【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气门导管，具体涉及一种偏磨仿真导管磨耗试验机及其实验方法。
技术介绍
1、在汽车零部件厂家进行导管新材料开发、主机厂进行新机型或新项目开发之前需要选择满足工况要求的导管材料时，一般需先进行导管与气门匹配的单体磨耗实验。
2、目前行业内较先进的导管摩擦实验机，仅仅是将气门导管固定不动，将气门杆穿过导管进行简单的滑动摩擦实验，因气门杆的运动方向与导管纵向轴线的方向基本平行，导管内壁未受到气门杆施加的侧向力，一般实验结束后导管内壁及气门杆的磨损量很小，不能对比出不同导管材料与气门杆匹配时的耐磨性及匹配性差异，也不能模拟发动机中导管与气门匹配时的真实磨损情况。进而使得实验结果对新机型导管材料选择或对导管新材料的耐磨性评价不能形成有力的技术支撑。
3、然而，真实发动机中由于摇臂尖端和摇臂桥之间有一定的相对移动量、液压挺柱与摇臂之间垂直度未达到要求致使摇臂对压块的滑动摩擦力增大或者因气门杆受热变形等多种因素，都会导致发动机工作时气门杆对导管内壁产生侧向力作用。在发动机工作时真实存在的、气门杆有侧向力作用下时气门导管的耐磨性以及导管与气门杆的匹配性，正是主机厂新机型开发或零部件厂家进行导管新材料开发急需掌握的关键数据。因此，为了提高导管摩擦实验精度、提升实验数据可靠性，模拟不同发动机中真实存在的气门杆施加的侧向力是目前的技术瓶颈。
4、为解决上述问题，中国专利技术专利cn109655361a公开一种导管摩擦试验机，包括固定连接在平台端面的工装台，以及安装在工装台上的滑轨，工装台端面安装有模拟缸
5、1、气门导管与气门杆水平装夹，实验时需要切除气门锥盘、仅保留气门杆部，与真实发动机里气门导管的压装方向及气门的运动方向差异较大。
6、2、不能模拟真实发动机的燃烧室侧偏磨现象，施加的侧向力不能直接读出。
7、3、实验机的最高转速、最高加热温度均远低于客户的实验要求。
8、由此可见，开发一种可以模拟真实发动机中导管偏磨的偏磨仿真导管磨耗试验机至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是如何开发一种可以模拟真实发动机中导管偏磨的偏磨仿真导管磨耗试验机。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种偏磨仿真导管磨耗试验机，包括框架本体，所述框架本体包括：
3、定位机构，包括压装有气门导管的模拟缸头，所述气门导管中插入有气门杆；
4、移动测试机构，可带动所述气门杆沿所述气门导管做直线往复运动；以及
5、施力机构，包括分别固定于所述气门杆两端部的万向接头和侧向牵引组件，其中，所述侧向牵引组件包括与所述气门杆固定的钢丝绳、与所述钢丝绳固定连接的配重块以及位置固定且与所述钢丝绳接触以改变所述气门杆受力方向的滑轮，所述配重块的重量可通过所述钢丝绳传递到所述气门杆、所述滑轮可将所述钢丝绳对所述气门杆的水平方向拉力转换为竖直方向拉力，使得所述气门杆可相对所述气门导管作直线往复运动。
6、进一步的，所述万向接头可使得所述气门杆受力端在受力时相对所述气门导管的轴向呈倾斜状态，所述气门杆的两端部均设置有气门锥盘，所述气门锥盘可随所述气门杆沿所述气门导管的轴向做直线往复运动与所述气门导管两端相摩擦，以对所述气门导管的耐磨性进行测试。
7、进一步的，所述模拟缸头于所述框架本体中位置固定，所述气门导管过盈压入所述模拟缸头以对所述气门导管进行限制和固定。
8、进一步的，所述移动测试机构包括与所述万向接头连接的传动连杆，所述传动连杆与主电机的输出端连接，所述主电机工作带动所述侧向牵引组件运动。
9、进一步的，所述钢丝绳通过锁扣与所述气门杆连接；所述配重块通过数显拉力器与所述钢丝绳远离所述气门杆的端部可拆卸连接，以实时监控所述气门杆受到的侧向力值。
10、进一步的，所述模拟缸头的外表面还设置有电电加热器可使所述气门导管、所述气门杆的实验温度最高达到500℃。
11、优选的，还包括显示屏、操作按钮和警报灯。
12、一种偏磨仿真导管磨耗试验机的实验方法，所述方法应用于所述的偏磨仿真导管磨耗试验机。
13、进一步的，所述方法包括：
14、s1、加工组件：所述气门导管的内径与所述气门杆的外径之间的差值为80 -100μm；所述气门导管的燃烧室端、中间以及油封侧三段的内径偏差和真圆度均控制在10μm以内；
15、s2、装配组件并记录组件原始数据：将所述气门导管以20-50μm的过盈量压入所述模拟缸头，且所述气门导管的燃烧室端竖直向上、油封侧竖直向下；并在所述气门导管的燃烧室端标记0°位置，所述0°位置的方向与所述钢丝绳拉力反向一致；精确测量并记录所述气门导管的燃烧室端、中间、油封侧三段的内径，以及所述气门杆的椎盘侧、中间、下部三段的外径；
16、s3、设置实验条件：根据发动机实际工况及所述气门杆的侧向力，装配所述配重块，并记录侧向力数据；其中，所述气门杆的侧向力设置为30-50n；
17、s4、记录若干组实验数据：拆卸所述模拟缸头、气门杆，精确测量并记录实验后所述气门导管的燃烧室端、中间、油封侧三段的内径，以及所述气门杆的椎盘侧、中间、下部三段的外径；再次更换实验组件，并重复以上步骤；
18、s5、分析实验数据：分别计算实验前后所述气门导管和所述气门杆的磨损量，并依据实验数据评价若干组所述气门导管的耐磨性能以及所述气门导管与所述气门杆的匹配性能。
19、进一步的，所述s5中分别计算实验前后所述气门导管和所述气门杆的磨损量的方法包括：
20、s51、计算实验前后的气门导管的燃烧室端、中间、油封侧三段的内径的差值，得出所述气门导管三段的磨损量；计算实验前后所述气门杆的椎盘侧、中间、下部三段的外径的差值，得出所述气门杆三段的磨损量；
21、s52、根据若干组数据中所述气门导管的最大磨损量及平均磨损量评价若干个所述气门导管的耐磨性能；根据所述气门导管三段的磨损量与所述气门杆三段的磨损量叠加后的最大数值和平均数值来评价所述气门导管与所述气门杆的匹配性能。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术改进了施加给气门杆实际受到侧向力的方式，在钢丝绳、配重块和滑轮的配合作用下，能够将配重块竖直方向的重力转化为模拟气门杆受到的侧向力，该设置方式，可以对施加给气门杆的侧向力进行任意调整且便于对施加的侧向力进行实时监控，能够更好地模拟真实发动机中气门导管偏磨的现象。
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1.一种偏磨仿真导管磨耗试验机，包括框架本体(000)，其特征在于，所述框架本体(000)包括：
2.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述万向接头(320)可使得所述气门杆(101)受力端在受力时相对所述气门导管(102)的轴向呈倾斜状态，所述气门杆(101)的两端部均设置有气门锥盘，所述气门锥盘可随所述气门杆(101)沿所述气门导管(102)的轴向做直线往复运动与所述气门导管(102)两端相摩擦，以对所述气门导管(102)的耐磨性进行测试。
3.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述模拟缸头(103)于所述框架本体(000)中位置固定，所述气门导管(102)过盈压入所述模拟缸头(103)以对所述气门导管(102)进行限制和固定。
4.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述移动测试机构包括与所述万向接头(320)连接的传动连杆(201)，所述传动连杆(201)与主电机(202)的输出端连接，所述主电机(202)工作带动所述侧向牵引组件运动。
5.根据权利要求1所述的
6.根据权利要求1-5任一项所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述模拟缸头(103)的外表面还设置有电加热器(401)可使所述气门导管(102)、所述气门杆(101)的实验温度最高达到500℃。
7.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，还包括显示屏(502)、操作按钮(503)和警报灯(501)。
8.一种偏磨仿真导管磨耗试验机的实验方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任一项所述的偏磨仿真导管磨耗试验机。
9.根据权利要求8所述的偏磨仿真导管磨耗试验机的实验方法，其特征在于，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的偏磨仿真导管磨耗试验机的实验方法，其特征在于，所述S5中分别计算实验前后所述气门导管(102)和所述气门杆(101)的磨损量的方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种偏磨仿真导管磨耗试验机，包括框架本体(000)，其特征在于，所述框架本体(000)包括：
2.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述万向接头(320)可使得所述气门杆(101)受力端在受力时相对所述气门导管(102)的轴向呈倾斜状态，所述气门杆(101)的两端部均设置有气门锥盘，所述气门锥盘可随所述气门杆(101)沿所述气门导管(102)的轴向做直线往复运动与所述气门导管(102)两端相摩擦，以对所述气门导管(102)的耐磨性进行测试。
3.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述模拟缸头(103)于所述框架本体(000)中位置固定，所述气门导管(102)过盈压入所述模拟缸头(103)以对所述气门导管(102)进行限制和固定。
4.根据权利要求1所述的偏磨仿真导管磨耗试验机，其特征在于，所述移动测试机构包括与所述万向接头(320)连接的传动连杆(201)，所述传动连杆(201)与主电机(202)的输出端连接，所述主电机(202)工作带动所述侧向牵引组件运动。
5.根据权利要求1所述的偏磨仿真导...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜武松，王宏庆，宣军，吴量，胡兴胜，孙玲，谢小俊，
申请(专利权)人：安庆帝伯粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：
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