[发明专利]柴油机缸套-活塞环摩擦磨损与润滑油膜测量的试验平台

权利要求书

1.一种柴油机缸套-活塞环摩擦磨损与润滑油膜测量的试验平台，其特征是包括台架模块、测控模块和辅助模块，其中：测控模块中测量部分置于台架模块中，测控模块中的控制部分置于台架模块旁；辅助模块置于台架模块周围；台架模块、测控模块以及辅助模块的相互配合，为缸套-活塞环间摩擦学性能及润滑特性的研究提供试验基础；

所述台架模块包括缸盖（25）、缸体（19）及两者的连接固定螺栓，支撑缸体（19）的固定平板（34）及平板支柱（39），固定缸体（19）的固定肋板（31）及其固定螺栓，与缸体（19）配合的缸套（16），位于缸套（16）中的活塞（20）以及让活塞（20）运动的动力部分；整个台架模块通过台架底板（44）置于台架底座（48）上；

所述活塞（20）装有活塞环和油环（21），活塞（20）的往复运动由曲柄连杆（17）机构带动，动力部分由装在电机底座（43）上的变频电机（38）产生，并通过挠性联轴器（37）传递过来，然后带动两个曲轴平衡轴齿轮（8）转动，从而将动力传递给曲轴（11）、曲柄连杆（17），带动活塞（20）运动；

所述曲轴（11）通过曲轴轴承座（9）装在台架底板（44）上，曲轴平衡轴齿轮（8）与装在平衡轴轴承座（5）上的平衡轴曲轴齿轮（4）啮合相连，平衡轴轴承座（5）装在台架底板（44）上，平衡轴曲轴齿轮（4）的平衡轴通过紧固螺栓与台架底座底板（44）相连；

所述测控模块用于控制台架模块的启停，其包括测控PC（1），控制电机启停的变频器（46），防止干扰的变频器输出滤波器（47）及变频器输入滤波器（45），以及测量电机运转速度的光电编码器（40）、压电式加速度传感器（26）和电荷放大器（15），其中：测控PC（1）通过RS485~RS232串口（2）将控制信号传递给变频器（46），实现电机启停和变速，变频器采用JS型变频器；压电式加速度传感器（26）装在缸体内侧，其通过紧固螺钉与缸体紧密相连，与电荷放大器（15）相结合测量缸体振动；

所述测控模块还包括接触电阻测量部分，其作用是测量缸套活塞环间的电阻；接触电阻测量部分包括连接在活塞油环（21）和缸套（16）的接触电阻引线以及接触电阻传感器（12）所组成的回路，油环非摩擦面包有上耐高温、高压的绝缘纸，将引线穿过活塞油环（21）槽上的布油孔，沿着曲柄连杆（17）引出机体，与缸套（16）电极引线一起，并由接触电阻变送器（12）传递至NI信号接线盒（14）由数据采集卡（3）采集，并保存至测控PC（1）中；

所述测控模块还包括摩擦力测量部分，其作用是测量缸套活塞环间的摩擦力；该摩擦力测量部分包括设置在缸套底部的摩擦力传感器（13），以及设置在缸套（16）底部的摩擦力传感器（13），缸套（16）底部开有螺纹孔配合有小平板（54），摩擦力传感器（13）的上下螺杆（50）、（51）分别安装在小平板（54）和机体固定平板的光孔之中，并用紧固螺母。

2.根据权利要求1所述的试验平台，其特征是所述测控模块还包括布置在缸体内的缸套-活塞环间油膜接触电阻变送器（12），以及用于采集变频电机转速的光电编码器（40），检测缸套温度的温度传感器（18），检测气缸压力的压力传感器（23）。

3.根据权利要求1所述的试验平台，其特征是所述辅助模块包括恒温装置、润滑装置、空气加载装置，分别起到包括控制试验变量温度、滑油注入量、压力的作用，其中：恒温装置由水泵（36）、恒温水箱（33）、水管接头（32）组成，控制缸体（19）与缸套（16）间的水温温度；润滑装置由齿轮油泵（30）、流量调节针阀（29）、七路分油模块（28）、滑油单向阀（27）、缸盖滑油接头（24）以及曲轴滑油接头（35）组成，为活塞（20）运动时给缸套（16）以及平衡轴曲轴齿轮（4）提供润滑；空气加载装置由空压机（42）、空压机开关（41）、空气单向阀气动接口（22）组成，控制气缸内压力。

4.根据权利要求1至3中任一所述试验平台的用途，其特征是用于测量不同工况条件下缸套-活塞环间的油膜厚度，和测量缸套-活塞环间的摩擦力。