專利名稱：壓氣機磨損試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種試驗裝置，具體涉及一種壓氣機磨損試驗裝置。
技術背景
一般渦輪增壓器的壓氣機性能試驗采用氣動試驗臺或電動試驗臺。如圖1所示， 氣動試驗臺裝置進行試驗時，將試驗的渦輪增壓器裝在試驗臺架上。由外氣源壓縮空氣吹動渦輪做功，渦輪機帶動壓氣機運轉(zhuǎn)。通過調(diào)節(jié)外源壓縮空氣管路上的閥門調(diào)節(jié)進風量，控制壓氣機的轉(zhuǎn)速變化。當進風量增加時，壓氣機的轉(zhuǎn)速升高；進風量減少時，壓氣機的轉(zhuǎn)速降低。通過調(diào)節(jié)壓氣機出氣管路上的閥門，可以控制壓氣機的流量。當外源壓縮空氣不能使壓氣機達到高的轉(zhuǎn)速時，可在管路中的燃燒室內(nèi)噴油燃燒，產(chǎn)生高溫燃氣來吹動渦輪，從而提高渦輪的做功能力，使渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速升高到所需要的數(shù)值。
電動試驗臺裝置進行試驗時，壓氣機由電動機帶動運轉(zhuǎn)。由于壓氣機的轉(zhuǎn)速電動機的轉(zhuǎn)速高，兩者之間加裝增速器，通過調(diào)節(jié)電動機的功率，可以控制壓氣機轉(zhuǎn)速的變化； 通過調(diào)節(jié)壓氣機出口管路上的閥門，可以控制壓氣機的流量。
申請?zhí)枮镃N200710176677. 0的發(fā)明公開了一種帶有輔助制動系統(tǒng)的渦輪增壓器性能測試試驗臺，涉及機電領域，是一種同時具有渦輪增壓器壓氣機性能測試、渦輪性能測試和自循環(huán)性能測試的試驗臺，包括電加熱器、外氣源進氣閥、燃燒室、輔助增壓器、用于進行各種試驗工況調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥、相應的連接管道以及完成測試所需的傳感器。該試驗臺利用外氣源輸入的壓縮空氣，分別采用燃燒室噴油點火燃燒和電加熱器加熱的方法產(chǎn)生高溫氣體驅(qū)動渦輪增壓器的渦輪旋轉(zhuǎn)，通過相應的閥門調(diào)節(jié)，能夠達到渦輪增壓器壓氣機性能測試、渦輪性能測試及自循環(huán)性能測試所需要的各種工作狀態(tài)，特別的，在渦輪性能測試試驗中渦輪功的吸收由一個輔助渦輪增壓器輔助完成，該增壓器的壓氣機葉輪是特殊設計的具有更強吸功能力的葉輪。
申請?zhí)枮镃N200510135565. 1的發(fā)明公開了一種渦輪增壓器自循環(huán)低周疲勞試驗臺，包括外氣源進氣閥、燃燒室、增壓器壓氣機進、出口管道、燃氣轉(zhuǎn)換閥和增壓器排氣管道，其中燃燒室一端與外氣源進氣閥連接，另一端與燃氣轉(zhuǎn)換閥連接，增壓器壓氣機出口管道一端安裝在進氣閥與燃燒室之間的管道上，壓氣機出口管道的另一端連接在增壓器上， 燃氣轉(zhuǎn)化閥與增壓器渦輪進口連接，增壓器上設置增壓器壓氣機進氣與渦輪排氣管道。該試驗臺利用增壓器壓氣機壓縮后的空氣代替外氣源輸入的壓縮空氣，在燃燒室噴入燃油點火燃燒后，產(chǎn)生的燃氣驅(qū)動增壓器渦輪運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)增壓器的自循環(huán)運轉(zhuǎn)，將大大減少電力的消耗，僅僅需要消耗適量的柴油，降低了實驗成本。
增壓器在運行過程中，進入壓氣機的空氣并不完全是純凈空氣。尤其是對于特種環(huán)境作業(yè)的車輛，通過空氣濾后進入壓氣機的空氣中可能夾雜著塵土、細砂乃至金屬屑等顆粒物。壓氣機在輸送含有這些顆粒物的氣體時，由于顆粒物以較高的速度運動并與壓氣機葉輪表面碰撞、摩擦，致使葉輪磨損，導致壓氣機無法高效運行，甚至影響壓氣機的使用壽命。壓氣機葉輪的磨損是一個十分復雜的物理過程，它與流體速度、流動形式、碰撞過程、 顆粒粒度和粒形、混合物濃度以及結(jié)構(gòu)設計和所用材料等因素都有關系。各因素之間相互制約，而且各因素內(nèi)部又有諸多參數(shù)需加以考慮，因此通過試驗的方法驗證特定的顆粒物對壓氣機葉輪的磨損是一條有效地途徑。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種壓氣機磨損試驗裝置，該裝置能夠驗證特定的顆粒物對壓氣機葉輪的磨損，為壓氣機提供技術參數(shù)，從而保證壓氣機能夠高效運行， 提高壓氣機的使用壽命。
本發(fā)明的技術方案一種壓氣機磨損試驗裝置，它包括壓氣機前進氣管路、壓氣機、壓氣機后排氣管路、壓力源、渦輪機；壓氣機前進氣管路、壓氣機后排氣管路分別與壓氣機連接，渦輪機與壓氣機同軸固定連接，壓力源與渦輪機連接，壓氣機前進氣管路中設置有顆粒物填充裝置。
外界新鮮空氣通過壓氣機前進氣管路進入壓氣機，經(jīng)壓氣機做功后，新鮮空氣的壓力增大，沿壓氣機后排氣管路進入氣缸；壓力源為渦輪機提供壓力，驅(qū)動渦輪機轉(zhuǎn)動 ’禍輪機和壓氣機通過同軸固定連接，壓力源的驅(qū)動下，渦輪機和壓氣機以相同的角速度轉(zhuǎn)動。
壓力源可以是壓縮氣瓶、壓縮機或燃燒室。
本發(fā)明的優(yōu)選技術方案一是在壓氣機前進氣管路中，顆粒物填充裝置和壓氣機之間設置有顆粒物均勻混合導流裝置，以實現(xiàn)進入壓氣機的氣體中顆粒物均勻混合的技術效: O
本發(fā)明的優(yōu)選技術方案二是在壓氣機后排氣管路設置有顆粒物回收裝置，實現(xiàn)顆粒物的回收，以達到環(huán)保和節(jié)約材料的技術效果。
所述顆粒物填充裝置是漏斗或者喂料機的任意一種。
所述的漏斗的小半徑處設置有閥門，可以實現(xiàn)定量控制顆粒物填充速度的技術效^ ο
所述顆粒物均勻混合導流裝置是塑料網(wǎng)或金屬網(wǎng)中的任意一種。
所述顆粒物回收裝置是旋風分離器或多級濾網(wǎng)中的任意一種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果本發(fā)明通過在壓氣機前進氣管路中設置顆粒物填充裝置和在壓氣機后排氣管路中設置顆粒物回收裝置，通過試驗的方法驗證特定的顆粒物對壓氣機葉輪的流體速度、流動形式、碰撞過程、顆粒粒度和粒形、混合物濃度以及結(jié)構(gòu)設計和所用材料等因素，從而得出壓氣機磨損的技術參數(shù)，通過得出的技術參數(shù)供參考，從而保證壓氣機能夠高效運行，提高壓氣機的使用壽命。


圖1是現(xiàn)有技術中壓氣機氣動試驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
一種壓氣機磨損試驗裝置，它包括壓氣機前進氣管路1、壓氣機2、壓氣機后排氣管路3、壓力源4、渦輪機5，壓氣機前進氣管路1、壓氣機后排氣管路3分別與壓氣機2連接， 渦輪機5與壓氣機2同軸固定連接，壓力源4與渦輪機5連接，壓氣機前進氣管路1中設置有顆粒物填充裝置6。
在顆粒物填充裝置6與壓氣機2之間的壓氣機前進氣管路1中設置有顆粒物均勻混合導流裝置7。
在壓氣機后排氣管路3中設置有顆粒物回收裝置8。
所述壓力源4可以是壓縮機、壓縮氣瓶或燃燒室的任意一種。
所述顆粒物填充裝置6是漏斗或者喂料機的任意一種。
所述的漏斗的小半徑處設置有閥門。
所述顆粒物均勻混合導流裝置7是塑料網(wǎng)或金屬網(wǎng)中的任意一種。在壓氣機前進氣管路1中設置顆粒物填充裝置6，顆粒物可以通過該填充裝置進入試驗系統(tǒng)，試驗過程中，顆粒物，例如塵土、細砂、塑料顆粒、金屬屑等固體顆粒可以通過顆粒物填充裝置進入進氣管道，繼而進入壓氣機內(nèi)部，通過壓氣機與顆粒物的接觸、摩擦，最終確定各種顆粒物對壓氣機的磨損影響。沿著進氣管路通過一套顆粒物均勻混合導流裝置 7實現(xiàn)顆粒物與空氣的均勻混合，然后進入壓氣機2，與旋轉(zhuǎn)的壓氣機葉輪接觸、摩擦以后， 進入壓氣機后排氣管路3，最后在壓氣機后排氣管路上設置顆粒物回收裝置8。對于固體顆粒，采用高效旋風分離器作為顆粒物回收裝置實現(xiàn)空氣與顆粒物的分離。
權(quán)利要求
1.一種壓氣機磨損試驗裝置，它包括壓氣機前進氣管路(1)、壓氣機(2)、壓氣機后排氣管路(3)、壓力源(4)、渦輪機(5)，壓氣機前進氣管路(1)、壓氣機后排氣管路(3)分別與壓氣機(2)連接，渦輪機(5)與壓氣機(2)同軸固定連接，壓力源(4)與渦輪機(5)連接，其特征是壓氣機前進氣管路(1)中設置有顆粒物填充裝置(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是在顆粒物填充裝置(6)與壓氣機(2)之間的壓氣機前進氣管路(1)中設置有顆粒物均勻混合導流裝置(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是在壓氣機后排氣管路(3)中設置有顆粒物回收裝置(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是所述壓力源(4)可以是壓縮機、壓縮氣瓶或燃燒室的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是所述顆粒物填充裝置(6)是漏斗或者喂料機的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是所述的漏斗的小半徑處設置有閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是所述顆粒物均勻混合導流裝置(7)是塑料網(wǎng)或金屬網(wǎng)中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓氣機磨損試驗裝置，其特征是所述顆粒物回收裝置(8)是旋風分離器或多級濾網(wǎng)中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓氣機磨損試驗裝置，它包括壓氣機前進氣管路(1)、壓氣機(2)、壓氣機后排氣管路(3)、壓力源(4)、渦輪機(5)、顆粒物填充裝置(6)、顆粒物均勻混合導流裝置(7)和顆粒物回收裝置(8)，壓氣機前進氣管路(1)、壓氣機后排氣管路(3)分別與壓氣機(2)連接，壓氣機前進氣管路(1)中設置有顆粒物填充裝置(6)，顆粒物均勻混合導流裝置(7)設置在顆粒物填充裝置(6)與壓氣機(2)之間，顆粒物回收裝置(8)設置在壓氣機后排氣管路(3)中。本發(fā)明該裝置能夠驗證特定的顆粒物對壓氣機葉輪的磨損，為壓氣機提供技術參數(shù)，從而保證壓氣機能夠高效運行，提高壓氣機的使用壽命。
文檔編號F04B51/00GK102518582SQ201110406129
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉勝, 卞爾保, 曹志義, 梁永森, 梁紅波, 殷玉恩 申請人:中國兵器工業(yè)集團第七○研究所