专利名称：可变截面增压器传动机构可靠性试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡轮增压器试验装置，具体的说涉及一种用于测试可变截面增压 器传动机构可靠性试验台。
背景技术：
可变截面增压器的传动机构根据发动机的实际工况对喷嘴叶片进行不断的调节， 以实现与发动机在不同工况下更好的匹配。但是现在普遍使用的传动机构的喷嘴叶片轴与 喷嘴叶片要有较大的间隙以实现喷嘴叶片的旋转。由于间隙的存在会使涡轮增压器工作 时，存在较大的噪声和振动，并且高温高速废气通过间隙对传动机构也有很严重的影响，这 些都会影响传动机构的可靠性和寿命，因此可变截面增压器传动机构的可靠性好坏对可变 截面增压器的性能和寿命有很大的影响。但是目前国内还没有专门测试可变截面增压器传 动机构可靠性的试验设备，因此，设计一种新型可变截面增压器传动机构可靠性试验装置 是非常有必要的，这对于指导可变截面增压器新产品的开发和结构的改进有重要意义。

发明内容
本发明要解决的问题是针对国内没有任何测试可变截面增压器传动机构可靠性 的试验装置，提供一种可变截面增压器传动机构可靠性试验台，能够通过试验对可变截面 增压器可靠性进行分析、测试。为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案一种可变截面增压器传动机构可靠性试验台，包括依次通过管道连接的空滤器、 大贮气筒、电磁阀、小贮气筒，所述小贮气筒连接有传动机构，电磁阀连接有控制器，所述电 磁阀的关闭由控制器控制。以下是本发明对上述方案的进一步改进所述空滤器与大贮气筒之间的连接管道上安装有节流元件和稳压阀。进一步改进在小贮气筒与传动机构之间连通的管道上安装有节流元件。本发明采用上述方案，当电磁阀开启时，压缩空气进入到小贮气筒，然后空气经过 节流元件后克服复位弹簧的弹力推动弹性膜片带动增压器传动机构运动。电磁阀卸压后， 进入小贮气筒的气体压力降低，由于复位弹簧预紧力的存在，可实现增压器传动机构往复 运动。另一种改进所述电磁阀与小贮气筒之间的管道上安装有第一快速开关阀门，在小贮气筒的卸 压管道上安装有第二快速开关阀门。第一快速开关阀门可以迅速的调节气体的压力。第二快速开关阀门可以在短时间内迅速改变气体压力，提高增压器传动机构的响 应性。
采用上述方案，压缩空气源经节流元件和稳压阀后先进入大贮气筒，再流入电磁 阀，电磁阀的开闭由控制器控制，经第一快速开关阀门后的气体进入小贮气筒，然后气体经 过节流元件后克服筒体内靠近弹性膜片右侧的复位弹簧的弹力推动弹性膜片带动增压器 传动机构运动，通过第二快速开启阀门对小贮气筒迅速卸压，使小贮气筒内气体压力迅速 降低，由于复位弹簧预紧力的存在，可实现增压器传动机构往复运动。另一种改进所述电磁阀与小贮气筒之间的管道上安装两个并联的快速开关阀门，其中一个与 筒体内靠近活塞的左侧的空腔连通，另一个与筒体内靠近活塞的右侧的空腔连通。更进一步改进两个并联的快速开关阀门为第三快速开关阀门、第四快速开关阀门，所述第三快 速开关阀门串联有第六快速开关阀门，第四快速开关阀门串联有第五快速开关阀门，所述 第六快速开关阀门与第五快速开关阀门连通。通过四个快速开关阀门的开闭控制活塞两侧的压差，靠活塞两侧的气体压差实现 传动机构的运动，使两侧的气体压力控制更自由，采用快速开关阀门后可以在短时间内迅 速改变气体的压力，提高增压器传动机构的响应性。在试验台工作过程中，当第三快速开关阀门开启、第四快速开关阀门关闭，第五快 速开关阀门关闭、第六快速开关阀门开启时，活塞右侧气体压力迅速降低，压缩空气进入活 塞左侧，筒体内活塞左侧气体压力大于右侧气体压力，推动活塞往右运动。当第三快速开关阀门关闭、第四快速开关阀门开启，第五快速开关阀门开启、第六 快速开关阀门关闭时，活塞左侧气体压力迅速降低，压缩空气进入活塞右侧，筒体内活塞右 侧气体压力大于左侧气体压力，推动活塞往右运动。通过四个快速开关阀门的开闭控制活塞两侧的压差，实现增压器传动机构的往复 运动。另一种改进所述电磁阀为三通二位电磁阀。进一步改进所述控制器包括电连接的数显预置计数器A1、数显累时器A2、数显时间继电器、蜂 鸣器F、三通二位电磁阀、控制继电器J3和控制继电器J4 ；数显预置计数器A1，用于设定工作循环次数并对工作循环次数进行累计计数；数显累时器A2，用于对运行时间进行累计计数；数显时间继电器，用于控制三通二位电磁阀开启和关闭的时间；
控制继电器J3用于控制三通二位电磁阀的开启和关闭，并用来控制数显预置计数 器A1进行工作循环次数的累计；控制继电器J4，用来控制数显时间继电器、蜂鸣器F和控制继电器J3的电源通断， 并用来控制数显累时器A2对运行时间进行累计计数。更进一步改进所述数显预置计数器A1、数显累时器A2并联在电源上，控制继电器J4与数显预置 计数器A1的常开开关Al-I串联后并联在电源上，三通二位电磁阀与控制继电器J3的常开 开关J3-1串联后并联在电源上，所述控制继电器J4具有开关J4-1，蜂鸣器F经开关J4-1的常开触点并联在电源上。更进一步改进所述三通二位电磁阀并联有指示灯L2，所述数显预置计数器A1、数显累时器A2分 别设有复位开关。所述控制继电器丄具有开关J4-1，蜂鸣器F经开关J4-1的常开触点并 联在电源上，所述控制继电器J4具有常开开关J4-2，常开开关J4-2与数显累时器A2并联连 接，所述控制继电器J3具有常开开关J3-2，常开开关J3-2于数显预置计数器A1并联连接。更进一步改进所述数显时间继电器包括通电延时继电器J1和断电延时继电器J2,通电延时继电 器J1具有开关Jl-I和开关J1-2，断电延时继电器J2具有常闭开关J2，通电延时继电器J1 经开关J2、开关J4-1的常闭触点并联在电源上，断电延时继电器J2经开关Jl-I的常开触 点、开关J4-1的常闭触点并联在电源上，控制继电器J3经开关J1-2的常闭触点和开关J4-1 的常闭触点并联在电源上。更进一步改进所述控制器设有通电延时继电器指示灯L3，通电延时继电器指示灯L3经开关Jl-I 的常闭触点和开关J4-1的常闭触点并联在电源上，所述控制器设有断电延时继电器指示 灯L4，断电延时继电器指示灯L4经开关J1-2的常开触点和开关J4-1的常闭触点并联在电 源上。在试验台工作过程中，熔丝S用来保护电路，开关Ktl闭合，开关Al-I闭合，小型大 功率继电器J4工作，开关J4-2闭合，使数显累时器A2累计运行时间。开关J2-1闭合，通电 延时继电器J1通电，开关Jl-I与通电延时继电器指示灯L3，连接，通电延时继电器指示灯L3 亮，开关J1-2与小型大功率继电器J3连接，小型大功率继电器J3工作，使三通二位电磁阀 和电磁阀指示灯L2接通，电磁阀指示灯L2亮。通电延时继电器J1通电吸合开关Jl-I与断 电延时继电器J2连通，断电延时继电器J2工作，开关J1-2与断电延时继电器指示灯L4连 通，断电延时继电器指示灯L4亮，小型大功率继电器J3不工作。开关J2-1断开，通电延时 继电器J1不工作。小型大功率继电器小型大功率继电器不工作使开关J3-1断开，三通二 位电磁阀不工作，电磁阀指示灯L2不亮，如此循环往复，在工作过程中通电延时继电器指示 灯L3和断电延时继电器指示灯L4交替闪烁，通电延时继电器指示灯L3和电磁阀指示灯L2 同步闪烁。总电源指示灯Ltl、副电源指示灯L1长亮。数显预置计数器A1用于设定工作循环次数，小型大功率继电器J3通过控制J3-2 来进行工作循环次数的累计，当达到预设工作循环次数后，系统自动停止工作，开关Al-I 断开，小型大功率继电器J4不参与工作，吸合开关J4-1与蜂鸣器F连通，切断副电源，蜂鸣 器F发出警报提示声音，此时仅有总电源指示灯Ltl亮，其余灯全部熄灭。本发明采用上述技术方案后，可以方便、快速地对可变截面增压器传动机构的可 靠性进行测试，为评价可变截面增压器传动机构的可靠性提供了试验依据，对于指导可变 截面增压器新产品的开发和结构的改进有重要意义。下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明


附图1是本发明实施例1中可变截面增压器传动机构可靠性试验台的原理附图2是本发明实施例1中控制器的电路图；附图3是本发明实施例2中可变截面增压器传动机构可靠性试验台的原理图；附图4是本发明实施例3中可变截面增压器传动机构可靠性试验台的原理图。图中1-空滤器；2-大贮气筒；3-压力表；4-控制器；5-电磁阀；6_小贮气筒； 7-节流元件；8-稳压阀；9-第一快速开关阀门；10-第二快速开关阀门；11-第三快速开关 阀门；12-第四快速开关阀门；13-第五快速开关阀门；14-第六快速开关阀门；15-传动机 构、16-弹性膜片；17-复位弹簧；18-筒体；19-活塞；D-三通二位电磁阀。
具体实施例方式实施例1，一种可变截面增压器传动机构可靠性试验台，如图1所示，包括依次通 过管道连接的空滤器1、大贮气筒2、电磁阀5、小贮气筒6，所述小贮气筒6与传动机构15连 通，在大贮气筒2与电磁阀5之间的连通管道上安装有压力表3，用于显示当前的压力值。所述空滤器1与大贮气筒2之间的连接管道上安装有节流元件7和稳压阀8。电磁阀5连接有控制器4，所述电磁阀5的关闭由控制器4控制。电磁阀5的输出管路分为两条支路，其中一路通过节流元件7与大气连通，另一路 与小贮气筒6连通。在小贮气筒6与传动机构15连通的管道上安装有节流元件7和压力表3。所述传动机构15包括筒体18，在筒体18设有弹性膜片16，在筒体18内靠近弹性 膜片16的右侧的位置设有复位弹簧17，所述小贮气筒6与筒体18内靠近弹性膜片16的左 侧的空腔连通。当电磁阀5开启时，压缩空气进入到小贮气筒6，然后空气经过节流元件7后克服 复位弹簧17的弹力推动弹性膜片16带动增压器传动机构运动。电磁阀5卸压后，进入小 贮气筒6的气体压力降低，由于复位弹簧17预紧力的存在，可实现增压器传动机构往复运 动。上述电磁阀5采用三通二位电磁阀。如图2所示，所述控制器4包括电连接的数显预置计数器A1、数显累时器A2、数显 时间继电器、蜂鸣器F、三通二位电磁阀D、控制继电器J3和控制继电器J4;数显预置计数器 A1，用于设定工作循环次数并对工作循环次数进行累计计数；数显累时器A2，用于对运行时间进行累计计数；数显时间继电器，用于控制三通二位电磁阀D开启和关闭的时间；控制继电器J3，用于控制三通二位电磁阀D的开启和关闭，并用来控制数显预置计 数器A1进行工作循环次数的累计；控制继电器J4，用来控制数显时间继电器、蜂鸣器F和控制继电器J3的电源通断， 并用来控制数显累时器A2对运行时间进行累计计数。所述数显预置计数器A1、数显累时器A2并联在电源上，控制继电器J4与数显预置 计数器A1的常开开关Al-I串联后并联在电源上，三通二位电磁阀D与控制继电器J3的常 开开关J3-1串联后并联在电源上。所述控制继电器J4具有开关J4-1，蜂鸣器F经开关J4-1的常开触点并联在电源 上。
所述控制继电器J4具有常开开关J4-2，常开开关J4-2与数显累时器A2并联连接。所述控制继电器J3具有常开开关J3-2，常开开关J3-2于数显预置计数器A1并联 连接。所述数显时间继电器包括通电延时继电器J1和断电延时继电器J2,通电延时继电 器J1具有开关Jl-I和开关J1-2，断电延时继电器J2具有常闭开关J2，通电延时继电器J1 经开关J2、开关J4-1的常闭触点并联在电源上，断电延时继电器J2经开关Jl-I的常开触 点、开关J4-1的常闭触点并联在电源上，控制继电器J3经开关J1-2的常闭触点和开关J4-1 的常闭触点并联在电源上。所述控制器设有通电延时继电器指示灯L3,通电延时继电器指示灯L3经开关Jl-I 的常闭触点和开关J4-1的常闭触点并联在电源上。所述控制器设有断电延时继电器指示灯L4,断电延时继电器指示灯L4经开关J1-2 的常开触点和开关J4-1的常闭触点并联在电源上。所述三通二位电磁阀D并联有指示灯L2。通电延时时间和断电延时时间由被测试增压器变截面控制系统的特性决定。在工 作过程中，数显继电器通过小型大功率继电器来控制三通二位电磁阀D。三通二位电磁阀D 的开启关闭时间由数显时间继电器决定。所述数显预置计数器A1、数显累时器A2分别设有清零开关。按下清零开关后，开 关Kl-I和开关K1-2均闭合，用来对数显预置计数器A1和数显累时器A2清零。在试验台工作过程中，熔丝S用来保护电路。开关Ktl闭合，开关Al-I闭合，小型大 功率继电器J4工作，开关J4-2闭合，使数显累时器A2累计运行时间。开关J2-1闭合，通电 延时继电器J1通电，开关Jl-I与通电延时继电器指示灯L3,连接，通电延时继电器指示灯 L3亮，开关J1-2与小型大功率继电器J3连接，小型大功率继电器J3工作，使三通二位电磁 阀D和电磁阀指示灯L2接通，电磁阀指示灯L2亮。通电延时继电器J1通电吸合开关Jl-I 与断电延时继电器J2连通，断电延时继电器J2工作，开关J1-2与断电延时继电器指示灯L4 连通，断电延时继电器指示灯L4亮，小型大功率继电器J3不工作。开关J2-1断开，通电延 时继电器J1不工作。小型大功率继电器小型大功率继电器不工作使开关J3-1断开，三通 二位电磁阀D不工作，电磁阀指示灯L2不亮，如此循环往复，在工作过程中通电延时继电器 指示灯L3和断电延时继电器指示灯L4交替闪烁，通电延时继电器指示灯L3和电磁阀指示 灯L2同步闪烁。总电源指示灯Ltl、副电源指示灯L1长亮。数显预置计数器A1用于设定工作循环次数，小型大功率继电器J3通过控制J3-2 来进行工作循环次数的累计，当达到预设工作循环次数后，系统自动停止工作，开关Al-I 断开，小型大功率继电器J4不参与工作，吸合开关J4-1与蜂鸣器F连通，切断副电源，蜂鸣 器F发出警报提示声音，此时仅有总电源指示灯Ltl亮，其余灯全部熄灭。实施例2，如图3所示，还可以在实施例1中的电磁阀5与小贮气筒6之间安装一 个第一快速开关阀门9，第一快速开关阀门9可以迅速的调节气体的压力。在小贮气筒6的卸压管道上安装一个第二快速开关阀门10进行卸压。这样可以 在短时间内迅速改变气体压力，提高增压器传动机构的响应性。压缩空气源经节流元件7和稳压阀8后先进入大贮气筒2，再流入电磁阀5，电磁 阀5的开闭由控制器4控制。经第一快速开关阀门9后的气体进入小贮气筒6，然后气体经过节流元件7后克服筒体18内靠近弹性膜片16右侧的复位弹簧17的弹力推动弹性膜 片16带动增压器传动机构运动。通过第二快速开启阀门10对小贮气筒6迅速卸压，使小 贮气筒6内气体压力迅速降低，由于复位弹簧17预紧力的存在，可实现增压器传动机构往 复运动。实施例3，如图4所示，还可以在实施例1中的电磁阀5后的管路上安装两个并联 的快速开关阀门第三快速开关阀门11和第四快速开关阀门12。所述第三快速开关阀门11与筒体18内靠近活塞19的左侧的空腔连通，第四快速 开关阀门12与筒体18内靠近活塞19的右侧的空腔连通，与实施例1相比，省去了复位弹ο所述第三快速开关阀门11还串联有第六快速开关阀门14，第四快速开关阀门12 串联有第五快速开关阀门13，所述第六快速开关阀门14也与第五快速开关阀门13连通。通过四个快速开关阀门的开闭控制活塞19两侧的压差。靠活塞19两侧的气体压 差实现传动机构的运动，使两侧的气体压力控制更自由。采用快速开关阀门后可以在短时 间内迅速改变气体的压力，提高增压器传动机构的响应性。压缩空气源经节流元件7和稳压阀8后先进入大贮气筒2，再流入电磁阀5，电磁 阀5的开闭由控制器4控制。在试验台工作过程中，当第三快速开关阀门11开启、第四快速开关阀门12关闭， 第五快速开关阀门13关闭、第六快速开关阀门14开启时，活塞19右侧气体压力迅速降低， 压缩空气进入活塞19左侧，筒体18内活塞19左侧气体压力大于右侧气体压力，推动活塞 19往右运动。当第三快速开关阀门11关闭、第四快速开关阀门12开启，第五快速开关阀门13 开启、第六快速开关阀门14关闭时，活塞19左侧气体压力迅速降低，压缩空气进入活塞19 右侧，筒体18内活塞19右侧气体压力大于左侧气体压力，推动活塞19往右运动。通过四个快速开关阀门的开闭控制活塞两侧的压差，实现增压器传动机构的往复 运动。9
权利要求
1.一种可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于该试验台包括依次通过 管道连接的空滤器(1)、大贮气筒O)、电磁阀(5)、小贮气筒(6)，所述小贮气筒(6)连接有 传动机构(15)，电磁阀(5)连接有控制器G)，所述电磁阀(5)的关闭由控制器⑷控制。
2.根据权利要求1所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于所述 空滤器(1)与大贮气筒( 之间的连接管道上安装有节流元件(7)和稳压阀(8)。
3.根据权利要求1所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于在小 贮气筒(6)与传动机构(1 之间连通的管道上安装有节流元件(7)。
4.根据权利要求1-3其中之一所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征 在于所述电磁阀(5)与小贮气筒(6)之间的管道上安装有第一快速开关阀门(9)，在小贮 气筒(6)的卸压管道上安装有第二快速开关阀门(10)。
5.根据权利要求1或2所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于 所述电磁阀(5)与小贮气筒(6)之间的管道上安装两个并联的快速开关阀门，其中一个快 速开关阀门与筒体(18)内靠近活塞(19)的左侧的空腔连通，另一个快速开关阀门与筒体 (18)内靠近活塞(19)的右侧的空腔连通。
6.根据权利要求5所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于两个 并联的快速开关阀门为第三快速开关阀门(11)、第四快速开关阀门(12)，所述第三快速开 关阀门(11)串联有第六快速开关阀门(14)，第四快速开关阀门(12)串联有第五快速开关 阀门(13)，所述第六快速开关阀门(14)与第五快速开关阀门(13)连通。
7.根据权利要求1所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于所述 电磁阀(5)为三通二位电磁阀(D)。
8.根据权利要求7所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于所述 控制器(4)包括电连接的数显预置计数器A1、数显累时器A2、数显时间继电器、蜂鸣器F、三 通二位电磁阀⑶、控制继电器J3和控制继电器J4 ；数显预置计数器A1，用于设定工作循环次数并对工作循环次数进行累计计数；数显累时器A2，用于对运行时间进行累计计数；数显时间继电器，用于控制三通二位电磁阀(D)开启和关闭的时间；控制继电器J3用于控制三通二位电磁阀(D)的开启和关闭，并用来控制数显预置计数 器A1进行工作循环次数的累计；控制继电器J4，用来控制数显时间继电器、蜂鸣器F和控制继电器J3的电源通断，并用 来控制数显累时器A2对运行时间进行累计计数。
9.根据权利要求8所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于所述数显预置计数器A1、数显累时器A2并联在电源上；控制继电器J4与数显预置计数器A1的常开开关Al-I串联后并联在电源上；三通二位 电磁阀(D)与控制继电器J3的常开开关J3-1串联后并联在电源上；所述控制继电器J4具 有开关J4-1，蜂鸣器F经开关J4-1的常开触点并联在电源上。
10.根据权利要求9所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于所述三通二位电磁阀(D)并联有指示灯L2 ；所述数显预置计数器A1、数显累时器A2分别设有复位开关；所述控制继电器J4具有开关J4-1，蜂鸣器F经开关J4-1的常开触点并联在电源上；所述控制继电器J4具有常开开关J4-2，常开开关J4-2与数显累时器A2并联连接； 所述控制继电器J3具有常开开关J3-2，常开开关J3-2于数显预置计数器A1并联连接。
11.根据权利要求8所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于 所述数显时间继电器包括通电延时继电器J1和断电延时继电器J2 ；通电延时继电器J1具有开关Jl-I和开关J1-2，断电延时继电器J2具有常闭开关J2 ； 通电延时继电器J1经开关J2、开关J4-1的常闭触点并联在电源上； 断电延时继电器J2经开关Jl-I的常开触点、开关J4-1的常闭触点并联在电源上； 控制继电器J3经开关J1-2的常闭触点和开关J4-1的常闭触点并联在电源上。
12.根据权利要11所述的可变截面增压器传动机构可靠性试验台，其特征在于 所述控制器设有通电延时继电器指示灯L3，通电延时继电器指示灯L3经开关Jl-I的常闭触点和开关J4-1的常闭触点并联在电源上；所述控制器设有断电延时继电器指示灯L4，断电延时继电器指示灯L4经开关J1-2的 常开触点和开关J4-1的常闭触点并联在电源上。
全文摘要
本发明公开了一种可变截面增压器传动机构可靠性试验台，包括依次通过管道连接的空滤器、大贮气筒、电磁阀、小贮气筒，小贮气筒连接有传动机构，电磁阀连接有控制器，电磁阀的关闭由控制器控制，试验时，压缩空气源经节流元件和稳压阀后先进入大贮气筒，再流入电磁阀，电磁阀的开闭由控制器控制，经第一快速开关阀门后的气体进入小贮气筒，带动增压器传动机构运动，通过第二快速开启阀门对小贮气筒迅速卸压，使小贮气筒内气体压力迅速降低，本发明可以方便、快速地对可变截面增压器传动机构的可靠性进行测试，为评价可变截面增压器传动机构的可靠性提供了试验依据，对于指导可变截面增压器新产品的开发和结构的改进有重要意义。
文档编号G01M13/02GK102042905SQ20101052926
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者刘功利, 刘莹, 宋丽华, 朱智富, 李永泰, 王聪聪, 王航, 郭锡禄 申请人:康跃科技股份有限公司