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专利摘要

本发明公开了一种用于模拟LNG燃料柴油机环境的缸套‑活塞环试验平台，包括试验平台、样品仓、缸套夹具、活塞环夹具、主连杆、驱动装置、数据监测装置和数据采集装置；样品仓上设有控制其内湿度的压缩空气供给装置；缸套夹具设于样品仓内的试验平台上，缸套夹具底部设有温控装置，活塞环夹具设于样品仓内缸套夹具上方，且通过竖直平移装置安装在主连杆的一端；主连杆中部通过水平方向的滑动副与样品仓侧板相连，并延伸到样品仓外通过传动装置与驱动装置；数据监测装置用于监测活塞环与缸套相对运动过程中的温度、压力、摩擦力及油膜厚度。可以模拟LNG燃料柴油机的高温、高压和干燥环境等真实的摩擦工况。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110381907.7
申请日期:
2021-04-09
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
G01M15/04 ; G01M15/02
发明/设计人:
郭智威，杜昌，盛晨兴，袁成清
权利要求: 1.一种用于模拟LNG燃料柴油机环境的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：包括试验平台、样品仓、缸套夹具、活塞环夹具、主连杆、驱动装置、数据监测装置和数据采集装置；所述样品仓可拆卸的固定在试验平台上，所述样品仓为封闭性仓，样品仓上设有控制其内湿度和气压的压缩空气供给装置；所述缸套夹具设于样品仓内的试验平台上，用于夹持切片的缸套，缸套夹具底部设有给缸套加热的温控装置；所述活塞环夹具设于样品仓内缸套夹具上方，用于夹持切片的活塞环，活塞环夹具顶部通过竖直平移装置安装在主连杆的一端，通过竖直平移装置调整活塞环与缸套之间的正接触压力；所述主连杆水平方向设置，主连杆中部通过水平方向的滑动副与样品仓侧板相连，主连杆另一端延伸到样品仓外通过传动装置与驱动装置，通过驱动装置驱动主连杆在水平方向来回运动，从而带动活塞环夹具及其上的活塞环与缸套夹具上的缸套发生相对运动；所述数据监测装置用于监测活塞环与缸套相对运动过程中的温度、压力、摩擦力及油膜厚度；所述数据采集装置用于采集数据监测装置的监测数据；所述活塞环夹具包括第一底座、固定杆以及将两者相连检测竖直接触压力的压力传感器，所述固定杆上部通过竖直平移装置与主连杆相连，所述第一底座底部设有用于夹持活塞环的夹持片，所述夹持片有两个，包括固定片和活动片，所述固定片和活动片通过螺栓相连从两端将活塞环切片夹紧，所述固定片和活动片上分别设有一个应变片，通过两个应变片检测活塞环切片与缸套切片之间的横向摩擦力；所述竖直平移装置包括调节螺母和设于固定杆上部的外螺纹，所述调节螺母通过轴承安装在主连杆上，固定杆通过螺纹配合与调节螺母相连，通过拧动调节螺纹调整主连杆在竖直方向的位置，所述固定杆上部设有竖直滑槽，所述主连杆上设有深入到竖直滑槽内防止固定杆自身转动的凸块。2.根据权利要求1所述的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：所述驱动装置包括电机和变频器，所述传动装置包括主杆支柱、曲柄和连杆，所述主杆支柱固定在样品仓外的试验平台上，主杆支柱顶部设有水平滑槽，主连杆顶部设有与水平滑槽配合安装的导轨，所述连杆一端与主连杆相连，另一端与曲柄相连，所述曲柄安装在电机的输出轴上，通过曲柄和连杆将电机的转动转换为主连杆的来回运动。3.根据权利要求1所述的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：所述压缩空气供给装置为空气干燥压缩机。4.根据权利要求1所述的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：所述缸套夹具包括第二底座和设于第二底座上的固定槽，所述固定槽为弧形槽，固定槽两侧的第二底座上设有通过螺栓可拆卸相连的定位块。5.根据权利要求4所述的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：所述温控装置包括设于缸套夹具与试验平台之间均热板和绝热垫，所述均热板内设有若干均布的加热孔，所述加热孔内设有均布的电阻丝，通过电阻丝和温度传感器配合控制均热板的温度，从而为缸套提供设定的温度环境。6.根据权利要求4所述的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：所述样品仓内设有监测其内气压的压力传感器，缸套切片与活塞环切片之间设有测接触电阻的电流表，通过接触电阻换算出缸套切片与活塞环切片之间的油膜厚度。7.根据权利要求1-6任意一项所述的缸套-活塞环试验平台，其特征在于：所述样品仓的侧板设有水平滑孔，水平滑孔四周设有填料盒，主连杆从水平滑孔伸出样品仓后，在主连杆四周的填料盒内装有密封填料并压紧填料压盖，通过密封填料和填料压盖保证主连杆的自由运动和密封。