一種冰箱壓縮機吸氣閥片固有頻率測試裝置及方法與流程
2023-09-17 22:30:16 2
1.本發明涉及壓縮機技術領域，特別涉及一種冰箱壓縮機吸氣閥片固有頻率測試裝置及方法。
背景技術：
2.閥片是冰箱製冷壓縮機的重要部件之一，吸氣閥片安裝汽缸上的活塞端面處，排氣閥則安裝活塞頂部的閥板上，受閥片兩側氣體壓力差的控制，實現氣路的周期性開閉，控制著壓縮機的吸氣、壓縮、排氣和膨脹四個過程。其閥片的質量優劣直接影響製冷壓縮機的性能及可靠性，在閥片的設計過程中，通常參考模態參數對其結構優化進行指導。
3.現有常用模態參數測試方法為錘擊法，對製冷壓縮機用閥片此類輕薄體結構卻並不適用，錘擊物件與被錘擊物件直接接觸，錘擊力過大導致閥片固有頻率移動明顯及導致閥片變形。
4.吸氣閥片此類輕薄體結構測試時需要由臺鉗裝夾工具固定，通過激振器掃頻方式激勵(如公告號為cn207147622u的實用新型專利公開了一種冰箱壓縮機閥片振動特性試驗測量系統)，此種方式測量準確性差。主要體現在：(1)夾持閥片力的大小與閥片安裝在壓縮機上實際的夾持力大小差異難以控制，導致測試精度差。(2)由於夾持材料的不同，將導致閥片受相同力的情況下，閥片的變形量不同，變形量不同導致約束閥片的剛度不同，最終導致測試出的閥片固有頻率與壓縮機實際運動狀態的頻率不同，測試結果的準確性低。(3)採用虎鉗夾持閥片的區域與閥片實際受力位置不符合，導致測試結果與實際結果差異較大。
技術實現要素：
5.本發明的目的是提供一種冰箱壓縮機吸氣閥片固有頻率測試裝置及方法，以解決現有技術中存在的上述問題。為了實現上述目的，本發明通過如下的技術方案來解決：
6.第一方面，本發明提供了一種冰箱壓縮機吸氣閥片固有頻率測試裝置，包括：
7.閥片樣件，所具有的閥舌一端約束；
8.檢測裝置，具有檢測所述閥舌固有頻率的聲壓傳感器且其設於所述閥片樣件一側；
9.激勵裝置，設於所述閥片樣件的另一側，可瞬時噴射出由電磁閥控制通斷的設定壓力氣體，噴射出的氣體直抵所述閥舌質心。
10.作為進一步的技術方案，還包括固定裝置，所述閥片樣件外側按照壓縮機閥組順序依次設置模擬閥板、模擬氣缸蓋，三者共同固定在所述固定裝置上。
11.作為進一步的技術方案，所述閥片樣件、所述模擬閥板以及所述模擬氣缸蓋的四角處分別通過定位螺釘固定在所述固定裝置上，四個所述定位螺釘預緊力相當。
12.作為進一步的技術方案，所述激勵裝置包括非接觸激勵器，為內錐筒結構，一端連接所述電磁閥，另一端為噴射口正對所述閥舌質心。
13.作為進一步的技術方案，所述電磁閥前端連接氣體調壓裝置。
14.作為進一步的技術方案，所述激勵裝置還包括氣源以及穩壓裝置，所述穩壓裝置後端連接所述氣體調壓裝置。
15.作為進一步的技術方案，所述聲壓傳感器一側設置雷射位移傳感器，用於檢測閥舌振動位移。
16.作為進一步的技術方案，所述聲壓傳感器配置海綿球且連接信號處理設備。
17.作為進一步的技術方案，所述信號處理設備包括信號調理器、虛擬示波器以及數據處理電腦。
18.第二方面，本發明提供了如第一方面所述的固有頻率測試裝置的測試方法，包括以下步驟：
19.激勵裝置經穩壓、調壓後瞬時噴射出設定壓力氣體直抵閥舌質心，非接觸使閥舌產生振動，在閥片樣件另一側的聲壓傳感器開始檢測閥舌的振動，並通過信號處理設備獲得閥舌的固有頻率。
20.上述本發明的有益效果如下：
21.(1)本發明通過噴射氣體以非接觸激勵的方式激勵閥舌質心位置，定位激勵位置，受力位置相同，激勵位置避開閥片模態節點位置。通過此方法可提高測試閥片固有頻率的準確性，使得測試的數據及結果更加準確以及符合壓縮機實際運行的固有頻率。
22.(2)本發明閥片樣件外側按照壓縮機閥組順序依次設置模擬閥板、模擬氣缸蓋。同時閥舌在其上端通過模擬固定約束進行約束，模擬閥舌實際固定約束，避開閥舌模態節點位置。閥片樣件、模擬閥板、模擬氣缸蓋布置方式以及閥舌的固定約束方式符合壓縮機實際狀態，使測試的固有頻率符合壓縮機裝配後實際運動狀態下的固有頻率，使得測試結果更準確。
23.(3)本發明閥片樣件、模擬閥板以及模擬氣缸蓋的四角處分別通過定位螺釘固定在固定裝置上，四個定位螺釘預緊力相當，防止閥片樣件產生變形。具體的在擰緊時採用測試力矩工具對預緊力進行調節使得四個定位螺釘保持一致，同時預緊產生的夾持力保持與壓縮機的夾持力相同，符合閥片樣件的實際狀態。
附圖說明
24.構成本發明的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的限定。還應當理解，這些附圖是為了簡化和清楚而示出的，並且不一定按比例繪製。現在將通過使用附圖以附加的特徵和細節來描述和解釋本發明，其中：
25.圖1示出了本發明實施例中測試裝置整體結構示意圖；
26.圖2示出了本發明實施例中閥片樣件結構示意圖。
27.圖中：1、第一保持架；2、聲壓傳感器；3、海綿球；4、定位螺釘；5、模擬氣缸蓋；6、模擬閥板；7、閥片樣件；8、固定裝置；9、非接觸激勵器；10、電磁閥；11、調壓裝置；12、減壓閥；13、氣源；14、第二保持架；15、微控櫃；16、虛擬示波器；17、信號調理器；18、數據處理電腦；19、閥舌質心；20、模擬固定約束。
具體實施方式
28.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明典型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
29.實施例一
30.如圖1和圖2所示，本實施例提供了一種冰箱壓縮機吸氣閥片固有頻率測試裝置，包括：
31.閥片樣件7，所具有的閥舌一端約束；
32.檢測裝置，具有檢測閥舌固有頻率的聲壓傳感器2且其設於閥片樣件7一側；
33.激勵裝置，設於閥片樣件7的另一側，可瞬時噴射出由電磁閥10控制通斷的設定壓力氣體，噴射出的氣體直抵閥舌質心19，本實施例中電磁閥為靜音電磁閥，能夠減小對測試的幹擾。
34.本實施例通過噴射氣體以非接觸激勵的方式激勵閥舌質心位置，定位激勵位置，受力位置相同，激勵位置避開閥片模態節點位置。通過此方法可提高測試閥片固有頻率的準確性，使得測試的數據及結果更加準確以及符合壓縮機實際運行的固有頻率。
35.還包括固定裝置8，閥片樣件7外側按照壓縮機閥組順序依次設置模擬閥板6、模擬氣缸蓋5，三者共同固定在固定裝置8上。同時閥舌在其上端通過模擬固定約束20進行約束，模擬閥舌實際固定約束，避開閥舌模態節點位置。閥片樣件7、模擬閥板6、模擬氣缸蓋5布置方式以及閥舌的固定約束方式符合壓縮機實際狀態，使測試的固有頻率符合壓縮機裝配後實際運動狀態下的固有頻率，使得測試結果更準確。
36.本實施例中的模擬閥板6採用了與壓縮機實際運行狀態下相配套的粉末冶金閥板。
37.閥片樣件7、模擬閥板6以及模擬氣缸蓋5的四角處分別通過定位螺釘4固定在固定裝置上，四個定位螺釘4預緊力相當，防止閥片樣件產生變形。在擰緊時採用測試力矩工具對預緊力進行調節使得四個定位螺釘保持一致，同時預緊產生的夾持力保持與壓縮機的夾持力相同。
38.聲壓傳感器2安裝在第一保持架1上，聲壓傳感器2配置海綿球3，海綿球3能夠減小噪音幹擾，聲壓傳感器2測點位置參照閥舌質心19，間距為10cm。
39.聲壓傳感器2連接信號處理設備，信號處理設備包括信號調理器17、虛擬示波器16以及數據處理電腦18。同時還包括一微控櫃15。
40.激勵裝置包括氣源13、穩壓裝置、調壓裝置、電磁閥以及非接觸激勵器9。氣源13連接穩壓裝置，本實施例中穩壓裝置為減壓閥12，使得氣源13輸出的氣壓保持恆定值，減壓閥12後端設置調壓裝置，調壓裝置使得壓力調節至合適的範圍，激勵的大小可根據製冷壓縮機汽缸內壓力變化調整，一般選取0.5～0.8mpa。調壓裝置後端連接電磁閥10，控制氣體的通斷，到達瞬時噴射要求。
41.非接觸激勵器9為內錐筒結構，進氣口截面直徑大於出氣口截面直徑，出氣口截面為2～3mm，安裝在第二保持架14上，通過電磁閥10排出的氣體經過非接觸激勵器9的導向直抵閥舌質心19，使其產生振動。
42.聲壓傳感器2一側設置雷射位移傳感器，用於檢測閥舌振動位移過本實施例的測試裝置可獲得閥舌的固有頻率、振動位移規律、剛度等數據。
43.實施例二
44.本實施例提供了根據如實施例一中固有頻率測試裝置的測試方法，包括以下步驟：
45.激勵裝置經穩壓、調壓後瞬時噴射出設定壓力氣體直抵閥舌質心19，非接觸使閥舌產生振動，在閥片樣件7另一側的聲壓傳感器2開始檢測閥舌的振動，並通過信號處理設備獲得閥舌的固有頻率。
46.本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬於本發明技術方案的保護範圍。