多功能發動機節溫器特性測試平臺的製作方法

2023-06-02 23:38:06

專利名稱：多功能發動機節溫器特性測試平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多功能發動機節溫器特性測試平臺，它既可以
脫離發動機做節溫器特性測試試驗，還可以做發動機的冷卻系統試驗及 冷熱衝擊試^^。
背景技術：
眾所周知，每一個發動機都離不開節溫器，如果節溫器沒有良好的 性能和工作狀態，發動機將經常發生開鍋等不良現象。發動機時常開鍋， 很大一部分將考慮節溫器是否打開，打開是否完全、響應的快慢等等。 這些特性如何檢測或體現出來，傳統的作法是堵住發動機小循環觀察大 循環的出水情況，或者堵住大循環觀察小循環出水情況，再者把發動機 節溫器的堵塞拿掉觀察發動機循環水的工作情況(出水情況)，但這些都 既不能脫離發動機進行獨立的檢測，試驗工作非常繁雜，並且不能很好 地檢測出發動機節溫器的工作性能，使用起來很不方便。
因此，需要一種能夠檢測節溫器工作性能的測試平臺，這個平臺可 以模擬發動機各種溫度狀態來檢測節溫器的各種性能是否達到發動機冷 卻性能所需的各種指標。
發明內容
針對現有節溫器測試方法的不足，本實用新型提供一種既能脫離發動機來模擬發動機熱平衡所需的各種溫度條件下對節溫器各種工作性能 進行檢測，還可以進行發動機冷卻系統試驗及冷熱衝擊試驗，操作起來 也比較簡單方便。
本實用新型多功能節溫器特性測試平臺包括加熱系統、冷卻系統和 數據採集系統，加熱系統以管道連通方式設置在節溫器入口和小循環出 口之間，冷卻系統以管道連通方式設置在節溫器大循環出口和小循環出 口之間，節溫器入口和出口設置溫度和壓力檢測設備，節溫器入口設置 總流量計，在節溫器大循環管路上設置大循環流量計或在節溫器小循環 出口設置小循環流量計，ft據採集系統以電聯接方式採集各個測點的壓 力、溫度以及流量並控制執行機構(電磁閥、流量調節閥、比例閥等) 的動作。
加熱系統包括加熱交換器、總流量計和管道泵，管道泵設置在加熱 交換器入口或出口管道上，管道泵入口與出口之間設置具有旁路流量調 節閥的旁路管線，加熱交換器優選包含在旁路管線與管道泵構成的循環 迴路中。加熱交換器出口與節溫器入口之間管道設置總流量比例調節閥 和總流量計，節溫器小循環出口與加熱交換器入口相通。加熱交換器入 口和出口設置溫度檢測設備。加熱交換器用高溫蒸汽為熱源，高溫蒸汽 進口採用蒸汽比例調節閥控制流量。旁路流量調節閥和總流量比例調節 閥互相配合，調整壓力和流量。
冷卻系統包括冷卻交換器，冷卻交換器使用冷卻水為冷卻劑，冷卻 水進口設置冷卻水流量調節閥。冷卻系統可以通過截止閥與節溫器和加 熱系統分離，並設置冷卻介質進、出口接頭，作為一個單獨的發動機冷 卻試驗裝置，或作為發動機冷熱衝擊試驗裝置。
數據釆集系統可以採用常規的數據採集、記錄、輸出和控制技術。本實用新型提供一種既能脫離發動機來模擬發動機熱平衡所需的各 種溫度條件下對節溫器各種工作性能進行檢測，如節溫器打開的快慢程 度、大小循環的流量以及穩定性等。還可以使用其冷卻系統和加熱系統 分開或組合來做發動機的冷卻系統試驗及冷熱衝擊試驗，操作起來也比 較簡單方便。
具體地說，本實用新型具有以下有益效果
1、 結構簡單；
2、 功能多，適用範圍廣；
3、 操作簡便。


圖1是本實用新型測試平臺一種具體結構(不含數據採集部分)原理圖。
圖2是本實用新型測試平臺數據採集系統原理簡圖。 其中
1-手動閥a, 3-手動閥b， 7-手動岡c, 8-手動閥d, 9-手動閥e, 10-手動閥f, 12-手動閥g, 14-手動閥h, 2-冷卻水溫量調節閥，4-冷 卻水進口旁路常閉電磁閥，5-冷卻水出口旁路常閉電磁閥，6-大循環流 量計，13-總流量計，ll-節溫器；15-總流量比例調節閥，18-蒸汽流量 比例調節閥，16-加熱交換器，17_管道泵，19-冷卻交換器，P-壓力檢測 設備位置，T-溫度檢測設備位置。
虛線表示將測試平臺分為兩部分，右邊為加熱系統，左邊為冷卻系統。
具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本實用新型測試平臺的結構及工作原理。 如圖1所示，本實用新型測試平臺加熱系統和冷卻系統獨立對介質 進行的加熱和冷卻，冷卻系統可以獨立作為發動積i試-驗的冷卻裝置，也 可以用冷卻系統與加熱系統組合來做發動機冷熱沖擊試驗。
加熱系統中，主要包括加熱交換器16、蒸汽流量比例調節閥18、總 流量比例調節閥15、總流量計13、管道泵17等組成，加熱交換器用以 提供節溫器所需的溫度介質熱源，加熱介質選用高溫的蒸汽來與低溫的 水進行熱量的快速傳遞來加熱水，其中總流量比例調節閥15用來調節通 往節溫器的水流量，調節流量的大小根據節溫器設計流量的大小進行調 節，調節的流量從總流量計上反映出來，蒸汽流量比例調節閥18才艮據加 熱交換器進口的溫度或出口溫度來自動調節蒸汽傳遞給冷卻水的熱量。 管道泵用來提供能源動力循環試驗的介質水。旁路流量調節閥h14和總 流量比例調節閥15配合用來穩定系統中的壓力、流量以及保護管道泵。
冷卻系統中，主要包括冷卻交換器19、大循環流量計6以及各控制 閥等。冷卻水溫量調節閥2根據節溫器後的溫度自動調節溫度的平衡， 冷卻系統的作用是平衡試驗中的熱量，使系統溫度能夠穩定在一定的 溫度條件下進行各種試驗。作為一個單獨的系統也可以作為發動機試驗 的冷卻循環裝置對發動機進行冷卻，也可以滿足冷熱衝擊試驗的要求， 迅速冷卻發動機冷卻水。
如圖2所示，數據採集系統中，主要包括一臺帶數據採集卡的工業 電腦、 一塊4015低溫模塊， 一快7018壓力模塊、 一塊7060開關量模塊 等。作用是實時採集各個測點的壓力和溫度以及流量，同時通過軟體把採集到的數據實時地記錄和輸出，以及自動控制各個電磁閥的通斷等。
本實用新型節溫器試驗工作平臺的試驗原理及過程如下 一、節溫器試一瞼工作過程
在估文試-驗前關閉手動閥al、手動閥b3、手動閥c7、手動閥d8,其 餘手動閥按正常打開。試驗過程管道泵17—直通電運轉。系統大體的水 循環如下
1、 當溫度小於節溫器打開大循環的溫度時，即節溫器實現小循環時。 冷卻交換器冷水進口的調節閥根據低於系統設定的溫度時關閉，加熱交 換器蒸汽進口的蒸汽流量比例調節閥18打開，不斷地調節手動閥h14和 總流量比例調節閥15的開度大小直到總流量穩定在節溫器設計要求的 流量，系統迅速加熱系統內循環水，此時循環水溫逐漸上升。數據採集 系統實時採集各個測點的溫度、壓力、總流量計13的流量並實時按需記 錄各要求數據。
2、 當節溫器處於大小循環之間時，系統的溫度在不斷的波動，大循 環流量計6的流量也在發生著變化，此時系統還在繼續對水進行快速加 熱，使系統溫度迅速穩定以及上升。
3、 當溫度上升到節溫器完全實現大循環、節溫器後出水溫度達到設 定要求溫度時、加熱交換器進口蒸汽流量比例調節閥與冷卻交換器冷卻 水溫量調節閥配合慢慢關閉到一定的程度，而冷卻交換器冷卻水溫量調 節閥與加熱交換器進口蒸汽流量比例調節閥配合慢慢地打開，當內部水 循環達到一個相對溫度的平衡溫度時，記錄節溫器前與大循環出水口壓 力及溫度，節溫器前後總流量計和大循環流量計的流量等，兩流量的大 小以及變化量直接反映出節溫器開度以及響應快慢情況。
4、 完全打開冷卻手動閥al,迅速把循環水冷卻下來，直到節溫器關閉大循環，執行小循環。重複以上的步驟實現試驗工況的循環。
二、獨立冷卻系統如發動4幾冷熱衝擊試—驗工作過程 以虛線為界線把系統分為兩部分，系統的左邊形成一個獨立發動機 試—瞼冷卻系統，作為一個單一系統來^f吏用時，手動閥e9和手動閥f10關 閉，手動閥c7和手動閥d 8打開分別接發動機進出水管。冷熱衝擊試驗 的工作過程如下
1、 發動機進行冷循環工況的時候，冷卻水進出水旁路常閉電磁閥 打開，手動閥al、手動閥b3和冷卻水溫量調節閥2關閉，外部低溫冷 卻水直接從冷卻水進口旁路常閉電磁閥4進入發動機帶走所產生的熱 量，冷卻水再由冷卻水出口旁路常閉電磁閥5直接流走，與外部冷卻水 形成一個冷卻循環。
2、 發動機進行熱循環工況的時候，冷卻水進口旁路常閉電磁閥4 和冷卻水出口旁路常閉電磁閥5關閉，發動機冷卻水冷卻系統和發動機
之間實現內部循環，產生高溫。
對於一般的發動機試驗可以通過設定冷卻水溫量調節閥2開度的 大小來實現發動機溫度的控制。
最後應說明的是以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型而並非 限制本實用新型所描述的技術方案；因此，儘管本說明書參照上述的各 個實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術 人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換；而一切不 脫離本實用新型的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實 用新型的權利要求範圍中。
權利要求1、一種多功能發動機節溫器特性測試平臺，其特徵在於包括加熱系統、冷卻系統和數據採集系統，加熱系統以管道連通方式設置在節溫器入口和小循環出口之間，冷卻系統以管道連通方式設置在節溫器大循環出口和小循環出口之間，節溫器入口和出口設置溫度和壓力檢測設備，節溫器入口設置總流量計，在節溫器大循環管路上設置大循環流量計或在節溫器小循環出口設置小循環流量計，數據採集系統以電聯接方式採集各個測點的壓力、溫度、流量以及控制執行機構的動作。
2、 按照權利要求1所述的測試平臺，其特徵在於所述的加熱系統 包括加熱交換器、總流量計和管道泵，管道泵設置在加熱交換器入口或 出口管道上，管道泵入口與出口之間設置具有旁路流量調節閥的旁路管 線。
3、 按照權利要求2所述的測試平臺，其特徵在於加熱交換器出口與節溫器入口之間管道設置總流量比例調節閥和總流量計，節溫器小循 環出口與加熱交換器入口相通。
4、 按照權利要求2所述的測試平臺，其特徵在於加熱交換器用高 溫蒸汽為熱源，高溫蒸汽進口採用蒸汽比例調節閥控制流量。
5、 按照權利要求2所述的測試平臺，其特徵在於旁路流量調節閥 和總流量比例調節閥互相配合，調整系統壓力和流量。
6、 按照權利要求2所述的測試平臺，其特徵在於力口熱交換器入口 和出口設置溫度檢測設備。
7、 按照權利要求1所述的測試平臺，其特徵在於冷卻系統包括冷 卻交換器，冷卻交換器使用冷卻水為冷卻劑，冷卻水進口設置手動冷卻調節閥和自動冷卻水流量調節閥。
8、 按照權利要求7所述的測試平臺，其特徵在於冷卻系統通過截 止閥與節溫器和加熱系統分離，並設置冷卻介質進、出口接頭，作為一 個單獨的發動機冷卻試驗裝置，或作為發動機冷熱衝擊試驗裝置。
9、 按照權利要求1所述的測試平臺，其特徵在於數據採集系統包 括數據採集、記錄、輸出和控制技術。
10、 按照權利要求9所述的測試平臺，其特徵在於數據採集系統 包括帶數據採集卡的工業電腦，低溫模塊，壓力模塊和開關量模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能發動機節溫器特性測試平臺，包括加熱系統、冷卻系統和數據採集系統，加熱系統以管道連通方式設置在節溫器入口和小循環出口之間，冷卻系統以管道連通方式設置在節溫器大循環出口和小循環出口之間，節溫器入口和出口設置溫度和壓力檢測設備，節溫器入口設置總流量計，在節溫器大循環管路上設置大循環流量計或在節溫器小循環出口設置小循環流量計，數據採集系統以電聯接方式採集各個測點的壓力、溫度、流量以及控制各個執行機構的動作。本實用新型測試平臺既能脫離發動機來模擬發動機熱平衡所需的各種溫度條件下對節溫器各種工作性能進行檢測，還可以進行發動機冷卻系統試驗及冷熱衝擊試驗，操作起來也比較簡單方便。
文檔編號G01M15/00GK201149544SQ200720310298
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月10日 優先權日2007年12月10日
發明者楊鳳珍, 江彩宏, 王玉茂, 剛 譚, 陸壽域 申請人:廣西玉柴機器股份有限公司