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专利号: 2020106859495
申请人: 南通职业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 燃烧发动机;热气或燃烧生成物的发动机装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.共轨泵进油计量阀可靠性测试装置,其特征在于:包括盛有校准油的第一油箱T1、第二油箱T2和两套供油系统;

齿轮式油泵从第二油箱T2中吸油,依次经过第一粗滤过滤器、第一精滤过滤器和第一热交换器送至第一油箱T1中,第一油箱T1中设置有液位计和第一温度传感器;

每套供油系统为:齿轮式油泵从第一油箱T1中吸油,经过第二粗滤过滤器和第二精滤过滤器分别送至八个进油计量阀进口;齿轮式油泵的出口压力由第一溢流阀调节,并由蓄能器加以稳定;通过第一压力传感器测量齿轮式油泵出口的出油压力,通过第二温度传感器齿轮式油泵出口的出油温度;每个进油计量阀的出口安装一个电动换向阀;电动换向阀不通电时,对应的进油计量阀出口经第二溢流阀连通第二油箱T2,第二溢流阀调节进油计量阀的出口压力,并通过第二压力传感器测量进油计量阀出口的出油压力,通过第三温度传感器测量进油计量阀出口的出油温度;电动换向阀通电时,对应的进油计量阀出口经第三精滤过滤器和流量计连通第二油箱T2;

所述进油计量阀的控制信号由工控机、第一数据采集卡、驱动电路、霍尔式电流传感器和霍尔式电流传感器信号采集电路共同给定;

所述第一数据采集卡的4个模拟电压输出通道均输出PWM信号,并通过编程实现进油计量阀控制信号PWM占空比的斜坡变化和阶跃变化,每一路PWM信号作用于对应的N沟道MOS管驱动四个驱动进油计量阀,霍尔式电流传感器套接在驱动电路的回路上采集对应的四个进油计量阀电流信号,霍尔式电流传感器输出电流信号经精密电阻分压转换成模拟电压信号送入第一数据采集卡的模拟电压输入通道;

通过LabVIEW编程实现进油计量阀控制信号PWM占空比的正弦变化,每一路PWM信号通过MOS管驱动四个并联的进油计量阀,对应的霍尔式电流传感器套接在驱动电路的总回路上,通过将霍尔式电流传感器的采集的电流值除以4得到每个进油计量阀的平均实际电流,再将实际电流进行滑动平均值滤波得到等效电流,滑动平均值滤波数据缓冲区的采样数为

50,最后计算出等效电流的实际频率。

2.根据权利要求1所述的共轨泵进油计量阀可靠性测试装置,其特征在于:所述每套供油系统包括一个阀块,阀块上开设有第一安装口、第二安装口、第三安装口、第四安装口、第五安装口、第六安装口、第七安装口、第八安装口和第九安装口,以及八个进油计量阀安装口和八个电动换向阀安装口;

所述第一安装口用于安装第一溢流阀、第二安装口用于安装第二压力传感器、第三安装口用于安装第三温度传感器、第四安装口连接至第二精滤过滤器出口作为阀块进油口、第五安装口用于安装第二温度传感器、第六安装口用于安装第一压力传感器、第七安装口连接至第三精滤过滤器进口作为阀块一路出油口、第八安装口用于安装第二溢流阀,第九安装口通过油管与第二油箱T2连通;

每个进油计量阀安装口中对应安装一个进油计量阀,每个电动换向阀安装口对应安装一个电动换向阀。

3.根据权利要求2所述的共轨泵进油计量阀可靠性测试装置,其特征在于:所述进油计量阀通过阀座安装在阀块上。

4.基于权利要求1‑3中任一项所述的共轨泵进油计量阀可靠性测试装置进行测试的方法,其特征在于:包括驱动电流按照1.5‑1.9A,频率10Hz正弦变化时,对进油计量阀颤振性能的测试,其步骤为:

1)第一数据采集卡的型号为NI PCIe‑6323,第一数据采集卡的4个模拟电压输出通道均产生频率为400Hz,占空比幅值54% 60%按10Hz正弦变化的PWM信号,4个模拟电压输出通~

道记为AO0、AO1、AO2、和AO3,其中AO0和AO2通道输出的PWM信号相位相同、AO1和AO3通道输出的PWM信号相位相同,AO0和AO1通道输出的PWM信号相位相差180°;

2)开启齿轮式油泵,调节第一溢流阀和第二溢流阀,使得进油计量阀的进口压力为8±

0.2bar,出口压力为2±0.2bar,待各处压力稳定后开始计数,驱动电流信号的一个正弦变化周期记为一次,每九百万次复测一次进油计量阀性能并分析变化趋势,总计运行三千六百万次。

5.基于权利要求1‑3中任一项所述的共轨泵进油计量阀可靠性测试装置进行测试的方法,其特征在于:包括驱动电流为0A 2.4±0.1A、10Hz正弦变化时,对进油计量阀开关性能~

测试,其步骤为:

1)第一数据采集卡的4个模拟电压输出通道均产生频率为400Hz,占空比幅值0% 76%按~

10Hz正弦变化的PWM信号,4个模拟电压输出通道记为AO0、AO1、AO2、和AO3,其中,AO0和AO2通道输出的PWM信号相位相同、AO1和AO3通道输出的PWM信号相位相同,AO0和AO1通道输出的PWM信号相位相差180°;

2)开启齿轮式油泵,调节第一溢流阀和第二溢流阀,使得进油计量阀的进口压力为8±

0.2bar,出口压力为2±0.2bar,待各处压力稳定后开始计数,驱动电流信号的一个正弦变化周期记为一次,总计运行一千四百万次,并对比测试前后每个油计量阀性能的变化趋势。

6.基于权利要求1‑3中任一项所述的共轨泵进油计量阀可靠性测试装置进行测试的方法,其特征在于:包括驱动电流为1.6A 2.0A、100Hz正弦变化时,对进油计量阀加速可靠性~

测试,其步骤为:

1)第一数据采集卡的4个模拟电压输出通道均产生频率为4000Hz,占空比幅值44% 76%~

按100Hz正弦变化的PWM信号,4个模拟电压输出通道记为AO0、AO1、AO2、和AO3,其中,AO0和AO2通道输出的PWM信号相位相同、AO1和AO3通道输出的PWM信号相位相同,AO0和AO1通道输出的PWM信号相位相差180°;

2)不通油进行测试:开始计数,驱动电流信号的一个正弦变化周期记为一次,总计运行五百四十万次,并对比测试前后每个油计量阀性能的变化趋势。

7.基于根据权利要求1‑3中任一项所述的共轨泵进油计量阀可靠性测试装置进行测试的方法,其特征在于:包括驱动电流为1.6A,对进油计量阀流量测试,其步骤为:

1)第一数据采集卡的4个模拟电压输出通道均产生频率为400Hz,占空比幅值为44%的PWM信号,4个模拟电压输出通道记为AO0、AO1、AO2、和AO3,其中,AO0和AO2通道输出的PWM信号相位相同、AO1和AO3通道输出的PWM信号相位相同,AO0和AO1通道输出的PWM信号相位相差180°;

2)、开启齿轮式油泵,调节第一溢流阀和第二溢流阀,使得进油计量阀的进口压力为4±0.2bar,出口压力为2±0.2bar,依次对各个电动换向阀通电,测量对应进油计量阀的出口流量,对比流量的变化趋势,判断进油计量阀是否出现失效,本测试每隔12小时进行一次。