(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210606917.0 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国北方发动机 研究所 （天津） 地址 300400 天津市北辰区永 进道96号 (72)发明人 赵志强　张利敏　兰银在　刘玉婷　 钱志高　 (74)专利代理 机构 天津企兴智财知识产权代理 有限公司 12 226 专利代理师 刘影 (51)Int.Cl. G01N 3/56(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01M 13/00(2019.01) (54)发明名称 大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳 耦合试验 装置 (57)摘要 本发明提供了大功率柴油机可调温的活塞 销磨损及疲 劳耦合试验装置， 销座下端固定连接 至机台的上端， 销座上端设置凸台， 加载杆中部 设有第一通孔， 凸台外围位于第一通孔内， 加载 杆一侧设有第二通孔， 凸台上设有第三通孔， 活 塞销外围分别位于第二通孔内、 第三通孔内， 加 载杆的两端分别滑动连接至一个加载油缸， 销座 位于两个加载油缸之间， 且每个加载油缸均用于 向加载杆提供轴向加载。 本发明所述的试验装 置， 可模拟活塞销最大爆发压力工况和最大惯性 力工况的载荷， 试验装置可实现压载与拉载周期 性循环加载， 真实反应发动机活塞销受力情况； 同时在活塞销中间装有快速加热器， 在活塞销支 撑座上安装温度传感器， 可实时活塞销温度在线 检测功能。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115112512 A 2022.09.27 CN 115112512 A 1.大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其特征在于： 包括销座 (1)， 销座(1)下端固定连接至机台(2)的上端， 销座(1)上端设置凸台(11)， 加载杆(3)中部 设有第一通孔， 凸台(11)外围位于第一通孔内， 加载杆(3)一侧设有第二通孔， 第二通孔与 第一通孔相互垂直设置， 凸台(11)上设有第三通孔， 第三通孔与第二通孔同轴设置， 活塞销 (4)外围分别位于第二通孔内、 第三通孔内， 加载杆(3)的两端分别滑动连接至一个加载油 缸(5)， 且两个加载油缸(5)相互对称设置， 销座(1)位于两个加载油缸(5)之间， 且每个加载 油缸(5)均用于向加载 杆(3)提供加载。 2.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 第二 通孔内设置挡圈， 挡圈用于对活塞销(4)相对位置的限位。 3.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 加载油缸(5)包括缸盖(51)、 活塞头(52)和缸体(53)， 缸体(53)外围固定连接至 机台(2)上端， 缸体(53)中部设有滑腔， 活塞头(52)外围滑动连接至滑腔侧壁， 加载件的一 端固定连接至活塞头(52)的一端， 缸体(53)的另一端安装缸盖(51)， 活塞头(52)的另一端 与缸盖(51)的一侧之间设有第一油腔， 缸盖(51)的另一侧安装管体(54)， 且管体(54)用于 向所述第一油腔内输送高压介质。 4.根据权利要求3所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 缸盖(51)一侧与缸体(5 3)的一端之间设置耐热胶圈(5 5)。 5.根据权利要求3所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 活塞头(52)外围设置密封胶圈(56)， 活塞头(52)外围通过密封胶圈(56)密封连 接至缸体(5 3)内壁。 6.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 凸台(11)上设有第一注油孔， 活塞销(4)外围与第三通孔侧壁设有第二缝隙， 第 一注油孔的出口端连通至第二缝隙， 加载杆(3)上设有第二注油孔， 活塞销(4)外围与第二 通孔侧壁设有第三缝隙， 第二注油孔的出口端连通至第三缝隙， 机台(2)上端设有取油池， 第一注油孔的入口端和第二注油孔的入口端分别通过进油管(6)连通至取油池， 取油池内 填充润滑油， 且进油管(6)上设置 机油泵。 7.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 活塞销(4)中部设有第四通 孔， 第四通 孔内安装加热器(7)。 8.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 凸台(11)上均布若干第五通孔(12)， 每个第五通孔(12)内安装一个用于检测活 塞销(4)温度的温度传感器。 9.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 机台(2)上端设有用于将机台(2)面的润滑油引入取油池的坡面。 10.根据权利要求1所述的大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 其 特征在于： 机台(2)上端安装摆动缸(8)， 且摆动杆的输出端固定连接至活塞销(4)的一端， 且摆动缸(8)能够驱动活塞销(4)相对凸台(1 1)、 加载杆(3)进行摆动。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115112512 A 2大功率柴油机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装 置 技术领域 [0001]本发明属于 活塞销检测领域， 尤其是涉及 一种大功率柴油机可调温的活塞销磨损 及疲劳耦合试验 装置。 背景技术 [0002]发动机工作 中， 活塞销最大载荷出现在最大爆发压力工况和最大惯性力工况， 最 大爆发压力工况时活塞承受气缸燃烧生成的高温、 高压燃气载荷推动活塞在气缸中运行， 活塞与活塞销连接， 所以活塞销也会承受同等的载荷作用， 此时活塞销承受最大压缩载荷； 最大惯性力工况时活塞销同其它活塞组件做高速往复直线运动， 此时活塞销承受最大拉伸 载荷； 所以活塞销在发动机 工作中承受周期性压 ‑拉载荷。 [0003]现有活塞销疲劳试验装置只能对活塞销施加单向载荷， 仅模拟柴油机最大爆发压 力工况产生的压缩载荷， 试验装置施加在活塞销上 的载荷为压载荷， 不能精确模拟活塞销 的实际工况载荷； 活塞销温度 受由液压油温度和环境温度决定， 不能考虑温度变化对活塞 销疲劳性能的影响； 现有活塞销疲劳试验装置通常采用原机活塞配与活塞销同时开展疲劳 试验， 往往是活塞 先达到疲劳极限而发生开裂故障， 所以不能确定活塞销疲劳强度值， 仅知 道活塞疲劳强度的范围； 随着发动机技术先进性， 最高燃烧压力逐渐提高， 活塞 试验载荷即 将达到液压系统设备的使用能力， 出现活塞销疲劳试验不能如期进行的情况。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明旨在提出一种大功率柴油机可调温的活塞销磨损及 疲劳耦合试 验装置， 以解决现有技 术的检测设备不能满足活塞销疲劳试验的问题。 [0005]为达到上述目的， 本发明的技 术方案是这样实现的： [0006]大功率柴油 机可调温的活塞销磨损及疲劳耦合试验装置， 包括销座， 销座下端固 定连接至机台的上端， 销座上端设置凸台， 加载杆中部 设有第一通孔， 凸台外围位于第一通 孔内， 加载杆一侧设有第二通孔， 第二通孔与第一通孔相互垂直设置， 凸台上设有第三通 孔， 第三通孔与第二通孔同轴设置， 活塞销外 围分别位于第二通孔内、 第三通孔内， 加载杆 的两端分别滑动连接至一个加载油缸， 且两个加载油缸相互对称设置， 销座位于两个加载 油缸之间， 且每 个加载油缸均用于向加载 杆提供轴向加载。 [0007]进一步的， 所述第二 通孔内设置挡圈， 挡圈用于对活塞销相对位置的限位。 [0008]进一步的， 所述加载油缸包括缸盖、 活塞头和缸体， 缸体外围固定连接至机台上 端， 缸体中部 设有滑腔， 活塞头外围滑动连接至滑腔侧壁， 加载件的一端固定连接至活塞头 的一端， 缸体的另一端安装缸盖， 活塞头的另一端与缸盖的一侧之 间设有第一油腔， 缸盖的 另一侧安装管体， 且管体用于向所述第一油腔内输送高压介质。 [0009]进一步的， 所述缸盖一侧与缸体的一端之间设置耐热胶圈。 [0010]进一步的， 所述活塞头外围设置密封胶圈， 活塞头外围通过密封胶圈密封连接至 缸体内壁。说　明　书 1/4 页 3 CN 115112512 A 3