[发明专利]一种限压阀疲劳试验装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及限压阀疲劳度测试技术领域，特别涉及一种限压阀疲劳试验装置与方法。

背景技术

限压阀作为一个动作件装配在柴油机上，频繁在开启和关闭状态之间切换，可能会疲劳失效导致开启压力和关闭压力下降，不能满足最初的设计要求，进而导致发动机故障，所以需要对其进行疲劳试验验证。

限压阀：是一种用来限制润滑系统的机油压力不超过技术文件的规定值、以防损坏的密封件。当机油压力小于某一临界值时限压阀关闭，但机油压力大于某一临界值时限压阀开启，当压力变化时，限压阀会不断在关闭与开启两种状态之间切换，实现调整机油压力的目的。

疲劳试验：是用以测定材料或结构疲劳应力或应变循环数的过程。

推拉电磁铁：通电产生电磁并带动牵引杆执行直线往复运动的一种装置。

目前实际应用中，关于限压阀的疲劳试验，是通过电机输出动力，带动试验装置运转，在试验装置内部将电机的旋转运动通过凸轮轴、挺柱等转换为推杆的往复直线运动，从而使试验装置内的机油压力产生变化，进而实现限压阀的开启与关闭。

现有技术的缺点如下：

1、纯机械结构驱动，无法模拟发动机工作时限压阀所处的真实工作环境，比如温度、湿度、压力波动等等；

2、循环加载条件受凸轮形线制约，只能施加单一的循环加载条件，开启或关闭对应的条件无变化，即所有循环只能重复模拟限压阀的“关闭-完全开启-关闭”状态，不能根据实际情况实时模拟发动机上限压阀任意开启程度的状态，更不能模拟限压阀任意开启程度与关闭的各种组合状态；

3、无法验证动作多少次之后限压阀的开启压力开始下降，也无法得知动作多少次后限压阀达到失效状态，所以现有方案无法预估限压阀的寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：为解决现有限压阀疲劳试验设备采用纯机械结构模拟限压阀所处工况的压力变化，无法灵活调整，模拟出的循环加载结果单一，无法模拟真实的工况，试验数据不准确；加压循环次数无法统计，无法预估限压阀使用寿命的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种限压阀疲劳试验装置，包括：壳体、执行塞、推拉电磁铁和上位机，所述壳体包括储油槽和加压缸，所述加压缸的顶部与所述储油槽的底部连通，所述储油槽与加压缸内均存储有机油；

限压阀的进油口端经所述储油槽穿入所述加压缸的上端，限压阀上设有与所述储油槽连通的油孔，所述机油浸没所述油孔，所述储油槽内设有用于检测油孔处机油流速的流速传感器；

所述执行塞位于所述加压缸内，所述执行塞与所述加压缸的内壁滑动密封连接，所述执行塞能在所述加压缸内沿竖直方向运动；所述限压阀的进油口与执行塞之间围成充满机油的封闭空间；

所述推拉电磁铁与所述执行塞连接，所述推拉电磁铁用于带动所述执行塞在竖直方向上作往复运动；

还包括位移传感器，所述位移传感器用于检测所述执行塞在竖直方向上的位移；

所述上位机分别与所述推拉电磁铁的电源、流速传感器、位移传感器通讯连接。

其中，所述储油槽内还设有加热器和用于检测机油温度的温度传感器，所述加热器、温度传感器分别与所述上位机通讯连接。

其中，所述限压阀通过螺纹与所述壳体连接。

其中，在所述油孔下方，所述限压阀与所述加压缸的内壁通过密封圈密封连接。

其中，所述推拉电磁铁包括本体和能相对所述本体作往复运动的牵引杆；

所述壳体还包括连接板，所述连接板上设有至少一个连接孔，所述推拉电磁铁的数量小于或等于所述连接孔的数量，所述本体与所述连接板连接，所述牵引杆穿过所述连接孔后与所述执行塞连接，所述牵引杆带动所述执行塞在竖直方向上同步运动。

其中，所述位移传感器设置在所述连接板上，用于检测牵引杆在竖直方向的位移。

其中，所述储油槽的上部或顶部设有与外界连通的出气孔。

一种限压阀疲劳试验方法，包括以下步骤：

S1、在上位机上设置试验参数；

S2、检测机油的温度，若机油温度低于最小设定值t，则执行步骤S3，否则执行步骤S4；

S3、启动加热器对机油进行加热，并执行步骤S2；

S4、检测机油的温度，若机油温度高于或等于最大设定值T，则执行步骤S5，否则执行步骤S6；

S5、加热器停止加热；