[实用新型]气门座圈快速磨损试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力机械领域的快速磨损试验系统，更具体地说，本实用新型涉及一种内燃机用气门与座圈快速磨损试验系统。

背景技术

在众多发动机的摩擦副中，气门与座圈润滑条件差、工作条件恶劣，高温冲击的同时有废气腐蚀，是非常容易产生磨损失效的重要摩擦副之一。

高温磨损产生的直接后果是造成气门(座圈)磨损，气门下沉，极端情况下会导致气门间隙消失、无法落座、燃气泄露，发动机功率大幅下降同时气门过热烧蚀。因此，气门与座圈的运行寿命与可靠性在某种程度上决定了发动机的工作性能、服役寿命与输出功率。

近年来，发动机特别是柴油机正朝着大功率、低能耗和长寿命的方向发展。这就对燃烧室的重点部件与磨损件-气门与座圈的设计和使用寿命提出了更高的要求。无形中这也推动了近年来对气门与座圈磨损机理、新材料与新技术的研究与发展，纳米涂层技术、溶铜技术、粉末冶金材料、陶瓷材料等技术的出现于应用，强化了气门与座圈的硬度与强度，在一定程度上改善了气门与座圈的磨损情况。

国内外传统的气门与座圈的试验与评价方法，通常是在发动机整机上进行的，不仅周期长、造价高、损耗人力而且受到环境因素等影响较大，不便于数据的整理和规律的摸索，传统的气门落座速度的限制也往往采用经验值限定。而传统的材料磨损试验机也往往只针对某种材料的固有特性，与发动机实际运行状态相差较大，且气门与座圈不同材料间彼此配对使用的磨损情况则研究较少。

国内现有的研究气门-座圈磨损的专项试验机较少，可查的实用新型专利有发动机汽门-门座双头强化磨损模拟试验机(申请号90100227.5，公开号CN1045453A)和新型气门与座圈磨损试验系统(申请号200810122117.1，公开号CN103198359)等。前者虽然可以模拟高温环境，但是结构及驱动形式复杂、布置庞大、控制不灵活，且由电炉模拟高温环境与实际运行状况有一定的差异。后者可以准确模拟燃烧环境，但是燃烧器倒置布置，操作不方便、安全系数低，且电磁铁驱动柴油机等重型气门时要求驱动力大电磁铁体积变大，给布置和冷却带来了困难，影响了其适用范围，同时该系统要求气门落座完全由控制系统电流控制，控制要求和成本较高、需要充分考虑阻尼对系统落座的影响。

因此为深入研究气门与座圈的磨损机理，设计出新型稳定可靠、物美价廉、高性能的气门与座圈试验系统，需要设计一种简单实用方便可靠的试验系统来进行气门与座圈的试验，评价气门与座圈的性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种新型气门与座圈磨损试验系统。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种气门座圈快速磨损试验系统，包括通过联轴器相互连接的电机和凸轮轴，还包括：位于气缸盖上的气门，以及位于气门和气缸盖之间的气门座圈；气门的气门杆穿过气缸盖，气门杆上还配套设置气门弹簧及弹簧座圈；其特征在于，在气门上方设置燃烧器，弹簧座圈通过挺柱与凸轮轴相接。

作为一种改进，所述气缸盖上设冷却水入口和出口。

作为一种改进，所述燃烧器有一个燃烧头，燃烧器上设置连接至燃烧头的冷却水进水管、冷却水出水管、燃气进气管和氧气进气管，还设置调节氧气与燃气流量的气体流量调节阀。

作为一种改进，该系统包括一个润滑系统：所述凸轮轴与油泵、滤油器布置于油壳中，油泵通过凸轮轴的旋转驱动。

作为一种改进，所述油泵是齿轮泵。

作为一种改进，在标定时：在气门上安装气门加速度传感器，电机内设置光电编码器，联轴器处设转速传感器，各信号采集设备均通过信号线，经由信号采集装置的A/D模块连接至上位机；上位机通过变频器连接至电机。

作为一种改进，在试验时：设置高温热电偶和测温仪用于测量气门温度，设置火焰温度监测装置用于监测火焰温度，各信号采集设备均通过信号线，经由信号采集装置的A/D模块连接至上位机。

作为一种改进，所述燃烧器通过燃烧器固定钮固定在燃烧器固定支架上，燃烧器固定支架安装在下支板上；气缸盖固定在上支板上，支板支柱相连上支板和下支板。

作为一种改进，该系统有一控制柜，控制柜中装有变频器及显示温度、压力、电机转速和冲击次数的二次仪表。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：