[发明专利]压气机磨损试验装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种试验装置，具体涉及一种压气机磨损试验装置。

背景技术

    一般涡轮增压器的压气机性能试验采用气动试验台或电动试验台。如图1所示，气动试验台装置进行试验时，将试验的涡轮增压器装在试验台架上。由外气源压缩空气吹动涡轮做功，涡轮机带动压气机运转。通过调节外源压缩空气管路上的阀门调节进风量，控制压气机的转速变化。当进风量增加时，压气机的转速升高；进风量减少时，压气机的转速降低。通过调节压气机出气管路上的阀门，可以控制压气机的流量。当外源压缩空气不能使压气机达到高的转速时，可在管路中的燃烧室内喷油燃烧，产生高温燃气来吹动涡轮，从而提高涡轮的做功能力，使涡轮增压器的转速升高到所需要的数值。

    电动试验台装置进行试验时，压气机由电动机带动运转。由于压气机的转速电动机的转速高，两者之间加装增速器，通过调节电动机的功率，可以控制压气机转速的变化；通过调节压气机出口管路上的阀门，可以控制压气机的流量。

    申请号为CN200710176677.0的发明公开了一种带有辅助制动系统的涡轮增压器性能测试试验台，涉及机电领域，是一种同时具有涡轮增压器压气机性能测试、涡轮性能测试和自循环性能测试的试验台，包括：电加热器、外气源进气阀、燃烧室、辅助增压器、用于进行各种试验工况调节的调节阀、相应的连接管道以及完成测试所需的传感器。该试验台利用外气源输入的压缩空气，分别采用燃烧室喷油点火燃烧和电加热器加热的方法产生高温气体驱动涡轮增压器的涡轮旋转，通过相应的阀门调节，能够达到涡轮增压器压气机性能测试、涡轮性能测试及自循环性能测试所需要的各种工作状态，特别的，在涡轮性能测试试验中涡轮功的吸收由一个辅助涡轮增压器辅助完成，该增压器的压气机叶轮是特殊设计的具有更强吸功能力的叶轮。

申请号为CN200510135565.1 的发明公开了一种涡轮增压器自循环低周疲劳试验台，包括外气源进气阀、燃烧室、增压器压气机进、出口管道、燃气转换阀和增压器排气管道，其中燃烧室一端与外气源进气阀连接，另一端与燃气转换阀连接，增压器压气机出口管道一端安装在进气阀与燃烧室之间的管道上，压气机出口管道的另一端连接在增压器上，燃气转化阀与增压器涡轮进口连接，增压器上设置增压器压气机进气与涡轮排气管道。该试验台利用增压器压气机压缩后的空气代替外气源输入的压缩空气，在燃烧室喷入燃油点火燃烧后，产生的燃气驱动增压器涡轮运转，从而实现增压器的自循环运转，将大大减少电力的消耗，仅仅需要消耗适量的柴油，降低了实验成本。 

增压器在运行过程中，进入压气机的空气并不完全是纯净空气。尤其是对于特种环境作业的车辆，通过空气滤后进入压气机的空气中可能夹杂着尘土、细砂乃至金属屑等颗粒物。压气机在输送含有这些颗粒物的气体时，由于颗粒物以较高的速度运动并与压气机叶轮表面碰撞、摩擦，致使叶轮磨损，导致压气机无法高效运行，甚至影响压气机的使用寿命。压气机叶轮的磨损是一个十分复杂的物理过程，它与流体速度、流动形式、碰撞过程、颗粒粒度和粒形、混合物浓度以及结构设计和所用材料等因素都有关系。各因素之间相互制约，而且各因素内部又有诸多参数需加以考虑，因此通过试验的方法验证特定的颗粒物对压气机叶轮的磨损是一条有效地途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种压气机磨损试验装置，该装置能够验证特定的颗粒物对压气机叶轮的磨损，为压气机提供技术参数，从而保证压气机能够高效运行，提高压气机的使用寿命。

本发明的技术方案：一种压气机磨损试验装置，它包括压气机前进气管路、压气机、压气机后排气管路、压力源、涡轮机；压气机前进气管路、压气机后排气管路分别与压气机连接，涡轮机与压气机同轴固定连接，压力源与涡轮机连接，压气机前进气管路中设置有颗粒物填充装置。

外界新鲜空气通过压气机前进气管路进入压气机，经压气机做功后，新鲜空气的压力增大，沿压气机后排气管路进入气缸；压力源为涡轮机提供压力，驱动涡轮机转动；涡轮机和压气机通过同轴固定连接，压力源的驱动下，涡轮机和压气机以相同的角速度转动。

压力源可以是压缩气瓶、压缩机或燃烧室。

本发明的优选技术方案一是在压气机前进气管路中，颗粒物填充装置和压气机之间设置有颗粒物均匀混合导流装置，以实现进入压气机的气体中颗粒物均匀混合的技术效果。

本发明的优选技术方案二是在压气机后排气管路设置有颗粒物回收装置，实现颗粒物的回收，以达到环保和节约材料的技术效果。

所述颗粒物填充装置是漏斗或者喂料机的任意一种。