用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置的制作方法

1.本发明涉及发动机磨合技术领域，尤其涉及一种用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置。


背景技术：

2.发动机磨合是指根据发动机工作特点，使新的或修理后的发动机总成各配合副表面状态和机械物理性能达到适合于长时期工作状态而采取的运动工况参数和工作规范的试运转。
3.现有某外燃机动力装置新装配完成后，需要发动机、泵阀等供应组件先完成冷车磨合试验后，再进行热车马力试验。冷车磨合试验时，将产品固定在专用台架上，通过驱动电机带动发动机转动，然后向发动机内充入高压气体以提供工作阻力，确保产品在不同转速和背压下试验参数满足要求。但热车马力试验时装配于产品的燃烧室与发动机活塞并不相通，再加上产品结构的限制，导致在进行冷车磨合试验时燃烧室并不能使用，从而导致该产品冷车磨合试验难以进行。


技术实现要素：

4.为克服现有某外燃机动力装置难以进行冷车磨合试验的技术缺陷，本发明提供了一种用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置。
5.本发明提供的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，包括：内壳体，其为筒状结构；端盖，其密封固定于所述内壳体的后端；连接法兰，其密封固定于所述内壳体的前端且适于连接发动机气室端部，所述连接法兰、内壳体和端盖围成气腔，所述连接法兰开设有进气通道，所述进气通道的一端连通于所述内壳体的内腔、另一端适于连通发动机气室；供气接口，其固定于所述端盖外侧且密封相接，所述供气接口的一端与所述气腔连通、另一端连通于外界；外壳体，其为筒状结构，所述外壳体的前端密封固定于所述内壳体的外侧壁上，所述外壳体的后端密封固定于所述外壳体的外侧壁上且与所述内壳体之间形成液腔，或所述外壳体的后端密封固定于所述端盖上且与所述内壳体和端盖共同围成液腔；进液管，其一端与所述液腔密封连通、另一端连通于外界；出液管，其一端与所述液腔密封连通、另一端连通于外界。
6.可选的，所述进液管包括：中心冷却管，其位于所述内壳体的内腔中部，所述中心冷却管的前端固定在所述连接法兰上且密封相接，所述中心冷却管的前端与所述进气通道相隔绝且连通于外界，所述中心冷却管的后端贯穿所述端盖且密封相接；转接管，其一端与所述中心冷却管的后端密封连通、另一端与所述液腔密封连通。
7.可选的，所述中心冷却管包括：第一连接筒，其插装在所述连接法兰上且密封相接，所述第一连接筒的后端伸于所述气腔、前端连通于外界；第二连接筒，其贯穿所述端盖且密封相接，所述第二连接筒的后端与所述转接管连通；管本体，其前端与所述第一连接筒的后端密封连通、后端与所述第二连接筒的前端密封连通。
8.可选的，所述转接管包括：u型管，其第一端与所述第二连接筒的后端密封连通；l型管，其第一端与所述u型管的第二端密封连通、第二端与所述液腔密封连通。
9.可选的，所述连接法兰的前端设有进口槽，所述进口槽与所述第一连接筒连通。
10.可选的，所述连接法兰上开设有测压口，所述测压口与所述进口槽连通。
11.可选的，所述进气通道为开设于所述连接法兰上且沿周向均布的多个轴向孔，多个轴向孔包围在所述进口槽的外侧。
12.可选的，所述出液管和进液管分别连接在所述外壳体周向上呈180
°
的两个位置。
13.本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，内壳体、端盖和连接法兰之间围成气腔，内壳体与外壳体之间或内壳体、外壳体与端盖之间围成液腔，气腔通过供气接口与外界连通且通过进气连通能够与被试验产品的发动机气室连通，液腔通过进液管与外界冷却液源连通且通过出液管与外界冷却液收集装置连通。使用时，将本加载装置代替被试验产品的燃烧室，并通过连接法兰将本加载装置与被试验产品的发动机气室端部密封固定，然后依次通过供气接口、气腔和进气通道将高压气体输送至试验产品的发动机气室内，为发动机提供工作阻力；同时液腔包围在内壳体外侧形成冷却水套，并能够通过进液管和出液管使液腔形成流动液体，加快气腔内热量的散失，从而满足冷车磨合试验所需，进而使得外燃机动力装置能够进行冷车磨合试验。
附图说明
14.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1表示本发明实施例中加载装置的结构示意图；图2表示图1中a-a处的剖视图；图3表示本发明实施例中连接法兰的结构示意图；图4表示图3中b-b处的剖视图；图5表示本发明实施例中端盖的结构示意图；图6表示图5中c-c处的剖视图。
17.图中：
1、内壳体；2、端盖；21、阶梯孔；3、连接法兰；31、进气通道；32、进口槽；33、测压口；34、环形端面；35、第一环形密封槽；36、环形连接圈；37、第二环形密封槽；4、供气接口；5、外壳体；6、进液管；61、中心冷却管；611、第一连接筒；612、第二连接筒；613、管本体；62、转接管；621、u型管；622、l型管；7、出液管；100、气腔；200、液腔。
具体实施方式
18.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
21.在一个实施例中，参照图1和图2，用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置包括内壳体1、端盖2、连接法兰3、供气接口4、外壳体5、出液管7和进液管6。
22.内壳体1：参照图1和图2，内壳体1为筒状结构。
23.具体的，内壳体1为圆筒状结构。当然，其他实施例中，内壳体1也可为方筒或其他形状。
24.容易理解的，筒状结构即内部中空且两端开口的管状结构。
25.端盖2：参照图5和图6，端盖2密封固定于内壳体1的后端。
26.容易理解的，“密封固定”即端盖2固定在内壳体1的后端，且端盖2与内壳体1的相接处通过密封圈或其他手段密封处理。
27.连接法兰3：参照图3和图4，连接法兰3密封固定于内壳体1的前端且适于连接发动机气室端部，连接法兰3、内壳体1和端盖2围成气腔100，连接法兰3开设有进气通道31，进气通道31的一端连通于内壳体1的内腔、另一端适于连通发动机气室。
28.具体的，连接法兰3的前端设有环形端面34，且环形端面34的内圈和外圈皆设有第一环形密封槽35；连接法兰3的侧壁上凸设有环形连接圈36，环形连接圈36通过螺栓与发动机的气室端部固定连接；连接法兰3位于环形连接圈36前方的侧壁设有第二环形密封槽37。这种连接法兰3通过环形连接圈36与发动机气室端部固定连接，并通过第一环形密封槽35和第二环形密封槽37实现与发动机的密封相接。当然，其他实施例中，连接法兰3的结构根据被试验产品的发动机结构适应性确定即可，但需同时满足与发动机的固定连接和密封相接。
29.具体的，进气通道31为沿连接法兰3周向均布的六个轴向孔，且轴向孔位于两个第一环形密封槽35之间。当然，其他实施例中，进气通道31也可仅设置一个轴向孔，还可设为曲线通道或其他结构的通道，只要能够实现气腔100与发动机气室的连通即可。
30.供气接口4：
参照图1和图2，供气接口4固定于端盖2外侧且密封相接，供气接口4的一端与气腔100连通、另一端连通于外界。
31.具体的，参照图6，端盖2上开设有阶梯孔21且大径孔位于后方，供气接口4为直管结构且插设在大径孔内，供气接口4与端盖2相接处密封焊接，供气接口4通过小径孔与气腔100连通。当然，供气接口4也可为弯管或设有供气通道的其他结构；供气接口4也可通过螺栓固定在端盖2上并通过密封圈密封；供气接口4也可直接密封贯穿端盖2与气腔100连通。
32.外壳体5：参照图2，外壳体5为筒状结构，外壳体5的前端密封固定于内壳体1的外侧壁上，外壳体5的后端密封固定于外壳体5的外侧壁上且与内壳体1之间形成液腔200，或外壳体5的后端密封固定于端盖2上且与内壳体1和端盖2之间形成液腔200。
33.具体的，外壳体5的后端密封固定于端盖2上且与内壳体1和端盖2共同围成液腔200。这种结构将内壳体1、外壳体5和端盖2连接为一个整体，结构稳定性更强。当然，其他实施例中，外壳体5的后端也可密封固定于外壳体5的外侧壁上且与内壳体1之间形成液腔200。
34.更具体的，外壳体5通过焊接实现与内壳体1或端盖2的密封固定。当然，作为可替换的实施方式，外壳体5也可通过螺栓配合密封垫实现密封固定。
35.需要说明的是，液腔200适于容置冷却液，具体可为冷却水或矿物油或氟化液或其他冷却液体。
36.进液管6：参照图2，进液管6的一端与液腔200密封连通、另一端连通于外界。
37.具体的，进液管6包括中心冷却管61和转接管62。中心冷却管61位于内壳体1的内腔中部，中心冷却管61的前端固定在连接法兰3上且密封相接，中心冷却管61的前端与进气通道31相隔绝且连通于外界，中心冷却管61的后端贯穿端盖2且密封相接；转接管62，其一端与中心冷却管61的后端密封连通、另一端与液腔200密封连通。这种进液管6设有中心冷却管61，中心冷却管61位于气腔100的中部，如此使得气腔100不但能够通过包裹在其周围的液腔200将热量带走，还能够通过中心冷却管61将热量带走，提高了气腔100的散热效率。当然，其他实施例中，进液管6也可完全位于内壳体1外侧，仅通过包裹在气腔100周围的液腔200进行散热。
38.更具体的，连接法兰3的前端设有进口槽32，中心冷却管61的前端通过所述进口槽32与外界连通。这种结构适用于内部设有废水路的发动机，通过进口槽32能够与发动机内部的废水路连通，连接更加方便并且利用废水进行冷却也更加节能环保。当然，作为可替换的实施方式，中心冷却管61也可直接延伸至外界，或通过曲线通道或其他结构与外界连通。
39.更具体的，中心冷却管61包括第一连接筒611、第二连接筒612和管本体613。第一连接筒611插装在连接法兰3上且密封相接，第一连接筒611的后端伸于气腔100、前端连通于外界；第二连接筒612贯穿端盖2且密封相接，第二连接筒612的后端与转接管62连通；管本体613的前端与第一连接筒611的后端密封连通、后端与第二连接筒612的前端密封连通。这种中心冷却管61分为三段，安装更加灵活方便。当然，作为可替换的实施方式，中心冷却管61也可为一体式整管结构。
40.细节的，第一连接筒611和第二连接筒612分别过盈插装在连接法兰3和端盖2内并
且通过密封圈密封。当然，第一连接筒611和第二连接筒612的密封也可以通过密封垫或焊接密封或其他常用方式实现。
41.基于上述中心冷却管61结构，当中心冷却管61的前端通过进口槽32与外界连通时，第一连接筒611通过进口槽32与外界连通。当进气通道31为开设于连接法兰3上且沿周向均布的多个轴向孔时，多个轴向孔包围在进口槽32的外侧。
42.更具体的，中心冷却管61与内壳体1同轴。这种布置方式使得气腔100内的气体距离中心冷却管61的距离较为均匀，散热效果更好。当然，作为可替换的实施方式，中心冷却管61也可相对内壳体1偏心布置。
43.更具体的，转接管62包括u型管621和l型管622。u型管621的第一端与第二连接筒612的后端密封连通；l型管622的第一端与u型管621的第二端密封连通、第二端与液腔200密封连通。这种转接管62由于所采用的u型管621和l型管622皆为标准件，所以加工制作皆较为方便容易。当然，作为可替换的实施方式，u型管621和l型管622采用一体式的整根柔性管亦可。
44.出液管7：参照图2，出液管7的一端与液腔200密封连通、另一端连通于外界。
45.具体的，出液管7和进液管6分别连接在外壳体5周向上呈180
°
的两个位置。这种布置方式使得进液和出液相距最远，以使充入液腔200的冷却液能够充分与气腔100进行热交换，提高了换热率。当然，其他实施例中，出液管7与进液管6也可分别连接在外壳体5周向上呈90
°
或45
°
或其他角度的两个位置。
46.本实施例的加载装置在具体实施时，代替被试验产品的燃烧室并通过连接法兰3与被试验产品的发动机气室端部密封固定，然后依次通过供气接口4、气腔100和进气通道31将高压气体输送至试验产品的发动机气室内，为发动机提供工作阻力；同时液腔200包围在内壳体1外侧形成冷却水套，并能够通过进液管6和出液管7使液腔200形成流动液体，加快气腔100内热量的散失，从而满足冷车磨合试验所需，进而使得外燃机动力装置能够进行冷车磨合试验。
47.一些实施例中，参照图2，连接法兰3上开设有测压口33。
48.具体的，当连接法兰3上开设有进口槽32时，测压口33与进口槽32连通。这种结构相对于将测压口33与进液管6连通的方案而言，不需在进液管6上开孔，避免了进液管6的二次加工，制作更加简单。当然，其他实施例中，在进液管6的管壁上开孔以与测压口33连通亦可。
49.以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。尽管参照前述各实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离各实施例技术方案的范围，其均应涵盖权利要求书的保护范围中。

技术特征：
1.一种用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，包括：内壳体(1)，其为筒状结构；端盖(2)，其密封固定于所述内壳体(1)的后端；连接法兰(3)，其密封固定于所述内壳体(1)的前端且适于连接发动机气室端部，所述连接法兰(3)、内壳体(1)和端盖(2)围成气腔(100)，所述连接法兰(3)开设有进气通道(31)，所述进气通道(31)的一端连通于所述内壳体(1)的内腔、另一端适于连通发动机气室；供气接口(4)，其固定于所述端盖(2)外侧且密封相接，所述供气接口(4)的一端与所述气腔(100)连通、另一端连通于外界；外壳体(5)，其为筒状结构，所述外壳体(5)的前端密封固定于所述内壳体(1)的外侧壁上，所述外壳体(5)的后端密封固定于所述外壳体(5)的外侧壁上且与所述内壳体(1)之间形成液腔(200)，或所述外壳体(5)的后端密封固定于所述端盖(2)上且与所述内壳体(1)和端盖(2)共同围成液腔(200)；进液管(6)，其一端与所述液腔(200)密封连通、另一端连通于外界；出液管(7)，其一端与所述液腔(200)密封连通、另一端连通于外界。2.根据权利要求1所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述进液管(6)包括：中心冷却管(61)，其位于所述内壳体(1)的内腔中部，所述中心冷却管(61)的前端固定在所述连接法兰(3)上且密封相接，所述中心冷却管(61)的前端与所述进气通道(31)相隔绝且连通于外界，所述中心冷却管(61)的后端贯穿所述端盖(2)且密封相接；转接管(62)，其一端与所述中心冷却管(61)的后端密封连通、另一端与所述液腔(200)密封连通。3.根据权利要求2所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述中心冷却管(61)包括：第一连接筒(611)，其插装在所述连接法兰(3)上且密封相接，所述第一连接筒(611)的后端伸于所述气腔(100)、前端连通于外界；第二连接筒(612)，其贯穿所述端盖(2)且密封相接，所述第二连接筒(612)的后端与所述转接管(62)连通；管本体(613)，其前端与所述第一连接筒(611)的后端密封连通、后端与所述第二连接筒(612)的前端密封连通。4.根据权利要求3所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述转接管(62)包括：u型管(621)，其第一端与所述第二连接筒(612)的后端密封连通；l型管(622)，其第一端与所述u型管(621)的第二端密封连通、第二端与所述液腔(200)密封连通。5.根据权利要求3所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述连接法兰(3)的前端设有进口槽(32)，所述进口槽(32)与所述第一连接筒(611)连通。6.根据权利要求5所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述连接法兰(3)上开设有测压口(33)，所述测压口(33)与所述进口槽(32)连通。
7.根据权利要求5所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述进气通道(31)为开设于所述连接法兰(3)上且沿周向均布的多个轴向孔，多个轴向孔包围在所述进口槽(32)的外侧。8.根据权利要求1至7任一项所述的用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，其特征在于，所述出液管(7)和进液管(6)分别连接在所述外壳体(5)周向上呈180
°
的两个位置。

技术总结
本发明涉及发动机磨合技术领域，具体涉及一种用于外燃机产品冷车磨合试验的加载装置，内壳体、端盖和连接法兰之间围成气腔，内壳体与外壳体之间或内壳体、外壳体与端盖之间围成液腔，气腔通过供气接口与外界连通且通过进气连通能够与被试验产品的发动机气室连通，液腔通过进液管与外界冷却液源连通且通过出液管与外界冷却液收集装置连通。使用时，依次通过供气接口、气腔和进气通道将高压气体输送至试验产品的发动机气室内，为发动机提供工作阻力；同时液腔包围在内壳体外侧形成冷却水套，并能够通过进液管和出液管使液腔形成流动液体，加快气腔内热量的散失，从而满足冷车磨合试验所需，进而使得外燃机动力装置能够进行冷车磨合试验。车磨合试验。车磨合试验。


技术研发人员：王婷梅 陈志伟 张勇
受保护的技术使用者：山西平阳重工机械有限责任公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/8/21