[发明专利]一种凸轮-挺柱摩擦副的磨损测试装置

说明书

本发明公开了一种凸轮‑挺柱摩擦副的磨损测试装置，包括机座、电机、凸轮轴、凸轮下端架、支撑杆以及凸轮顶推机构，凸轮下端架通过支撑杆固定于机座上，电机与凸轮轴连接，凸轮轴上具有进气凸轮和排气凸轮，凸轮轴安装于凸轮下端架上，凸轮顶推机构包括进气轮顶推机构和排气轮顶推机构，进气轮顶推机构和排气轮顶推机构均包括挺柱、推杆、上弹簧座、加载弹簧、下弹簧座以及加载力调整机构，挺柱滑动穿接于凸轮下端架上。本发明解决了发动机整机台架试验和实际发动机综合考察周期冗长以及复杂的问题，能实现在短试验周期内完成凸轮‑挺柱摩擦副的磨损特性评估，给实际生产提供可靠依据。

技术领域

本发明涉及凸轮-挺柱摩擦副磨损测试领域，特别涉及一种凸轮-挺柱摩擦副的磨损测试装置。

背景技术

凸轮和挺柱配对副是配气机构中的关键零部件，凸轮在绕着凸轮轴旋转运动中，控制着挺柱的运动规律，进而将运动传递到气门，使其按照设计的规律开闭气门，保障发动机的“呼吸”。随着柴油机不断地向高速、高功率发展，配气机构的弹簧力、凸轮挺柱接触面间的相对滑动速度不断地增加，进一步恶劣了凸轮挺柱接触副的工况。在配气机构的各个零件中，以凸轮和挺柱之间的接触应力最为严重，而接触应力的大小是影响接触副磨损程度的关键因素。凸轮挺柱接触副磨损失效问题已经成为发动机可靠性增长的重要研究课题。

然而国内外实行的凸轮-挺柱摩擦副磨损试验的实验效果不理想，凸轮和挺柱的工作载荷、挺柱的种类、弹簧的种类、发动机的转速、润滑油的品质和压力无法进行随意调整，这就导致无法研究凸轮-挺柱摩擦副在各种恶劣的工作环境中工作情况。而凸轮-挺柱摩擦副的磨损试验通常实行整机耐久试验，不仅周期冗长效率低下，且需要花费大量的人力物力。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种凸轮-挺柱摩擦副的磨损测试装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种凸轮-挺柱摩擦副的磨损测试装置，包括机座、电机、凸轮轴、凸轮下端架、支撑杆以及凸轮顶推机构，凸轮下端架通过支撑杆固定于机座上，电机与凸轮轴连接，凸轮轴上具有进气凸轮和排气凸轮，凸轮轴安装于凸轮下端架上，凸轮顶推机构包括进气轮顶推机构和排气轮顶推机构，进气轮顶推机构和排气轮顶推机构均包括挺柱、推杆、上弹簧座、加载弹簧、下弹簧座以及加载力调整机构，挺柱滑动穿接于凸轮下端架上，且两挺柱分别对应进气凸轮和排气凸轮设置，推杆上部与挺柱连接，上弹簧座固定于推杆上，下弹簧座设置于加载力调整机构上，加载弹簧两端分别与上弹簧座和下弹簧座连接，加载力调整机构包括曲柄安装架、曲柄、连杆、加力滑块、加力压块以及用于驱动所述曲柄的步进电机，曲柄铰接于曲柄安装架上，加力滑块通过连杆与曲柄连接，加力滑块顶面为加载斜面，加力压块底面为与加载斜面相配合的配合斜面，下弹簧座设置于加力压块顶部。

优选的，进气轮顶推机构和排气轮顶推机构均还包括两推杆锁片，推杆锁片呈“C”形，两推杆锁片开口相对设置形成一环形锁片，环形锁片内侧面凸出有圆弧连接环面，环形锁片外侧面的截面为从上往下直径逐渐缩小的弹簧座连接斜面，推杆与上弹簧座连接处开设有与圆弧连接环面相配合的连接环槽，上弹簧座中心轴向开设有供推杆穿过的配合通孔，配合通孔上部壁面为从上往下孔径逐渐减少且与弹簧座连接斜面相匹配的锁片连接斜面，环形锁片套装于推杆上，且圆弧连接环面连接到连接环槽中，上弹簧座的锁片连接斜面在加载弹簧的顶推下与环形锁片的弹簧座连接斜面相接触。

优选的，还包括测速齿轮以及检测测速齿轮速度的测速传感器，测速齿轮安装于凸轮轴上。

优选的，还设置有油泵、油管以及喷头，油泵与油管连接，喷头为两个分别连接到油管上，且两喷头分别对应进气凸轮和排气凸轮设置。

优选的，还包括两个中通的挺柱筒，凸轮下端架对应进气凸轮和排气凸轮位置分别开设有筒安装孔，两个挺柱筒分别安装于筒安装孔中，进气轮顶推机构和排气轮顶推机构的挺柱分别配合到挺柱筒中。

优选的，进气轮顶推机构和/或排气轮顶推机构的加力滑块底部设置有滑块滚轮，机座对应两加力滑块位置处设置有供滑块滚轮滑动的机座平台；