CN210863421U - 一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统 - Google Patents

一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统 Download PDF

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陈德志
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Abstract

本实用新型涉及一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，属于试验设备技术领域。本实用新型包括油箱、手动开关
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、滤网
Figure 617779DEST_PATH_IMAGE002
、电磁阀、油泵、止回阀、温度传感器
Figure 223335DEST_PATH_IMAGE002
、流量传感器、压力传感器、箱体、进油管道、集油槽、喷嘴、夹具、活塞、回油管道、手动开关
Figure DEST_PATH_IMAGE004
、滤网
Figure 753805DEST_PATH_IMAGE004
、散热器、温度传感器
Figure 86697DEST_PATH_IMAGE004
，冷却介质采用冷却油。本实用新型采用一种与传统活塞热疲劳模拟试验台冷却介质不一样的新冷却介质，能充分模拟活塞冷却环境，冷却速度快、操作简单、适用范围广、工作效率高，大大缩短研发周期。

Description

一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统
技术领域
本发明涉及一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，属于试验设备技术领域。
背景技术
活塞是发动机的关键部件之一，活塞的可靠性直接影响发动机的寿命和可靠性。随着内燃机强化技术的普及，活塞承受的热负荷和热强度不断增加，活塞热疲劳损伤问题日益突出，需要通过模拟试验台架等进行模拟试验研究，以期提高活动的可靠性。其中，冷却系统是模拟试验台架的关键系统之一，直接影响模拟试验的周期长短、试验的准确性等。目前，活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统大多采用水冷或水冷+空冷的方式，冷却介质采用冷却水或自然空气，冷却速度慢、试验周期长，在低温条件下启动困难、冷却效果差，适用范围窄。
发明内容
本发明提供了一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，以用于活塞热疲劳的强度考核。
本发明的技术方案是：一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，包括油箱、手动开关
Figure DEST_PATH_IMAGE001
、滤网
Figure 759503DEST_PATH_IMAGE001
、电磁阀、油泵、止回阀、温度传感器
Figure 402974DEST_PATH_IMAGE001
、流量传感器、压力传感器、箱体、进油管道、集油槽、喷嘴、夹具、活塞、回油管道、手动开关
Figure 925091DEST_PATH_IMAGE002
、滤网
Figure 280112DEST_PATH_IMAGE002
、散热器、温度传感器
Figure 358926DEST_PATH_IMAGE002
，手动开关
Figure 981537DEST_PATH_IMAGE001
安装在油箱和滤网
Figure 487605DEST_PATH_IMAGE001
之间的管道上，滤网
Figure 641506DEST_PATH_IMAGE001
安装在电磁阀前面、过滤冷却油中的杂质，电磁阀安装在油泵的进油位置、调整冷却油供给量和压力，止回阀安装在油泵的出油位置、防止冷却油倒流损伤油泵，温度传感器、流量传感器、压力传感器依次安装在进油管道上，喷嘴安装在活塞正下方、集油槽中心位置，集油槽安装在活塞内腔正下方并贴近活塞外壁，在回油管道中安装有手动开关
Figure 224145DEST_PATH_IMAGE002
，滤网
Figure 514312DEST_PATH_IMAGE002
安装在手动开关
Figure 456861DEST_PATH_IMAGE002
和散热器之间，散热器安装在滤网
Figure 81746DEST_PATH_IMAGE002
之后、将冷却油冷却，散热器之后安装有温度传感器
Figure 440046DEST_PATH_IMAGE002
。
优选的，集油槽为偏心结构，与进油管道铸成一体，底部为圆弧形，最低点处与回油管道连接，能充分收集冷却油；进油管道之间可以通过螺纹等进行连接。
优选的，手动开关
Figure 601031DEST_PATH_IMAGE001
、手动开关
Figure 448902DEST_PATH_IMAGE002
为常开结构，需要检修其他部件时，手动关闭开关。
优选的，温度传感器
Figure 311815DEST_PATH_IMAGE001
、流量传感器、压力传感器、温度传感器
Figure 723074DEST_PATH_IMAGE002
实时记录冷却油温度、流量及压力数据，并传递给控制系统，电磁阀受控制系统控制，根据系统要求及时调整进油管道的供油量和压力。
优选的，滤网
Figure 987833DEST_PATH_IMAGE001
、电磁阀、油泵还可安装在油箱内。
本发明的工作原理是：
活塞安装在箱体内，用夹具进行固定，在试验时，选用冷却油作为冷却介质；
试验时，当需要对活塞进行冷却，控制系统控制电磁阀动作，油泵工作，冷却油通过油箱、滤网
Figure 272184DEST_PATH_IMAGE001
、电磁阀、油泵、止回阀、温度传感器
Figure 373126DEST_PATH_IMAGE001
、流量传感器、压力传感器进入喷嘴，通过喷嘴喷油对活塞内腔进行冷却，集油槽及时收集散落下的冷却油，并通过回油管道、滤网
Figure 73229DEST_PATH_IMAGE002
、散热器、温度传感器
Figure 441762DEST_PATH_IMAGE002
返回油箱，实现冷却油循环使用；
滤网
Figure 834698DEST_PATH_IMAGE001
、滤网
Figure 422936DEST_PATH_IMAGE002
对进油管道和回油管道中的杂质进行过滤，防止损伤油泵和散热器；
喷嘴安装在活塞正下方、集油槽中心位置，集油槽安装在活塞内腔正下方并贴近活塞外壁，防止冷却油散落，造成浪费；集油槽为偏心结构，与进油管道铸成一体，在最低点处与回油管道连接，能充分收集冷却油，节约冷却油；进油管道之间可以通过螺纹等进行连接；
电磁阀由控制系统进行控制，控制系统实时接收温度传感器
Figure 926730DEST_PATH_IMAGE001
、流量传感器、压力传感器传输的信号，并根据收到的流量和压力信号，及时调整进油管道中的供油量和供油压力；
止回阀用于防止冷却油倒流，损伤油泵；
散热器及时对回油管道中的冷却油进行冷却，使冷却油温度符合试验要求；
另外，控制系统可采用工控机。
本发明的有益效果是：选用一种与传统活塞热疲劳模拟试验台冷却介质不一样的新冷却介质，能快速冷却活塞，提高冷却速度，节约试验时间，缩短研发周期，适应低温等条件，使用范围广，提高模拟的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中各标号：1-油箱，2-手动开关
Figure 962819DEST_PATH_IMAGE001
，3-滤网
Figure 775923DEST_PATH_IMAGE001
，4-电磁阀，5-油泵，6-止回阀，7-温度传感器
Figure 100725DEST_PATH_IMAGE001
，8-流量传感器，9-压力传感器，10-箱体，11-进油管道，12-集油槽，13-喷嘴，14-夹具，15-活塞，16-回油管道，17-手动开关
Figure 893363DEST_PATH_IMAGE002
，18-滤网
Figure 987221DEST_PATH_IMAGE002
， 19-散热器，20-温度传感器
Figure 784275DEST_PATH_IMAGE002
。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，包括包括油箱1、手动开关
Figure 580062DEST_PATH_IMAGE001
2、滤网
Figure 691237DEST_PATH_IMAGE001
3、电磁阀4、油泵5、止回阀6、温度传感器
Figure 701919DEST_PATH_IMAGE001
7、流量传感器8、压力传感器9、箱体10、进油管道11、集油槽12、喷嘴13、夹具14、活塞15、回油管道16、手动开关
Figure 358290DEST_PATH_IMAGE002
17、滤网
Figure 392105DEST_PATH_IMAGE002
18、散热器19、温度传感器
Figure 25081DEST_PATH_IMAGE002
20，手动开关
Figure 155848DEST_PATH_IMAGE001
2安装在油箱1和滤网
Figure 232388DEST_PATH_IMAGE001
3之间的管道上，滤网
Figure 504232DEST_PATH_IMAGE001
3安装在电磁阀4前面、过滤冷却油中的杂质，电磁阀4安装在油泵5的进油位置、调整冷却油供给量和压力，止回阀6安装在油泵5的出油位置、防止冷却油倒流损伤油泵5，温度传感器
Figure 691631DEST_PATH_IMAGE001
7、流量传感器8、压力传感器9依次安装在进油管道11上，箱体10上方水平安装有夹具14，夹具14中部夹持活塞15，喷嘴13安装在活塞15正下方、集油槽12中心位置，集油槽12安装在活塞15内腔正下方并贴近活塞15外壁，在回油管道16中安装有手动开关
Figure 676904DEST_PATH_IMAGE002
17，滤网
Figure 173614DEST_PATH_IMAGE002
18安装在手动开关
Figure 182021DEST_PATH_IMAGE002
17和散热器19之间，散热器19安装在滤网
Figure 923843DEST_PATH_IMAGE002
18之后、将冷却油冷却，散热器19之后安装有温度传感器
Figure 701306DEST_PATH_IMAGE002
20。
进一步地，集油槽12为偏心结构，与进油管道11铸成一体，底部为圆弧形，最低点处与回油管道16连接，能充分收集冷却油；进油管道11之间可以通过螺纹等进行连接。
进一步地，手动开关
Figure 368917DEST_PATH_IMAGE001
2、手动开关
Figure 661358DEST_PATH_IMAGE002
17为常开结构，需要检修其他部件时，手动关闭开关。
进一步地，温度传感器
Figure 456139DEST_PATH_IMAGE001
7、流量传感器8、压力传感器9、温度传感器
Figure 827122DEST_PATH_IMAGE002
17实时记录冷却油温度、流量及压力数据，并传递给控制系统，电磁阀4受控制系统控制，根据系统要求及时调整进油管道11的供油量和压力。
进一步地，滤网
Figure 416366DEST_PATH_IMAGE001
3、电磁阀4、油泵5安装在油箱1内。
本发明的工作过程是：活塞15安装在箱体10内，用夹具14进行固定，在试验时，选用冷却油作为冷却介质；试验时，当需要对活塞15进行冷却，控制系统控制电磁阀4动作，油泵5工作，冷却油通过油箱1、滤网
Figure 461683DEST_PATH_IMAGE001
3、电磁阀4、油泵5、止回阀6、温度传感器
Figure 43843DEST_PATH_IMAGE001
7、流量传感器8、压力传感器9进入喷嘴13，通过喷嘴13喷油对活塞15内腔进行冷却，集油槽12及时收集散落下的冷却油，并通过回油管道16、滤网
Figure 530319DEST_PATH_IMAGE002
18、散热器19、温度传感器
Figure 306776DEST_PATH_IMAGE002
20返回油箱1，实现冷却油循环使用；滤网
Figure 573809DEST_PATH_IMAGE001
3、滤网
Figure 444813DEST_PATH_IMAGE002
18对进油管道11和回油管道16中的杂质进行过滤，防止损伤油泵5和散热器19；喷嘴13安装在活塞15正下方、集油槽12中心位置，集油槽12安装在活塞15内腔正下方并贴近活塞15外壁，防止冷却油散落，造成浪费；集油槽12为偏心结构，与进油管道11铸成一体，在最低点处与回油管道16连接，能充分收集冷却油，节约冷却油；进油管道11之间可以通过螺纹等进行连接；电磁阀4由控制系统进行控制，控制系统实时接收温度传感器
Figure 300643DEST_PATH_IMAGE001
7、流量传感器8、压力传感器9传输的信号，并根据收到的流量和压力信号，及时调整进油管道11中的供油量和供油压力；止回阀6用于防止冷却油倒流，损伤油泵5；散热器19及时对回油管道16中的冷却油进行冷却，使冷却油温度符合试验要求；另外，控制系统可采用工控机。
上面所述的实施例1仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明构思的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，其特征在于：包括油箱、手动开关I、滤网I、电磁阀、油泵、止回阀、温度传感器I、流量传感器、压力传感器、箱体、进油管道、集油槽、喷嘴、夹具、活塞、回油管道、手动开关II、滤网II、散热器、温度传感器II，手动开关I安装在油箱和滤网I之间的管道上，滤网I安装在电磁阀前面、过滤冷却油中的杂质，电磁阀安装在油泵的进油位置、调整冷却油供给量和压力，止回阀安装在油泵的出油位置、防止冷却油倒流损伤油泵，温度传感器I、流量传感器、压力传感器依次安装在进油管道上，箱体上方水平安装有夹具，夹具中部夹持活塞，喷嘴安装在活塞正下方集油槽中心位置，集油槽安装在活塞内腔正下方并贴近活塞外壁，在回油管道中安装有手动开关II，滤网II安装在手动开关II和散热器之间，散热器安装在滤网II之后、将冷却油冷却，散热器之后安装有温度传感器II。
2.根据权利要求1所述的一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，其特征在于：集油槽为偏心结构，与进油管道铸成一体，底部为圆弧形，最低点处与回油管道连接，能充分收集冷却油；进油管道之间可以通过螺纹进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，其特征在于：手动开关I、手动开关II为常开结构。
4.根据权利要求1所述的一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，其特征在于：温度传感器I、流量传感器、压力传感器、温度传感器II实时记录冷却油温度、流量及压力数据，并传递给控制系统，电磁阀受控制系统控制，根据系统要求及时调整进油管道的供油量和压力。
5.根据权利要求1所述的一种活塞热疲劳模拟试验台的冷却系统，其特征在于：滤网I、电磁阀、油泵安装在油箱内。
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