装夹测试；本实用新型具有检测精确、装置稳定性高、通用性强的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为工装夹具的结构示意图；

图3为密封垫的安装示意图。

其中：1-工装夹具；2-气压检测调节组件；3-堵头；4-气压流量检测组件；01-进气口；02-密封圈；03-出口接头；04-快插接头；05-第一密封垫；06-第二密封垫。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种流量试验装置，如图1所示，包括两端开口的中空的工装夹具1，所述工装夹具1的内腔中安装有零件，工装夹具1的装夹端安装有堵头3，工装夹具1的出气端内侧与零件外侧之间设置有密封圈02，工装夹具1的出气端与出口接头03的进气端连接，所述出口接头03的出气端与快插接头04的进气端连接；所述工装夹具1的侧壁对应零件侧面的通孔设置有进气口01。

流量试验装置的主体结构为工装夹具1，工装夹具1为两端开口的中空结构，工装夹具1的一端开口为装夹端，工装夹具1的另一端开口为出气端。待检测的零件通过工装夹具1的装夹端装入工装夹具1的内部空腔之中，然后在装夹端螺接有堵头3进行密封，工装夹具1的内部空腔可根据不同的零件的外形进行相应的设置，并根据不同的零件跟换相应的工装夹具1以适应各种零件的装夹。工装夹具1的侧壁上对应零件侧面上的通孔设置有进气口01，进气口01为沉孔形式，且进气口01的外侧孔径大于内侧孔径，进气口01的内侧孔径略大于零件的通孔的孔径。进气口01的内侧设置有内螺纹用于与外部调压进气设备连接。外部气体经过外部调压进气设备预先检测并调节进入工装夹具1之前的第一气压，调压后的气体经过进气口01进入工装夹具1内部的零件的气体通道中，最终通过工装夹具1的出气端的出口接头03和快插接头04流向外部气压流量检测设备，外部气压流量检测设备检测气体流经零件的气体通道后的第二气压和气体流量，通过计算第一气压和第二气压之间的差值，即可得到在不同的压差条件下，零件的气体通道对应的气体流量，进而预先且科学地评估零件的散热性能。

在进行试验时，保证工装夹具1的气密性是保证最终检测结果的准确性的关键因素，工装夹具1的出气端较装夹端更容易发生气体泄漏，因此在工装夹具1的出气端的内侧设置有环形凹槽，在环形凹槽中安装有密封圈02，密封圈02为O形密封圈或密封条，O形密封圈的外圈与工装夹具1的内侧紧密贴合，O形密封圈的内圈与零件侧外侧紧密贴合，实现对工装夹具1的内腔的密封，有效保证气密性。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述工装夹具1的出气端与出口接头03之间设置有第一密封垫05；所述工装夹具1的装夹端与堵头3之间设置有第二密封垫06。

在长时间的使用后，密封圈02和堵头3的气密性可能降低，但是更换密封圈02和堵头3的成本相对较高，因此为了保证工装夹具1的气密性的同时延长密封圈02和堵头3的使用时间，因此在出口接头03靠近工装夹具1的一端与工装夹具1的出气端之间设置有第一密封垫05，在堵头3位于工装夹具1的装夹端的内侧与装夹端之间设置有第二密封垫06。长时间使用后，一般只需要更换密封垫即可，有效降低了成本，如果更换密封垫后气密性仍然无法保证，才考虑更换密封圈02或堵头3。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，所述工装夹具1的装夹端的内侧设置有限位台阶。

零件装入工装夹具1的空腔中后，可能会在工装夹具1的空腔中发生轴向窜动，造成零件侧面上的通孔与工装夹具1的侧壁上的进气口01对位不准。为了避免零件的轴向窜动，因此在工装夹具1的装夹端的内侧设置有与零件的外侧的凸缘对应的限位台阶，通过限位台阶抵住零件的外侧凸缘，同时通过堵头3抵住零件的外端，进而实现对零件的轴向限位与定位。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述工装夹具1的侧壁上安装有支座。

工装夹具1的侧壁上还设置有用于安装支架的螺纹孔或安装槽，通过支架能将工装夹具1进行稳固的安装支撑。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图3所示，还包括气压检测调节组件2和气压流量检测组件4，所述气压检测调节组件2与工装夹具1的侧壁上的进气口01连接；所述气压流量检测组件4与快插接头04的出气端连接。

气压检测调节组件2用于检测并调节外部气流进入工装夹具1之前的第一气压，气压流量检测组件4用于检测气流流经零件的气体通道后的第二气压及流量，通过计算第一气压与第二气压之间的差值，即可得到零件的气体通道在不同压差下的气体流量，以便评估零件在不同压差下的散热性能。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例5的基础上做进一步优化，如图3所示，所述气压检测调节组件2包括依次连接的截止阀、单向阀、调压阀、第一压力表，所述第一压力表的出气端与工装夹具1的侧壁上的进气口01连接；所述气压流量检测组件4包括依次连接的第二压力表和流量计，所述第二压力表的进气端与工装夹具1的出气端连接。

气压检测调节组件2主要用于检测并调节气体进入工装夹具1之前的第一气压，其中，截止阀用于控制外部气流的通断，单向阀避免气体倒流，调压阀用于调节气体进入工装夹具1之前的气压，可将气压在0.01Mpa-0.8Mpa之间进行调节，第一压力表采用高精度气压表，其检测精度达到0.001Mpa。气压流量检测组件4主要用于检测气体流经零件的气体通道之后的第二气压和流量，第二压力表采用高精度气压表，其检测精度达到0.001Mpa；流量计采用高精度气体流量计，其检测精度达到0.01L/min。通过极端第一气压与第二气压之间的差值，即可得到在不同的压差条件下，零件的气体通道的流量，进而预先性、科学性地评估零件的散热性能。

本实施例的其他部分与上述实施例5相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种流量试验装置，其特征在于，包括两端开口的中空的工装夹具（1），所述工装夹具（1）的内腔中安装有零件，工装夹具（1）的装夹端安装有堵头（3），工装夹具（1）的出气端内侧与零件外侧之间设置有密封圈（02），工装夹具（1）的出气端与出口接头（03）的进气端连接，所述出口接头（03）的出气端与快插接头（04）的进气端连接；所述工装夹具（1）的侧壁对应零件侧面的通孔设置有进气口（01）。

2.根据权利要求1所述的一种流量试验装置，其特征在于，所述工装夹具（1）的出气端与出口接头（03）之间设置有第一密封垫（05）；所述工装夹具（1）的装夹端与堵头（3）之间设置有第二密封垫（06）。

3.根据权利要求2所述的一种流量试验装置，其特征在于，所述工装夹具（1）的装夹端的内侧设置有限位台阶。

4.根据权利要求3所述的一种流量试验装置，其特征在于，所述工装夹具（1）的侧壁上安装有支座。

5.根据权利要求1所述的一种流量试验装置，其特征在于，还包括气压检测调节组件（2）和气压流量检测组件（4），所述气压检测调节组件（2）与工装夹具（1）的侧壁上的进气口（01）连接；所述气压流量检测组件（4）与快插接头（04）的出气端连接。

6.根据权利要求5所述的一种流量试验装置，其特征在于，所述气压检测调节组件（2）包括依次连接的截止阀、单向阀、调压阀、第一压力表，所述第一压力表的出气端与工装夹具（1）的侧壁上的进气口（01）连接；所述气压流量检测组件（4）包括依次连接的第二压力表和流量计，所述第二压力表的进气端与快插接头（04）的出气端连接。