[实用新型]一种对整体零部件进行耐热疲劳试验的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，特别涉及一种对整体零部件进行耐热疲劳试验的系统。

背景技术

气缸体、气缸盖、排气管等是发动机的主要零部件，其耐热疲劳性能的好坏直接影响发动机的整体品质。发动机的零部件一旦进行材料变更或结构更改都必须进行模拟工况的可靠性试验。气缸体、气缸盖、排气管等零部件需要在高温下工作，因此，对于这些零部件的材料变更或结构改进，均需要进行耐热疲劳试验。目前对发动机气缸体、气缸盖、排气管等零部件的耐热疲劳试验有如下方式。

第一种是在发动机台架试验机上做可靠性试验，这种方式需要针对每种结构或材料的零部件装配到一台发动机上，然后连接到台架试验机上进行可靠性试验。针对每种结构或材料的零部件装配一台发动机，试验成本很高；并且一次试验只能对一个零部件进行试验，正常情况下每次试验需要耗时500小时，对不同结构或材料的同一种零部件全部做一次试验，周期很长，效率很低；不能同时对同一种零部件的不同结构或材料进行试验，无法保证试验条件相同，且无法进行直接对比，这样的试验误差较大。

第二种是在将零部件的局部取薄片后加工为结构相同的标准试样，或将与该零部件材质相同的试块加工成结构相同的标准试样，将标准试样在小型加热装置（加热温度在200℃以下）内加热到设定温度后，再用水或空气的方式冷却停留一段时间，如此反复做冷热冲击疲劳试验，根据热疲劳裂纹萌生的早晚和扩展速率做出判定。

金属材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后发生部分或完全断裂，断裂包括裂纹的萌生与扩展的过程。

由于这种方式中的小型加热装置的最高温度在200℃以下，而气缸体、气缸盖、排气管的工作温度在500℃以上，因此无法模拟这些零部件在实际工况下的零部件的热疲劳情况；这种方式无法反应同一种材料的不同结构的零部件的热疲劳性能，因此试验结果准确度欠佳；试验时需要专人在现场操作，每隔数分钟一个冷热循环，每次均需要操作人员从加热装置取出样件并放入水中冷却，然后再放回加热装置内，工作强度高，且效率低。

另外，还有一种气缸盖的热疲劳试验机，根据气缸盖上的温度场分布情况在相应位置钻出若干个通孔，用于安装热电偶，在PLC系统上设置各个部位的加热温度和冷却时间等参数，然后通过线圈对缸盖底面的燃烧室区域进行循环式的加热和空冷以评判裂纹萌生和扩展情况。这种方式只能对气缸盖做试验，通用性差；每次仅能试验一缸，为避免对临近缸造成影响，只能对不相邻的两个缸进行试验，如六缸的气缸盖只能对第二和第五缸进行试验，无法确定未做试验的那些缸是否存在薄弱位置；不同的气缸盖的温度场分布不同，需要准备专用的线圈，且热电偶仅能一次性使用，试验成本高；每次仅能试验一个气缸盖，不能同时对采用不同结构或不同材料的气缸盖方案进行试验，无法保证它们的试验条件完全相同，且无法直接对比，对评判各方案的优劣有一定影响。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种零部件整体耐热疲劳的试验系统，从而克服发动机气缸体、气缸盖、排气管等零部件的耐热疲劳试验效率低、准确度欠佳的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种对整体零部件进行耐热疲劳试验的系统，系统包括：容置装置，设有多个容置腔，多个容置腔用于容置同一种类型的零部件组，零部件组包括不同材料或不同结构的多个零部件；加热炉，容置装置容置在加热炉内进行加热；水箱，其内设有水循环控制装置，容置装置内的零部件在加热后放置在水箱内进行冷却；以及PLC控制器，其控制试验系统的运行。

优选地，上述技术方案中，耐热疲劳试验系统还包括与PLC控制器配合运行的自动吊运机构，自动吊运机构包括吊钩，以及使吊钩横向滑动的横向导轨和使吊钩上下运动的纵向导轨和滑枕；横向导轨通过横梁支撑，横梁上设有用于指导吊钩的运行轨迹的编码器。

优选地，上述技术方案中，加热炉内设有可移动的安置台，容置装置放置在安置台上。

优选地，上述技术方案中，容置装置上设有提梁和卡扣，提梁通过卡扣固定在容置装置上，以用于运输容置装置。

优选地，上述技术方案中，加热炉固定在地面上。

优选地，上述技术方案中，加热炉部分地固定在地面下，且容置装置放置在加热炉的底部。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：