[发明专利]一种气阀-阀座摩擦磨损试验机及使用方法

说明书

本发明提供一种气阀‑阀座摩擦磨损试验机及使用方法，试验机包括支撑平台以及安装在支撑平台上的驱动复位装置、旋转机构、气阀、与气阀阀锥面紧密贴合的阀座、加热装置、腐蚀系统和冷却系统，阀座通过定位垫片安装在试验机的中心位置；驱动复位装置与气阀相连，用于实现气阀的往复开合的冲击运动，旋转机构与气阀相连，用于实现气阀的微动旋转，气阀运动过程中与阀座间进行摩擦运动；加热装置用于提供高温环境，腐蚀系统用于提供腐蚀气氛环境，冷却系统用于实现试验机的降温。本发明能够模拟气阀的冲击运动及微动旋转，使气阀在冲击运动中带有微动旋转，能更好地模拟摩擦副的运动形式；能够营造高温及含硫的腐蚀气氛，工况更贴近实机。

技术领域

本发明涉及摩擦磨损试验技术领域，具体而言，尤其涉及一种气阀-阀座摩擦磨损试验机及使用方法。

背景技术

气阀-阀座是内燃机中工作环境较为恶劣的摩擦副之一，其直接与高温高压的燃气接触，在不断的冲击运动中还承受着燃气带来的腐蚀磨损。尤其是排气阀，工作条件最为恶劣，在实际内燃机的使用中是检修的重中之重。为了提高气阀-阀座的摩擦磨损性能，很多厂家及研究者从材料及加工工艺方面对其进行了研发。由于台架试验费时费力且成本较高，所以，研制一台模拟气阀-阀座工况及运动形式的摩擦磨损试验机尤为必要。气阀-阀座的磨损形式主要由落座冲击及微滑移两种，气阀在冲击运动中伴随着微动旋转，环境气氛主要是高温及含硫的腐蚀气体。为了模拟以上的工况，设计了一种新型气阀-阀座摩擦磨损试验机。

目前，国内外现有的气阀-阀座摩擦磨损试验机多数只能模拟气阀冲击运动这一种形式，缺乏微动旋转。另外，还有大多试验机只模拟高温，缺乏含硫腐蚀气氛的模拟因素。本发明提供的试验机不仅能够模拟气阀的冲击运动及微动旋转，还能够营造高温及含硫的腐蚀气氛，工况更贴近实机。而且可更换不同型号不同大小的气阀-阀座配对副，实用性更强。

发明内容

根据上述提出的现有气阀-阀座摩擦磨损试验机多数只能模拟气阀冲击运动这一种形式，缺乏微动旋转；大多试验机只模拟高温，缺乏含硫腐蚀气氛的模拟因素的技术问题，而提供一种气阀-阀座摩擦磨损试验机及使用方法。本发明主要利用调速电机带动凸轮轴旋转运动，由凸轮桃尖旋转使气阀进行往复开合的冲击运动；旋转机构实现气阀的微动旋转；阀座替换工装用来更换不同大小的阀座；试验机的加载由调节弹簧的弹力大小来加以改变；加热装置的温度由热电偶测量；腐蚀系统由进排气管和含硫气瓶组成，用于提供腐蚀气氛环境；冷却系统由冷却水腔、循环泵、冷却水管和冷却水桶组成，用于实现试验机的降温，保护高温下的其他零部件。

本发明采用的技术手段如下：

一种气阀-阀座摩擦磨损试验机，包括：支撑平台以及安装在支撑平台上的驱动复位装置、旋转机构、气阀、与气阀阀锥面紧密贴合的阀座、加热装置、腐蚀系统和冷却系统，阀座通过定位垫片安装在试验机的中心位置；所述驱动复位装置与气阀相连，用于实现气阀的往复开合的冲击运动，所述旋转机构与气阀相连，用于实现气阀的微动旋转，使气阀在冲击运动中带有微动旋转，模拟气阀与阀座间摩擦副的运动形式(气阀运动过程中与阀座间进行摩擦运动)；所述加热装置用于提供高温环境，所述腐蚀系统用于提供腐蚀气氛环境，所述冷却系统用于实现试验机的降温。

进一步地，所述驱动复位装置安装在支撑平台上方，由调速电机、带轮、保护壳以及置于保护壳内的凸轮轴、凸轮、间隙调整垫片、弹簧和弹簧导向块组成，保护壳上设有注油孔；调速电机的电机轴与带轮的一侧相连，凸轮轴的一端与带轮的另一侧相连，另一端设置凸轮，通过调速电机驱动带轮转动，带轮驱动凸轮轴带着凸轮转动；弹簧导向块的内部具有容纳腔室，弹簧设置在容纳腔室内，间隙调整垫片的下表面与弹簧顶部固定连接，上表面与凸轮接触连接，气阀的阀杆贯穿弹簧的顶部两侧安装有卡环，卡环与弹簧顶部固定连接；当凸轮转动时，向下压动间隙调整垫片，使气阀向下移动，弹簧被压缩，当凸轮转动至其桃尖与间隙调整垫片接触时，弹簧处于最大压缩状态，凸轮继续转动，弹簧复位，间隙调整垫片带着气阀向上移动，从而实现气阀的往复开合的冲击运动。

进一步地，所述旋转机构安装在弹簧下方，嵌入至支撑平台内；