[实用新型]螺旋弹簧疲劳寿命试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于试验设备领域，涉及一种螺旋弹簧疲劳寿命试验装置；该试验装置特别适用于测试VVT系统中螺旋弹簧的疲劳寿命；具体的是用以确定螺旋弹簧疲劳寿命水平或验证螺旋弹簧是否能达到一定的寿命值。

背景技术

发动机可变气门正时技术(VVT，VariableValveTiming)，是通过控制进气门开启角度提前或延迟来调节进气量，以达到低转速进气少，减少油耗；高转速进气大，增加动力的最终目的。由于其具有低排、省油、高功等特点，近些年来，VVT技术被广泛应用于现代车上。VVT系统一般与凸轮轴系统组合装配，通过凸轮轴前端相位销定位组合，以VVT固定螺栓紧固。VVT系统主要由VVT驱动器及机油控制阀（OCV）组成。

凸轮轴相位调整器（VVT驱动器）作为可变气门正时系统的执行机构主要由：链轮、定子、转子、锁止机构组成。锁止机构又包括锁止销、螺旋弹簧、弹簧座等。机油控制阀（OCV）本质是一个控制机油方向和流量的电磁滑阀。主要由：阀体（含电磁线圈、控制模块接头等）、滑阀、复位弹簧等部分组成。

对于凸轮轴相位调整器而言，其工作时首先需要解除锁止状态，即液压油克服锁止机构中的螺旋弹簧的弹性力，使得锁止销下行，脱离锁止销孔，以达到脱销解锁的目的。对于机油控制阀而言，其力学原理主要为电磁线圈通电后产生的电磁力和复位弹簧弹性力之间的平衡。故而螺旋弹簧在VVT系统中扮演着极其重要的角色。所以必须对系统中所使用的螺旋弹簧进行一些必要的试验和验证。

目前常见的螺旋弹簧疲劳寿命验证试验用设备基本为：由电机、减速机连接凸轮带动连杆做往复运动以实现对弹簧的压缩运动的结构。由于一个弹簧试验循环次数达百万次，而这种一次只能试验一个弹簧的方法效率过于低下，不能满足生产需要。

因此，如何解决上述问题，是本实用新型要研究的内容。

发明内容

本实用新型提供一种螺旋弹簧疲劳寿命试验装置，其目的是解决现有技术中试验装置一次只能对一个螺旋弹簧进行试验，效率低下，不能满足生产要求的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种螺旋弹簧疲劳寿命试验装置，包括机架、电机、减速器及凸轮轴；所述电机经减速器与凸轮轴传动连接；所述凸轮轴上间隔设有至少四个的凸轮单元；所述每个凸轮单元主要由凸轮、推杆、限位衬套、弹簧、顶杆、定位销及定位销座组成；所述推杆设置在凸轮的下方，所述限位衬套套设在所述推杆上，所述弹簧也套设在推杆上并位于限位衬套的下方；所述顶杆与推杆的下端固定连接；所述定位销设置在所述顶杆的下方；且与所述定位销座螺纹配合连接。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述减速器与凸轮轴之间设有联轴器。

2、上述方案中，所述凸轮轴靠近联轴器的一端上设有接近螺钉及传感器。

3、上述方案中，所述凸轮轴的两端经轴承转动支撑在所述机架上。

4、上述方案中，所述机架上还设有计数器；所述计数器与所述传感器电连接。

5、上述方案中，所述凸轮单元为五个；每相邻的凸轮单元之间，两凸轮之间相位夹角72°。

本实用新型工作原理：在试验时，现将待测试的螺旋弹簧套设在定位销上，同时在计数器上设定试验循环次数，通过调节电机的转速调节试验频率，通过调节定位销与定位销座之间的螺纹旋合长度调节振幅（位移幅）。然后打开电源开关，每当凸轮轴旋转一周，则接近螺钉给传感器一个信号，计数器设定的数值减一，当计数器数值为0时，调速电机停转，测试结束。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型在凸轮轴上间隔设置5个凸轮单元，可将一次抽样的5个螺旋弹簧同时置于本设备上进行试验，提高了试验效率，缩短了试验周期。并满足GB/T16947-2009螺旋弹簧试验规范中试样数量最少4件的要求。

2、本实用新型结构科学合理，成本低，操作简捷方便，有效地实现了螺旋弹簧的疲劳寿命的试验，对缩短周期，降低成本具有很大的意义。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图一；

附图2为本实用新型结构示意图二。 

以上附图中：1、机架； 2、电机； 3、减速器； 4、凸轮轴；5、凸轮；6、推杆； 7、限位衬套；8、弹簧；9、顶杆；10、定位销；11、定位销座；12、联轴器；13、接近螺钉；14、传感器；15、轴承；16、计数器；17、螺旋弹簧。

具体实施方式