一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)技術方案

本實用新型專利技術公開了一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：容置裝置，設有多個容置腔，多個容置腔用于容置同一種類型的零部件組，零部件組包括不同材料或不同結構的多個零部件；加熱爐，容置裝置容置在加熱爐內進行加熱；水箱，其內設有水循環(huán)控制裝置，容置裝置內的零部件在加熱后放置在水箱內進行冷卻；以及PLC控制器，其控制試驗系統(tǒng)的運行。本實用新型專利技術對多種類型的多個零部件同時試驗，可直觀地對比各零部件的熱疲勞性能，試驗的準確度和效率更高。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：容置裝置，設有多個容置腔，多個容置腔用于容置同一種類型的零部件組，零部件組包括不同材料或不同結構的多個零部件；加熱爐，容置裝置容置在加熱爐內進行加熱；水箱，其內設有水循環(huán)控制裝置，容置裝置內的零部件在加熱后放置在水箱內進行冷卻；以及PLC控制器，其控制試驗系統(tǒng)的運行。本技術對多種類型的多個零部件同時試驗，可直觀地對比各零部件的熱疲勞性能，試驗的準確度和效率更高。【專利說明】一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)
本技術涉及發(fā)動機領域，特別涉及一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)。
技術介紹
氣缸體、氣缸蓋、排氣管等是發(fā)動機的主要零部件，其耐熱疲勞性能的好壞直接影響發(fā)動機的整體品質。發(fā)動機的零部件一旦進行材料變更或結構更改都必須進行模擬工況的可靠性試驗。氣缸體、氣缸蓋、排氣管等零部件需要在高溫下工作，因此，對于這些零部件的材料變更或結構改進，均需要進行耐熱疲勞試驗。目前對發(fā)動機氣缸體、氣缸蓋、排氣管等零部件的耐熱疲勞試驗有如下方式。第一種是在發(fā)動機臺架試驗機上做可靠性試驗，這種方式需要針對每種結構或材料的零部件裝配到一臺發(fā)動機上，然后連接到臺架試驗機上進行可靠性試驗。針對每種結構或材料的零部件裝配一臺發(fā)動機，試驗成本很高；并且一次試驗只能對一個零部件進行試驗，正常情況下每次試驗需要耗時500小時，對不同結構或材料的同一種零部件全部做一次試驗，周期很長，效率很低；不能同時對同一種零部件的不同結構或材料進行試驗，無法保證試驗條件相同，且無法進行直接對比，這樣的試驗誤差較大。第二種是在將零部件的局部取薄片后加工為結構相同的標準試樣，或將與該零部件材質相同的試塊加工成結構相同的標準試樣，將標準試樣在小型加熱裝置(加熱溫度在200°C以下)內加熱到設定溫度后，再用水或空氣的方式冷卻停留一段時間，如此反復做冷熱沖擊疲勞試驗，根據(jù)熱疲勞裂紋萌生的早晚和擴展速率做出判定。金屬材料、零構件在循環(huán)應力或循環(huán)應變作用下，在一處或幾處逐漸產(chǎn)生局部永久性累積損傷，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后發(fā)生部分或完全斷裂，斷裂包括裂紋的萌生與擴展的過程。由于這種方式中的小型加熱裝置的最高溫度在200°C以下，而氣缸體、氣缸蓋、排氣管的工作溫度在500°C以上，因此無法模擬這些零部件在實際工況下的零部件的熱疲勞情況；這種方式無法反應同一種材料的不同結構的零部件的熱疲勞性能，因此試驗結果準確度欠佳；試驗時需要專人在現(xiàn)場操作，每隔數(shù)分鐘一個冷熱循環(huán)，每次均需要操作人員從加熱裝置取出樣件并放入水中冷卻，然后再放回加熱裝置內，工作強度高，且效率低。另外，還有一種氣缸蓋的熱疲勞試驗機，根據(jù)氣缸蓋上的溫度場分布情況在相應位置鉆出若干個通孔，用于安裝熱電偶，在PLC系統(tǒng)上設置各個部位的加熱溫度和冷卻時間等參數(shù)，然后通過線圈對缸蓋底面的燃燒室區(qū)域進行循環(huán)式的加熱和空冷以評判裂紋萌生和擴展情況。這種方式只能對氣缸蓋做試驗，通用性差；每次僅能試驗一缸，為避免對臨近缸造成影響，只能對不相鄰的兩個缸進行試驗，如六缸的氣缸蓋只能對第二和第五缸進行試驗，無法確定未做試驗的那些缸是否存在薄弱位置；不同的氣缸蓋的溫度場分布不同，需要準備專用的線圈，且熱 電偶僅能一次性使用，試驗成本高；每次僅能試驗一個氣缸蓋，不能同時對采用不同結構或不同材料的氣缸蓋方案進行試驗，無法保證它們的試驗條件完全相同，且無法直接對比，對評判各方案的優(yōu)劣有一定影響。公開于該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本技術的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的在于提供一種零部件整體耐熱疲勞的試驗系統(tǒng)，從而克服發(fā)動機氣缸體、氣缸蓋、排氣管等零部件的耐熱疲勞試驗效率低、準確度欠佳的缺點。為實現(xiàn)上述目的，本技術提供了一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:容置裝置，設有多個容置腔，多個容置腔用于容置同一種類型的零部件組，零部件組包括不同材料或不同結構的多個零部件；加熱爐，容置裝置容置在加熱爐內進行加熱；水箱，其內設有水循環(huán)控制裝置，容置裝置內的零部件在加熱后放置在水箱內進行冷卻；以及PLC控制器，其控制試驗系統(tǒng)的運行。優(yōu)選地，上述技術方案中，耐熱疲勞試驗系統(tǒng)還包括與PLC控制器配合運行的自動吊運機構，自動吊運機構包括吊鉤，以及使吊鉤橫向滑動的橫向導軌和使吊鉤上下運動的縱向導軌和滑枕；橫向導軌通過橫梁支撐，橫梁上設有用于指導吊鉤的運行軌跡的編碼器。優(yōu)選地，上述技術方案中，加熱爐內設有可移動的安置臺，容置裝置放置在安置臺上。優(yōu)選地，上述技術方案中，容置裝置上設有提梁和卡扣，提梁通過卡扣固定在容置裝置上，以用于運輸容置裝置。優(yōu)選地，上述技術方案中，加熱爐固定在地面上。優(yōu)選地，上述技術方案中，加熱爐部分地固定在地面下，且容置裝置放置在加熱爐的底部。與現(xiàn)有技術相比，本技術具有如下有益效果:本技術的容置裝置可一次性對不同結構或材料的同一類型的零部件組進行試驗，每種類型的零部件組具有不同結構或材料的多個零部件，保證它們在相同條件下進行試驗，可直觀地對比不同結構或材料的同一類型的零部件組的熱疲勞性能，同時，加熱爐的最高溫度與待試驗的零部件的工作溫度適配或更高，確保零部件在實際工況或更苛刻的條件下進行試驗，因此與現(xiàn)有技術相比，試驗的準確度更高，且試驗周期短，效率高。容置裝置可適用于多種類型的零部件組，應用范圍廣，大大降低了試驗的成本和總體效率。PLC控制器的兩種模式更人性化，可根據(jù)零部件的特點設置適合的模式，在確保試驗結果準確度的同時保證了總體效率。【專利附圖】【附圖說明】圖1是根據(jù)本技術的零部件耐熱疲勞的試驗系統(tǒng)的一個實施例的結構圖。圖2是根據(jù)本技術的零部件耐熱疲勞的試驗系統(tǒng)的另一個實施例的結構圖。圖3是根據(jù)本技術的加熱爐的加載狀態(tài)的結構圖。圖4是根據(jù)本技術的加熱爐的加熱狀態(tài)的結構圖。圖5是根據(jù)本技術的容置裝置的主視圖。圖6是根據(jù)本技術的容置裝置的俯視圖。主要附圖標記說明:1-加熱爐，101-安置臺，102-爐門/蓋，2-水箱，3-PLC控制器，4-容置裝置，41-容置腔，42-提梁，43-卡扣，5-吊鉤，6-橫向導軌，7-橫梁，8-立柱，9-縱向導軌，10-滑枕，Il-減速機，12-調整機構，13-地面。【具體實施方式】下面結合附圖，對本技術的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本技術的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。如圖1所示，根據(jù)本技術的一個實施例，零部件耐熱疲勞的試驗系統(tǒng)包括加熱爐1、水箱2、容置裝置4、PLC控制器3和自動吊運機構。如圖1和圖2-3所示，加熱爐I (加熱溫度為200°C -1000°C )固定在地面13上，力口熱爐I上設有爐門102，加熱爐I內設有安置臺101，安置臺101上設有放置容置裝置4的固定位置，安置臺101可相對于加熱爐I移動，用于運輸容置裝置4，如圖2和3所示。加本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種對整體零部件進行耐熱疲勞試驗的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：容置裝置，設有多個容置腔，所述多個容置腔用于容置同一種類型的零部件組，所述零部件組包括不同材料或不同結構的多個零部件；加熱爐，所述容置裝置容置在所述加熱爐內進行加熱；水箱，其內設有水循環(huán)控制裝置，所述容置裝置內的零部件在加熱后放置在所述水箱內進行冷卻；以及PLC控制器，其控制所述試驗系統(tǒng)的運行。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王春風，李文杰，劉先黎，林永賢，林海強，易致達，何春華，
申請(專利權)人：廣西玉柴機器股份有限公司，
類型：新型
國別省市：廣西;45