[实用新型]一种内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台

权利要求书

1.一种内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，包括试验台主体、试验台基座、传动控制系统、气动加载系统、温度控制系统(6)、润滑供油系统(12)、膜厚测量系统和数据采集系统，其中：

所述试验台主体为发动机原件，其包括缸套(3)、活塞(4)、活塞环(5)和曲柄连杆机构(1)，所述活塞环(5)与活塞(4)配合安装在所述缸套(3)内形成活塞环-缸套摩擦副，所述曲柄连杆机构(1)与所述活塞(4)连接，带动所述活塞(4)与活塞环(5)进行往复运动；

所述试验台基座用于安装并支撑所述试验台主体，同时与所述缸套(3)、活塞环(5)和活塞(4)组成密闭的气缸；

所述传动控制系统与所述曲柄连杆机构(1)连接，为所述活塞(4)与活塞环(5)进行往复运动提供动力；

所述气动加载系统用于控制所述气缸内气体的压力和温度，从而通过对所述活塞(4)与活塞环(5)施加载荷模拟实际工作环境；

所述温度控制系统(6)安装在所述缸套(3)外侧，用于控制所述缸套(3)的壁面温度并使其保持恒定；

所述润滑供油系统(12)对所述活塞环-缸套摩擦副和曲柄连杆机构(1)喷润滑油进行润滑；

所述膜厚测量系统设置在所述缸套(3)外侧，利用超声波测量原理测试所述活塞环(5)与所述缸套(3)之间的油膜厚度；

所述数据采集系统用于测量所述试验台的转速、温度和压力，从而获得所述活塞环-缸套摩擦副的工作数据。

2.如权利要求1所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述试验台基座包括依次连接的台架基座(28)、机体支架(27)、固定卡槽底板(2)和固定卡槽顶板(13)，其中所述固定卡槽底板(2)和固定卡槽顶板(13)通过固定螺杆(15)连接，所述缸套(3)固定安装在所述固定卡槽底板(2)和固定卡槽顶板(13)之间。

3.如权利要求2所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述传动控制系统包括三相异步电动机(21)、联轴器(22)、传动轴(24)和变频器(20)，其中所述三相异步电动机(21)作为动力源依次通过联轴器(22)和传动轴(24)与所述曲柄连杆机构(1)连接，从而带动所述活塞(4)与活塞环(5)进行往复运动，所述变频器(20)与所述三相异步电动机(21)连接，用于改变所述三相异步电动机(21)的转速。

4.如权利要求3所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述气动加载系统包括进气口(9)、排气口(11)和供气装置(10)，所述进气口(9)和排气口(11)分别设置在所述固定卡槽顶板(13)上，所述供气装置(10)包括依次连接的压缩气瓶、增压模块和加热模块，经过加热加压的气体通过所述进气口(9)进入所述气缸中。

5.如权利要求4所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述温度控制系统包括冷却装置和加热装置，所述冷却装置包括水泵、恒温水箱和水道，所述水泵将恒温水箱中的冷却水送入水道，布置在所述缸套(3)外部水道中的冷却水通过换热降低所述缸套(3)的壁面温度；所述加热装置包括环形恒温加热管套，其通过加热提高所述缸套(3)的壁面温度。

6.如权利要求5所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述润滑供油系统(12)包括齿轮油泵、流量阀、分油模块、恒温油箱和喷油嘴，所述齿轮油泵从所述恒温油箱中抽出润滑油，润滑油经过所述分油模块分流至所述喷油嘴，并由所述流量阀测量并控制该润滑油的喷射流量。

7.如权利要求6所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述膜厚测量系统包括信号发生器(17)、信号放大器(18)、超声波探头(14)和信号接收器(19)，所述信号发生器(17)发射信号，该信号经所述信号放大器(18)放大后进入所述超声波探头(14)产生超声波，该超声波到达所述缸套(3)并产生反射信号，所述反射信号由超声波探头(14)收集并传递至信号接收器(19)，从而获得所述活塞环(5)与所述缸套(3)之间的油膜厚度。

8.如权利要求7所述的内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能测试平台，其特征在于，所述数据采集系统包括增量式角标编码器(26)、扭矩传感器(23)、温度传感器、压力传感器(8)和拉压力传感器(25)，其中所述增量式角标编码器(26)安装在所述曲柄连杆机构(1)内部，用于采集曲轴转角信号，从而准确判断曲轴转角和活塞运动状态；所述扭矩传感器(23)与所述传动轴(24)连接，用于测量所述传动轴(24)传递的扭矩；所述温度传感器分别设置在所述缸套(3)的壁面、所述气缸的内部和所述润滑供油系统(12)的恒温油箱内，用于测量各部件或位置的温度；所述压力传感器(8)设置在所述气缸的内部，用于测量气缸内气体的压力；所述拉压力传感器(25)设置在所述缸套(3)的底端，用于测量所述活塞环-缸套摩擦副的摩擦力。