專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高壓油管疲勞試驗(yàn)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管疲勞試驗(yàn)方法。本發(fā)明還涉及高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
高壓油管是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，為形狀復(fù)雜的管型零件，負(fù)責(zé)將燃油泵輸送來(lái)的高壓、高頻、高幅波動(dòng)的燃油實(shí)時(shí)輸送到噴油器，與燃油泵、噴油器等構(gòu)成燃油系統(tǒng)，完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給。燃油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸前需要很高的壓力，才能實(shí)現(xiàn)較好的霧化、燃燒效果，燃油的壓力通常是通過(guò)燃油泵實(shí)現(xiàn)的，目前機(jī)械燃油泵式柴油機(jī)的最大燃油壓力通常在800 1500baro機(jī)械泵燃油系統(tǒng)的燃油壓力會(huì)隨著燃油泵轉(zhuǎn)角的變化而變化，通常高壓油管中的壓力在一個(gè)壓力脈沖內(nèi)會(huì)從Obar升高到燃油最大壓力之后再降至Obar，一秒鐘內(nèi)燃油壓力波動(dòng)的次數(shù)即為脈沖頻率，其隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，目前國(guó)內(nèi)柴油機(jī)高壓油管內(nèi)燃油的脈沖頻率通常為10 20Hz。高壓油管在工作過(guò)程中承受較為苛刻的工作條件，尤其是機(jī)械泵用高壓油管，其要承受燃油的高頻高壓脈沖沖擊，因此高壓油管經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋問(wèn)題，疲勞裂紋不但會(huì)直接引起發(fā)動(dòng)機(jī)故障，由裂紋導(dǎo)致的燃油泄漏還會(huì)極易引起火災(zāi)甚至爆炸等嚴(yán)重后果。目前，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管的試驗(yàn)設(shè)備是高壓油管靜壓力打壓設(shè)備，即只能使高壓油管維持在一定的高壓(通常2500bar)下一段時(shí)間(通常60s)進(jìn)行耐壓考核，但靜載荷試驗(yàn)不能代替疲勞試驗(yàn)，因此不能實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管的疲勞壽命考核。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管疲勞壽命的考核，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種高壓油管疲勞試驗(yàn)方法。該方法可以使被測(cè)高壓油管在聞壓、聞?lì)l、聞幅的工況下完成疲勞壽命的考核。本發(fā)明的第二目的是提供一種實(shí)施上述方法的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種高壓油管疲勞試驗(yàn)方法，包括以下步驟步驟1:將高壓油管通過(guò)工裝固定，其進(jìn)油口連接高頻脈沖動(dòng)力源的出油口，出油口連接泄壓裝置的進(jìn)油口；步驟2 :根據(jù)高壓油管的實(shí)際承受油壓、脈沖頻率及強(qiáng)化考核系數(shù)，調(diào)節(jié)高頻脈沖動(dòng)力源的輸入?yún)?shù)，使輸出壓力和脈沖頻率滿(mǎn)足考核要求；步驟3 :根據(jù)高壓油管的設(shè)計(jì)要求、發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的工況條件及整機(jī)耐久考核指標(biāo)制定高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)；步驟4 :如果高壓油管考核壽命超過(guò)高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)，則高壓油管通過(guò)疲勞考核，否則視為不合格。優(yōu)選地，所述高頻脈沖動(dòng)力源的最大壓力為100(T3000bar、壓力波動(dòng)范圍為(T2000bar、脈沖頻率為20 30Ηζ，所述泄壓裝置的開(kāi)啟壓力為10(T300bar。為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明還提供一種高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，包括燃油箱、高頻脈沖動(dòng)力源、第一連接件、第二連接件和泄壓裝置；所述第一連接件的進(jìn)油口連接所述高頻脈沖動(dòng)力源的出油口，所述第一連接件的出油口用于連接被測(cè)高壓油管的進(jìn)油口 ；所述第二連接件的進(jìn)油口用于連接被測(cè)高壓油管的出油口，所述第二連接件的出油口連接所述泄壓裝置的進(jìn)油口 ；所述泄壓裝置的出油口返回至燃油箱。優(yōu)選地，所述泄壓裝置的出油口通過(guò)第三連接件與燃油箱連接。
優(yōu)選地，所述燃油箱與高頻脈沖動(dòng)力源之間設(shè)有燃油濾清器。優(yōu)選地，所述高頻脈沖動(dòng)力源、泄壓裝置均設(shè)有進(jìn)行降溫的冷卻裝置。優(yōu)選地，所述高頻脈沖動(dòng)力源為單體泵及其控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述高頻脈沖動(dòng)力源為氣液增壓泵及其控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述高頻脈沖動(dòng)力源為共軌泵及其控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述泄壓裝置為噴油器。優(yōu)選地，所述第一連接件、第二連接件和第三連接件為帶有接頭的連接管路。高壓油管管內(nèi)燃油的高頻、高壓脈沖沖擊所引起的油管疲勞裂紋是導(dǎo)致高壓油管漏油的主要原因之一，本發(fā)明提供的高壓油管疲勞試驗(yàn)方法采用高頻脈沖動(dòng)力源和泄壓裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的模擬，通過(guò)高頻脈沖動(dòng)力源提供足夠高的燃油壓力，通過(guò)控制動(dòng)力源參數(shù)及泄壓裝置的開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)油壓的高頻、高幅波動(dòng)，從而使被測(cè)高壓油管在高壓、高頻、高幅的工況下完成疲勞壽命的考核，而且可以在高于發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際燃油壓力、脈沖頻率及脈沖波幅的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管的強(qiáng)化、快速疲勞壽命考核。本發(fā)明提供的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備用于實(shí)施上述試驗(yàn)方法。由于上述試驗(yàn)方法具有上述技術(shù)效果，該試驗(yàn)設(shè)備也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明所提供高壓油管疲勞試驗(yàn)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.單體泵2.三相電機(jī)3.變頻器4.控制器5.噴油器6.燃油箱7.燃油濾清器8.第一連接件9.第二連接件10.第三連接件11.被測(cè)高壓油管
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供高壓油管疲勞試驗(yàn)方法的流程圖。如圖所示，本發(fā)明提供的高壓油管疲勞試驗(yàn)方法，包括以下步驟步驟S1:將高壓油管通過(guò)工裝固定，其進(jìn)油口連接高頻脈沖動(dòng)力源的出油口，出油口連接泄壓裝置的進(jìn)油口；
步驟S2 :根據(jù)高壓油管的實(shí)際承受油壓、脈沖頻率及強(qiáng)化考核系數(shù)，調(diào)節(jié)高頻脈沖動(dòng)力源的輸入?yún)?shù)，使輸出壓力和脈沖頻率滿(mǎn)足考核要求；步驟S3 :根據(jù)高壓油管的設(shè)計(jì)要求、發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的工況條件及整機(jī)耐久考核指標(biāo)制定高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)，通常取5X107 ;步驟S4 :如果高壓油管考核壽命超過(guò)高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)，則高壓油管通過(guò)疲勞考核，否則視為不合格。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 除了上述高壓油管疲勞試驗(yàn)方法，本發(fā)明還提供一種高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)高壓油管疲勞試驗(yàn)方法的要求，選擇單體泵I作為壓力源，采用三相電機(jī)2帶動(dòng)，三相電機(jī)2由變頻器3及控制器4控制，泄壓及循環(huán)系統(tǒng)由機(jī)械式噴油器5、燃油箱6、燃油濾清器7等組成，壓力源和噴油器均設(shè)有進(jìn)行降溫的冷卻裝置(圖中未示出)，以最大限度的接近高壓油管的實(shí)際工作狀況。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高壓油管的強(qiáng)化考核，單體泵I能提供的最大壓力為2000bar ;脈沖頻率由三相電機(jī)2的轉(zhuǎn)速確定，通常取2(Γ30Ηζ ;燃油的脈沖壓力幅由機(jī)械式噴油器5及單體泵I控制，單體泵I的壓力波動(dòng)范圍為(T2000bar，噴油器5的開(kāi)啟壓力通常在200bar左右。第一連接件8和第二連接件9分別為連接單體泵I與被測(cè)高壓油管11、被測(cè)高壓油管11與噴油器5的管路(帶接頭)，第三連接件10為連接噴油器5與燃油箱6的管路(帶接頭)。其中，第一連接件8的進(jìn)油口連接單體泵I的出油口，第一連接件8的出油口連接被測(cè)高壓油管11的進(jìn)油口 ；第二連接件9的進(jìn)油口連接被測(cè)高壓油管11的出油口，第二連接件9的出油口連接噴油器5的進(jìn)油口 ；噴油器5的出油口連接第三連接件10的進(jìn)油口，第三連接件10的出油口連接燃油箱6，燃油濾清器7設(shè)于燃油箱6與單體泵I之間。當(dāng)然，上述單體泵動(dòng)力源可以采用氣夜增壓泵與共軌泵等其他可實(shí)現(xiàn)高頻脈動(dòng)供油的裝置替代。上述試驗(yàn)設(shè)備的工作過(guò)程如下將待測(cè)高壓油管11固定安裝在第一連接件8和第二連接件9之間，兩端分別與連接單體泵I和噴油器5連通，單體泵I輸出的高壓、高頻、高幅波動(dòng)的燃油經(jīng)過(guò)待測(cè)高壓油管11后由噴油器5噴射到第三連接件10，之后流回燃油箱6中并進(jìn)行冷卻，燃油箱6中的燃油經(jīng)燃油濾清器7過(guò)濾后被單體泵I吸入加壓，之后再輸入到待測(cè)高壓油管11中，往復(fù)循環(huán)，直至高壓油管考核完成。本發(fā)明提供的高壓油管疲勞試驗(yàn)方法及設(shè)備，采用單體泵等能夠?qū)崿F(xiàn)高頻脈沖壓力的設(shè)備作為壓力源，利用電控系統(tǒng)及電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力源的控制，并采用機(jī)械噴油器等泄壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管中燃油的循環(huán)流動(dòng)，與發(fā)動(dòng)機(jī)上高壓油管所承受的燃油的脈沖沖擊作用基本一致，即承受燃油的極高壓力、高頻沖擊及高幅壓力波動(dòng)，能夠模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管的疲勞壽命考核，并且可以以更大的壓力和頻率(相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)壓力和頻率)實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管的強(qiáng)化疲勞壽命考核。當(dāng)然，上述高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備僅是一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對(duì)性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。例如，噴油器也可以采用其它泄壓裝置替代，或者將被測(cè)高壓油管安裝在高頻振蕩試驗(yàn)裝置上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓油管工作環(huán)境的更真實(shí)模擬等等。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說(shuō)明。以上對(duì)本發(fā)明所提供的高壓油管疲勞試驗(yàn)方法及設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高壓油管疲勞試驗(yàn)方法，包括以下步驟 步驟1:將高壓油管通過(guò)工裝固定，其進(jìn)油口連接高頻脈沖動(dòng)力源的出油口，出油口連接泄壓裝置的進(jìn)油口； 步驟2 :根據(jù)高壓油管的實(shí)際承受油壓、脈沖頻率及強(qiáng)化考核系數(shù)，調(diào)節(jié)高頻脈沖動(dòng)力源的輸入?yún)?shù)，使輸出壓力和脈沖頻率滿(mǎn)足考核要求； 步驟3 :根據(jù)高壓油管的設(shè)計(jì)要求、發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的工況條件及整機(jī)耐久考核指標(biāo)制定高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)； 步驟4 :如果高壓油管考核壽命超過(guò)高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)，則高壓油管通過(guò)疲勞考核，否則視為不合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)方法，其特征在于，所述高頻脈沖動(dòng)力源的最大壓力為100(T3000bar、壓力波動(dòng)范圍為(T2000bar、脈沖頻率為2(T30Hz，所述泄壓裝置的開(kāi)啟壓力為10(T300bar。
3.一種高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，包括燃油箱、高頻脈沖動(dòng)力源、第一連接件、第二連接件和泄壓裝置；所述第一連接件的進(jìn)油口連接所述高頻脈沖動(dòng)力源的出油口，所述第一連接件的出油口用于連接被測(cè)高壓油管的進(jìn)油口 ；所述第二連接件的進(jìn)油口用于連接被測(cè)高壓油管的出油口，所述第二連接件的出油口連接所述泄壓裝置的進(jìn)油口 ；所述泄壓裝置的出油口返回至燃油箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述泄壓裝置的出油口通過(guò)第三連接件與燃油箱連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述燃油箱與高頻脈沖動(dòng)力源之間設(shè)有燃油濾清器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述高頻脈沖動(dòng)力源、泄壓裝置均設(shè)有進(jìn)行降溫的冷卻裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述高頻脈沖動(dòng)力源為單體泵及其控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述高頻脈沖動(dòng)力源為氣液增壓泵及其控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述高頻脈沖動(dòng)力源為共軌泵及其控制系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述泄壓裝置為噴油器。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，所述第一連接件、第二連接件和第三連接件為帶有接頭的連接管路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓油管疲勞試驗(yàn)方法，包括以下步驟1)將高壓油管通過(guò)工裝固定，其進(jìn)油口連接高頻脈沖動(dòng)力源的出油口，出油口連接泄壓裝置的進(jìn)油口；2)根據(jù)高壓油管的實(shí)際承受油壓、脈沖頻率及強(qiáng)化考核系數(shù)，調(diào)節(jié)高頻脈沖動(dòng)力源的輸入?yún)?shù)，使輸出壓力和脈沖頻率滿(mǎn)足考核要求；3)根據(jù)高壓油管的設(shè)計(jì)要求、發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的工況條件及整機(jī)耐久考核指標(biāo)制定高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)；4)如果高壓油管考核壽命超過(guò)高壓油管的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)，則高壓油管通過(guò)疲勞考核，否則視為不合格。該方法可以使被測(cè)高壓油管在高壓、高頻、高幅的工況下完成疲勞壽命的考核。本發(fā)明還公開(kāi)了一種高壓油管疲勞試驗(yàn)設(shè)備。
文檔編號(hào)G01N3/12GK103018107SQ201210526240
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者李云強(qiáng), 馬興偉, 常會(huì)楷, 孫業(yè)曉 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司