[发明专利]用于合金材质轮辋的气密性检测系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对合金制轮辋气密性的检测系统，尤其涉及一种对铸造铝合金制轮辋气密性的检测系统。

背景技术

众所周知，轮辋是汽车、摩托车乃至飞机上最重要的零件之一，其对安全起着至关重要的作用，轮辋按照材质类别的不同有钢制轮辋和铝合金制轮辋之分。轮辋的气密性检测是对轮辋铸造过程进行监控的重要环节以及合金轮辋制造的主要生产工艺流程之一。为保证产品质量，通常要求气密性检测的抽样率为100％。虽然其检测条件，诸如：检测压力、加压方式、检测时间以及合格标准等根据气密检测方法的不同而异，但最终检测目的是保证轮胎整体(包括轮辋及轮胎)在标定容积和压力下，在6个月时间(180天)内最大允许压降不超过标定压力的10％。

常用的合金轮辋，其材质大多采用铝合金，铝合金轮辋的结构如图1所示，该轮辋70包括轮辋内侧71、轮辋外侧72，轮辋下端边缘74和轮辋上端边缘73。

铝合金轮辋气密泄漏形成机理主要是轮辋铸造过程中产生的局部缩松及微气孔，由此所导致的气密泄漏具有泄漏量微小，泄漏过程缓慢的特点。目前，国内外对铝合金轮辋气密性检测基本上是采用水箱气泡检测和氦气质谱漏气试验两种方法。

水箱气泡检测法：从轮辋内侧施压后，在检测压力远大于轮胎标定气压下(2倍左右)保压30秒；然后，通过目测观察水中轮辋外侧漏气时所产生的气泡以此来检测轮辋的漏气情况，该检测方法是目前国内绝大多数厂家选用的气密性检测方法，检测设备以国产为主。虽然，上述水箱气泡检测方法简单明了，检测成本低，但其存在的不足之处是：(1)检测的可靠性高度的依赖于操作人员的目测，其人为因素较强，尤其是在连续操作过程中易发生漏检；(2)检测的自动化程度低，检测速度慢；(3)轮辋内侧施压与实际工作状况不符；(4)高能耗，包括压缩气体的高耗量和水耗；(5)检测过程中对轮辋所施轴向压力过高，因而会影响产品的质量。

氦气质谱漏气试验：采用氦气混合气为检测媒介，通过对泄漏侧气体采样进行质谱分析，快速自动检测氦气的泄漏情况。考虑到生产的自动化程度，通常要在设备的工件进出口端分别设有输送料道系统，以使将合格品与非合格品自动分离，虽然，氦气质谱仪漏气试验可以进行超微量泄漏检测，其检测自动化程度高，检测速度快。但由于氦气质谱漏气试验设备以进口为主，而且，其不必要的超微量检测的高分辨率使得检测设备昂贵，系统复杂；氦气消耗造成检测成本昂贵；氦气混合配气及循环使用导致设备系统复杂和高能耗；其检测重复再现精度低。因此，无法在国内普及使用。目前，国内使用氦气质谱漏气试验技术进行轮辋气密性检测仅限于对少数的高档产品所采用。

发明内容

为了克服上述现有技术中对轮辋气密性检测所存在的缺陷，本发明提供一种用于合金材质轮辋的气密性检测系统及其检测方法，本发明检测系统的检测原理是基于下游式质量流泄漏检测原理，其检测原理如图2所示，将该检测原理用于轮辋制造业，可以简化检测系统，可以得到适中的检漏分辨率，降低检测成本；可以实现有效、快速、可靠地检测到由轮辋铸造过程产生的局部缩松及微气孔所导致的微小泄漏，检测重复再现精度高；低能耗，无水耗，以空气为检测媒介，无氦气消耗。

为了解决上述技术问题，本发明用于合金材质轮辋的气密性检测系统予以实现的技术方案是：该检测系统包括增压和卸压机构、检测台、位于检测台上方的密封舱、下游式质量流测漏仪以及参照体积腔；所述检测台包括位于基座上的密封底板，所述密封舱包括位于所述密封底板上方的轮辋外侧腔密封罩和设置在所述轮辋外侧腔密封罩顶部的轮辋内侧腔上密封板，所述轮辋外侧腔密封罩的内径大于被侧轮辋的外径；将被测轮辋放置在所述密封底板与所述密封舱之间，所述轮辋的下端边缘与密封底板形成第一密封，所述轮辋外侧腔密封罩的底部与所述密封底板形成第二密封；所述轮辋内侧腔上密封板与轮辋的上端边缘形成第三密封；从而将检测台上方的密封舱分隔成轮辋内侧腔和轮辋外侧腔，所述轮辋内侧腔由所述密封底板、轮辋内侧腔上密封板与被测轮辋的内侧之间形成的一密封空间构成；所述轮辋外侧腔由所述密封底板、轮辋外侧腔密封罩与被侧轮辋外侧之间形成的一密封空间构成；所述轮辋内侧腔和轮辋外侧腔均设置有可控阀门通道，供测试时与增压和卸压机构联通或切断；所述参照体积腔为一刚性密闭容器，且通过所述下游式质量流测漏仪与所述轮辋外侧腔或所述轮辋内侧腔相连，其连接处设置有可控阀门，所述参照体积腔的体积与测试时的有效测试体积相等或近似。