CN108303260A - 气道试验台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气道试验台，用于测量缸盖样件的气道性能，包括台架、稳压腔、气源***、样件安装机构、样件调节机构、气门调节机构和测量机构；台架包括底座、顶框和立柱，立柱设于所述底座与顶框之间；稳压腔设于底座之上并位于立柱之间，稳压腔顶部设有出气口；气源***用于向稳压腔供气；样件调节机构设于顶框与立柱之间并位于稳压腔之上，样件安装机构与样件调节机构连接，气门调节机构与样件安装机构连接。本发明的气道试验台能够实现缸盖样件的准确对中和气门升程精确调节，且可灵活切换叶片风速测量法和激光粒子示踪测速法。

Description

气道试验台

技术领域

本发明涉及发动机缸盖气道性能测试技术领域，尤其涉及一种气道试验台。

背景技术

气道是发动机的重要组成部分，气道设计的优劣影响着发动机的动力性、经济性、燃烧、噪声和排放，因此有必要对气道性能进行分析和评价。气道性能评价方法包括英国的Ricardo评价方法、德国的FEV评价方法、奥地利的AVL评价方法、美国西南研究院的SWRI评价方法，并可按照缸内宏观测量法(稳流气道试验技术)和缸内流动微观测量法进行分类。其中，缸内宏观测量法具有测量简单、便捷、费用低、实用、可靠的优点，在国内外都有广泛应用，具体包括叶片风速测量法和涡流动量计法；缸内微观测量法所记录的信息详尽、结果准确、阐明机理透彻，适用于研究分析，具体包括粒子示踪激光测速法(PIV)和激光多普勒测速法(LDA)等。

在气道试验中使用最多的测量方法是叶片风速测量法、激光粒子示踪测速法。这两种测量方法都需要搭建试验台架，为试验提供相应的气源、管道、工装和气门升程调节装置。但是现有技术中的气道试验台的搭建较为简易，基本作为临时试验设备使用，存在气源不稳定、压力和流量波动大，缸盖样件对中精度低、对中操作复杂，气门升程调节精度低且操作不方便等问题，且无法实现叶片风速测量法和激光粒子示踪测速法两种功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的气道试验台缸盖样件对中和气门升程调节精度低，且无法灵活切换叶片风速测量法和激光粒子示踪测速法两种功能的问题，提供一种气道试验台。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种气道试验台，用于测量缸盖样件的气道性能，包括台架、稳压腔、气源***、样件安装机构、样件调节机构、气门调节机构和测量机构；所述台架包括底座、顶框和立柱，所述立柱设于所述底座与顶框之间；所述稳压腔设于所述底座之上并位于所述立柱之间，所述稳压腔顶部设有出气口；所述气源***用于向稳压腔供气；所述样件调节机构设于所述顶框与所述立柱之间并位于所述稳压腔之上，所述样件调节机构包括X向样件调节机构、Y向样件调节机构、Z向样件调节机构，所述X向样件调节机构带动所述样件调节机构X向运动，所述Y向样件调节机构带动所述样件调节机构Y向运动，所述Z向样件调节机构带动所述样件调节机构Z向运动；所述样件安装机构与所述样件调节机构连接，所述样件安装机构用于安装所述缸盖样件；所述气门调节机构与所述样件安装机构连接，所述气门调节机构包括X向气门调节机构、Y向气门调节机构和气门升程调节机构，所述X向气门调节机构带动所述气门调节机构X向运动、所述Y向气门调节机构带动所述气门调节机构Y向运动；所述样件调节机构带动所述样件安装机构使所述缸盖样件对准所述出气口，所述气门调节机构带动所述气门升程调节机构连接并调节所述缸盖样件的气门开度。

进一步地，所述样件调节机构还包括Z向活动板、第一连接板和第二连接板，所述X向样件调节机构设于所述Z向活动板与所述第一连接板之间，带动所述第一连接板使所述样件调节机构X向运动，所述Y向样件调节机构设于所述第一连接板与所述第二连接板之间，带动所述第二连接板使所述样件调节机构Y向运动，所述Z向样件调节机构设于所述底座与顶框之间，带动所述Z向活动板使所述样件调节机构Z向运动。

进一步地，所述X向样件调节机构包括X向丝杆、第一连接块、X向导轨和X向滑块，所述X向丝杆两端可转动地支撑于所述Z向活动板，所述第一连接块设于所述第一连接板，所述X向丝杆可转动地穿过所述第一连接块；所述X向导轨两端固定支撑于所述Z向活动板，所述X向滑块设于所述第一连接板，所述X向滑块可滑动地设于所述X向导轨，所述X向导轨与所述X向滑块之间设有X向锁紧手柄；所述X向丝杆可转动使所述第一连接块带动所述第一连接板运动，所述X向滑块可沿所述X向导轨滑动引导所述第一连接板X向运动，带动所述样件安装机构使所述缸盖样件X向对准所述出气口。

进一步地，所述Y向样件调节机构包括Y向丝杆、第二连接块、Y向导轨和Y向滑块，所述Y向丝杆两端可转动地支撑于所述第一连接板，所述第二连接块设于所述第二连接板，所述Y向丝杆可转动地穿过所述第二连接块；所述Y向导轨两端固定支撑于所述第一连接板，所述Y向滑块设于所述第二连接板，所述Y向滑块可滑动地设于所述Y向导轨，所述Y向导轨与所述Y向滑块之间设有Y向锁紧手柄；所述Y向丝杆可转动使所述第二连接块带动所述第二连接板运动，所述Y向滑块可沿所述Y向导轨滑动引导所述第二连接板Y向运动，带动所述样件安装机构使所述缸盖样件Y向对准所述出气口。

进一步地，所述Z向样件调节机构包括升降机、立柱和Z向滑套，所述升降机与所述Z向活动板连接，所述Z向滑套可滑动地设于所述立柱并与所述Z向活动板连接；所述升降机带动所述Z向活动板运动，所述Z向滑套可沿所述立柱滑动引导所述Z向活动板Z向运动，带动所述样件安装机构使所述缸盖样件Z向对准所述出气口。

进一步地，所述样件安装机构包括母板吊杆、样件安装母板和样件安装转接板，所述样件安装母板通过所述母板吊杆与所述第二连接板连接，所述样件安装转接板与所述样件安装母板连接，所述缸盖样件安装于所述样件安装转接板，所述样件安装母板和所述样件安装转接板上设有开口，所述气门升程调节机可穿过所述开口并对准所述缸盖样件的气门杆。

进一步地，所述X向气门调节机构包括气门调节支架、X向支撑杆和X向导套，所述气门调节支架设于所述样件安装母板，所述X向支撑杆两端支撑于所述气门调节支架，所述X向导套设于所述气门升程调节机构且所述X向导套的轴线垂直于所述气门升程调节机构的轴线，所述X向导套可滑动地设于所述X向支撑杆，所述X向导套可沿所述X向支撑杆滑动引导所述气门升程调节机构X向运动，带动所述气门升程调节机构X向对准所述缸盖样件的气门杆。

进一步地，所述Y向气门调节机构包括Y向滑轨和Y向气门调节滑块，所述Y向滑轨设于所述样件安装母板，所述Y向气门调节滑块一端设于所述气门调节支架靠近所述样件安装母板的端部，另一端可滑动地设于所述Y向滑轨，所述Y向气门调节滑块可沿所述Y向滑轨滑动引导所述气门升程调节机构Y向运动，带动所述气门升程调节机构Y向对准所述缸盖样件的气门杆。

进一步地，所述X向支撑杆两端可转动地支撑于所述气门调节支架，所述X向支撑杆通过绕其轴线旋转调节所述气门升程调节机构的角度，带动所述气门升程调节机构角度调节。

进一步地，所述气门升程调节机构包括气门调节导套、气门调节螺杆、导杆和气门调节杆，所述气门调节螺杆设于所述气门调节导套远离所述缸盖样件的气门杆的端部，所述导杆可滑动地设于所述气门调节导套内，所述气门调节杆设于所述导杆靠近所述缸盖样件的气门杆的端部，所述气门调节螺杆穿过所述气门调节导套并与所述导杆远离所述缸盖样件的气门杆的端部抵接，所述气门调节螺杆可抵推所述导杆使所述导杆带动所述气门调节杆运动，所述导杆在所述气门调节导套内运动引导所述气门调节杆沿所述气门调节导套运动，带动所述气门调节杆连接并调节所述缸盖样件的气门开度。

进一步地，所述测量机构为光学测量机构，所述光学测量机构包括玻璃缸筒、第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜、透光玻璃窗和激光发射装置，所述玻璃缸筒设于所述稳压腔和所述缸盖样件之间并与所述出气口对准，所述第一反光镜和所述第二反光镜设于所述玻璃缸筒两侧，所述透光玻璃窗设于所述稳压腔的底部，所述第三反光镜设于所述透光玻璃窗与底座之间，所述第一反光镜与所述第二反光镜的反光面朝向所述玻璃缸筒，所述第三反光镜的反光面朝向所述透光玻璃窗。

本发明带来的有益效果在于，通过X向样件调节机构、Y向样件调节机构和Z向样件调节机构对样件安装机构进行X向、Y向和Z向的位移调节，实现缸盖样件快速对准稳压腔的出气口；通过X向气门调节机构、Y向气门调节机构和气门升程调节机构带动气门调节杆连接并调节缸盖样件的气门开度，实现气门升程的精确调节；同时，通过测量机构的更换，可实现叶片风速测量法和激光粒子示踪测速法灵活切换。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的气道试验台的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的气道试验台的正视图；

图3是本发明一实施例提供的气道试验台的左视图；

图4是本发明一实施例提供的气门升程调节机构结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、稳压腔；2、稳压腔支柱；3、台架；4、底座；5、进气管；6、流量传感器；7、出气管；8、风机支架；9、高压风机；10、升降机；11、Z向滑套；12、X向导轨；13、X向锁紧手柄；14、Y向调节手轮；15、X向滑块；16、Y向滑块；17、Y向锁紧手柄；18、Z向活动板；19、皮带；20、Y向导轨；21、母板吊杆；22、Y向滑轨；23、气门调节支架；24、气门调节螺杆；25、X向支撑杆；26、样件安装母板；27、安装转接板；28、位移显示表；29、链条罩；30、X向调节手轮；31、缸盖样件；32、Z向调节手轮；33、顶框；34、第一反光镜；35、玻璃缸筒；36、第二反光镜；37、立柱；38、透光玻璃窗；39、第三反光镜；40、第一连接块；41、气门调节导套；42、第二连接块；43、气门调节杆；44、第一连接板；45、第二连接板；46、X向丝杆；47、Y向丝杆；48、手轮安装支架；49、X向导套；50、Y向气门调节滑块；51、导杆；52、第一反光镜支架；53、第二反光镜支架；54、第三反光镜支架；55、电子角度尺；56、电子游标卡尺；57、开口；58、出气口；59、激光发射装置；100、气源***；200、样件安装机构；300、样件调节机构；301、X向样件调节机构；302、Y向样件调节机构；303、Z向样件调节机构；400、气门调节机构；401、X向气门调节机构；402、Y向气门调节机构；403、气门升程调节机构；500、测量机构。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，本发明一实施例提供的气道试验台，用于测量缸盖样件31的气道性能，包括台架3、稳压腔1、气源***100、样件安装机构200、样件调节机构300、气门调节机构400和测量机构500；所述台架3为气道试验台的各个分***和机构提供安装基础，包括稳压腔支柱2、底座4、顶框33和立柱37，所述立柱37设于所述底座4与顶框33之间；所述稳压腔1通过稳压腔支柱2设于所述底座4之上并位于所述立柱37之间，所述稳压腔1顶部设有出气口58；所述气源***100用于向稳压腔1供气，包括依次相连的进气管5、流量传感器6、出气管7和高压风机9，所述进气管5与所述稳压腔1连接，所述高压风机9通过风机支架8安装。

具体地，所述样件调节机构300设于所述顶框33与所述立柱37之间并位于所述稳压腔1之上，所述样件调节机构300包括X向样件调节机构301、Y向样件调节机构302、Z向样件调节机构303、Z向活动板18、第一连接板44和第二连接板45，所述X向样件调节机构301设于所述Z向活动板18与所述第一连接板44之间，带动所述第一连接板44使所述样件调节机构300X向运动，所述Y向样件调节机构302设于所述第一连接板44与所述第二连接板45之间，带动所述第二连接板45使所述样件调节机构300Y向运动，所述Z向样件调节机构303设于所述底座4与顶框33之间，带动所述Z向活动板18使所述样件调节机构300Z向运动；所述样件安装机构200与所述样件调节机构300连接，所述样件安装机构200用于安装所述缸盖样件31；所述气门调节机构400与所述样件安装机构200连接，所述气门调节机构400包括X向气门调节机构401、Y向气门调节机构402和气门升程调节机构403，所述X向气门调节机构401带动所述气门调节机构400X向运动、所述Y向气门调节机构402带动所述气门调节机构400Y向运动；所述样件调节机构300带动所述样件安装机构200使所述缸盖样件31对准所述出气口58，所述气门调节机构400带动所述气门升程调节机构403连接并调节所述缸盖样件31的气门开度。

本发明通过X向样件调节机构301、Y向样件调节机构302和Z向样件调节机构303对样件安装机构200进行X向、Y向和Z向的位移调节，实现缸盖样件31快速对准稳压腔的出气口；通过X向气门调节机构401、Y向气门调节机构402和气门升程调节机构403带动气门调节杆43连接并调节缸盖样件31的气门开度，实现气门升程的精确调节；同时，通过测量机构的更换，可实现叶片风速测量法和激光粒子示踪测速法灵活切换。

如图1-2所示，所述样件调节机构300用于对样件安装机构200做X、Y、Z三个方向的位移调节，安装机构200的X向运动通过操作X向样件调节机构301实现，所述X向样件调节机构301包括X向丝杆46、第一连接块40、X向导轨12和X向滑块15，所述X向丝杆46两端可转动地支撑于所述Z向活动板18，所述第一连接块40设于所述第一连接板44，所述X向丝杆46可转动地穿过所述第一连接块40；所述X向导轨12两端固定支撑于所述Z向活动板18，所述X向滑块15设于所述第一连接板44，所述X向滑块15可滑动地设于所述X向导轨12，所述X向导轨12与所述X向滑块15之间设有X向锁紧手柄13；所述X向丝杆46可转动使所述第一连接块40带动所述第一连接板44运动，所述X向滑块15可沿所述X向导轨12滑动引导所述第一连接板44的X向运动，带动所述样件安装机构200使所述缸盖样件31X向对准所述出气口58。Z向活动板18延伸出的手轮安装支架48上设有与皮带19相连接的X向调节手轮30，X向调节手轮30通过皮带19驱动X向丝杆46转动，X向丝杆46与第一连接块40通过螺纹配合，X向丝杆46转动带动第一连接块40沿X向丝杆46的X向运动，第一连接块40与第一连接板44连接从而第一连接块40带动第一连接板44的X向运动，第一连接板44与X向滑块15连接，X向滑块15沿所述X向导轨12滑动能够更精确地引导第一连接板44的X向位移，此时Z向样件调节机构303保持不动，Y向样件调节机构302与第一连接板44相当于一个整体，第一连接板44带动Y向样件调节机构302整体X向运动，从而精确调节样件调节机构300的X向位移，实现安装机构200X向运动的精确调节。X向锁紧手柄13可在样件调节机构300运动到位后进行X向的位置固定。

如图1-2所示，安装机构200的Y向运动通过操作Y向样件调节机构302实现，所述Y向样件调节机构302包括Y向丝杆47、第二连接块42、Y向导轨20和Y向滑块16，所述Y向丝杆47两端可转动地支撑于所述第一连接板44，所述第二连接块42设于所述第二连接板45，所述Y向丝杆47可转动地穿过所述第二连接块42；所述Y向导轨20两端固定支撑于所述第一连接板44，所述Y向滑块16设于所述第二连接板45，所述Y向滑块16可滑动地设于所述Y向导轨20，所述Y向导轨20与所述Y向滑块16之间设有Y向锁紧手柄17；所述Y向丝杆47可转动使所述第二连接块42带动所述第二连接板45运动，所述Y向滑块16可沿所述Y向导轨20滑动引导所述第二连接板45Y向运动，带动所述样件安装机构200使所述缸盖样件31Y向对准所述出气口58。Y向丝杆47端部设有Y向调节手轮14，Y向调节手轮14驱动Y向丝杆47转动，Y向丝杆47与第二连接块42通过螺纹配合，Y向丝杆47转动带动第二连接块42沿Y向丝杆47Y向运动，第二连接块42与第二连接板45连接从而第二连接块42带动第二连接板45Y向运动，第二连接板45与Y向滑块16连接，Y向滑块16沿所述Y向导轨20滑动能够更精确地引导第二连接板45的Y向位移，此时Z向样件调节机构303保持不动，X向样件调节机构301与第二连接板45相当于一个整体，第二连接板45带动X向样件调节机构301整体Y向运动，从而精确调节样件调节机构300的Y向位移，实现安装机构200Y向运动的精确调节。Y向锁紧手柄17可在样件调节机构300运动到位后进行Y向的位置固定。

如图1-2所示，安装机构200的Z向运动通过操作Z向样件调节机构303实现，所述Z向样件调节机构303包括升降机10、立柱37和Z向滑套11，所述升降机10与所述Z向活动板18连接，所述Z向滑套11可滑动地设于所述立柱37并与所述Z向活动板18连接；所述升降机10带动所述Z向活动板18运动，所述Z向滑套11可沿所述立柱37滑动引导所述Z向活动板18Z向运动，带动所述样件安装机构200使所述缸盖样件31Z向对准所述出气口58。台架3上设有链条罩29，链条罩29内设有与链条相连接的Z向调节手轮32，Z向样件调节机构303通过Z向滑套11安装在立柱37上，Z向调节手轮32通过链条传动驱动升降机10沿着立柱37做Z向的直线运动，升降机10与Z向活动板18连接从而升降机10带动Z向活动板18Z向运动，Z向滑套11沿立柱37滑动能够更精确地引导Z向活动板18的Z向位移，此时X向样件调节机构301、Y向样件调节机构302与Z向活动板18相当于一个整体，Z向活动板18带动X向样件调节机构301、Y向样件调节机构302整体Z向运动，从而精确调节样件调节机构300的Z向位移，实现安装机构200Z向运动的精确调节。样件调节机构300在X、Y、Z三个方向的位移数据都可通过位移显示表28显示。

如图1-2所示，所述样件安装机构200包括母板吊杆21、样件安装母板26和样件安装转接板27，所述样件安装母板26通过所述母板吊杆21与所述第二连接板45连接，所述样件安装转接板27与所述样件安装母板26连接，所述缸盖样件31安装于所述样件安装转接板27，所述样件安装母板26和所述样件安装转接板27上设有开口，所述气门升程调节机403可穿过所述开口并对准所述缸盖样件31的气门杆。

如图4所示，气门升程调节机构403能够相对样件安装母板26在X、Y方向上运动，以适应不同机型气门的调节操作。气门升程调节机构403的X向运动通过操作X向气门调节机构401实现，所述X向气门调节机构401包括气门调节支架23、X向支撑杆25和X向导套49，所述气门调节支架23设于所述样件安装母板26，所述X向支撑杆25两端支撑于所述气门调节支架23，所述X向导套49设于所述气门升程调节机构403且所述X向导套49的轴线垂直于所述气门升程调节机构403的轴线，所述X向导套49可滑动地设于所述X向支撑杆25，所述X向导套49可沿所述X向支撑杆25滑动引导所述气门升程调节机构403的X向运动，带动所述气门升程调节机构403X向对准所述缸盖样件31的气门杆。X向导套49沿X向支撑杆25的X向运动，X向导套49与气门升程调节机构403连接从而X向导套49带动气门升程调节机构403的X向运动，从而精确调节气门调节机构400的X向位移，此时Y向气门调节机构402保持不动，实现气门升程调节机构403X向运动的精确调节。

如图4所示，气门升程调节机构403的Y向运动通过操作Y向气门调节机构402实现，所述Y向气门调节机构402包括Y向滑轨22和Y向气门调节滑块50，所述Y向滑轨22设于所述样件安装母板26，所述Y向气门调节滑块50一端设于所述气门调节支架23靠近所述样件安装母板26的端部，另一端可滑动地设于所述Y向滑轨22，所述Y向气门调节滑块50可沿所述Y向滑轨22滑动引导所述气门升程调节机构403Y向运动，带动所述气门升程调节机构403Y向对准所述缸盖样件31的气门杆。Y向气门调节滑块50沿Y向滑轨22Y向运动，Y向气门调节滑块50与气门调节支架23连接从而Y向气门调节滑块50带动气门调节支架23Y向运动，此时气门升程调节机构403与气门调节支架23相当于一个整体，气门调节支架23的Y向运动带动气门升程调节机构403Y向运动，从而精确调节气门调节机构400的Y向位移，此时X向气门调节机构401保持不动，实现气门升程调节机构403Y向运动的精确调节。

如图4所示，所述X向支撑杆25两端可转动地支撑于所述气门调节支架23，所述X向支撑杆25通过绕其轴线旋转调节所述气门升程调节机构403的角度，带动所述气门升程调节机构403角度调节，所述X向支撑杆25上还设有电子角度尺55。由于不同缸盖样件31的气门杆轴线与竖直方向的夹角大小可能不同，因此气门调节机构400与竖直方向的夹角也需要调节。气门调节机构400与竖直方向夹角调节通过使X向支撑杆25相对于气门调节支架23绕其轴线旋转实现，实现气门升程调节机构403的角度调节，旋转角度可以通过安装在X向支撑杆25端部的电子角度尺55读取。

如图4所示，气门升程的调节通过操作气门升程调节机构403实现，所述气门升程调节机构403包括气门调节导套41、气门调节螺杆24、导杆51和气门调节杆43，所述气门调节螺杆24设于所述气门调节导套41远离所述缸盖样件31的气门杆的端部，所述导杆51可滑动地设于所述气门调节导套41内，所述气门调节杆43设于所述导杆51靠近所述缸盖样件31的气门杆的端部，所述气门调节螺杆24穿过所述气门调节导套41并与所述导杆51远离所述缸盖样件31的气门杆的端部抵接，所述气门调节螺杆24可抵推所述导杆51使所述导杆51带动所述气门调节杆43运动，所述导杆51在所述气门调节导套41内运动引导所述气门调节杆43沿所述气门调节导套41运动，带动所述气门调节杆43连接并调节所述缸盖样件31的气门开度，所述气门调节导套41上还设有电子游标卡尺56。气门调节螺杆24推动导杆51在气门调节导套41内直线运动，导杆51与气门调节杆43连接从而导杆51带动气门调节杆43沿气门调节导套41直线运动，通过气门调节杆43的运动对缸盖样件31的气门升程进行调节，气门升程调节的数值通过安装在气门调节导套41上的电子游标卡尺56读取。

如图1-2所示，采用激光粒子示踪测速法时测量机构为光学测量机构，气道试验台设置透明的玻璃缸筒35、透光玻璃窗38和光学反射镜用于激光粒子示踪测速法的测量。所述光学测量机构包括玻璃缸筒35、第一反光镜34、第二反光镜36、第三反光镜39、透光玻璃窗38和激光发射装置59，所述玻璃缸筒35设于所述稳压腔1和所述缸盖样件31之间并与所述出气口58对准，所述第一反光镜34和所述第二反光镜36设于所述玻璃缸筒35两侧，所述透光玻璃窗38设于所述稳压腔1的底部，所述第三反光镜39设于所述透光玻璃窗38与底座4之间，所述第一反光镜34与所述第二反光镜36的反光面朝向所述玻璃缸筒35，所述第三反光镜39的反光面朝向所述透光玻璃窗38。所述立柱37上设有第一反光镜支架52、第二反光镜支架53和第三反光镜支架54，所述第一反光镜支架52与所述第二反光镜支架53水平设于所述稳压腔1和所述缸盖样件31之间且高度相同，所述第三反光镜支架54水平设于所述底座4与所述透光玻璃窗38之间；所述第一反光镜34、所述第二反光镜36、所述第三反光镜39分别设于所述第一反光镜支架52、所述第二反光镜支架53、所述第三反光镜支架54。通过在玻璃缸筒35周边布置有第一反光镜34、第二反光镜36，在稳压腔1底部布置有透光玻璃和第三反光镜39，能够实现对缸体内进行三个方向的测量。

本发明的气道试验台进行激光粒子示踪测速法测试时，先将待测缸盖样件31安装在样件安装母板26上，再通过操作X向样件调节机构301、Y向样件调节机构302、Z向样件调节机构303对样件安装机构200进行X向、Y向和Z向的位移调节，将缸盖样件31与稳压腔1的出气口58也即玻璃缸筒35对中；通过调节X向气门调节机构401和Y向气门调节机构402，将气门升程调节机构403在X向和Y向上调节到与缸盖样件31的气门杆对准，再通过气门升程调节机构403使气门调节杆43对准缸盖样件31的气门杆；将第一反光镜34、第二反光镜36、第三反光镜39、相机等仪器调整到位；启动高压风机9，并将高压风机9调到一定的转速使空气流量和压差达到规定值；待进气管5和出气管7中的气流稳定后，通过操作气门升程调节机构403使气门调节杆43连接并缸盖样件31并将待测缸盖样件31的气门打开到需要的开度值。由于玻璃缸筒35内填充有可反光的粒子，缸盖样件31在吸入稳压腔1提供的气体的过程中，使气体推动粒子运动，激光发射装置59发出的激光穿过玻璃缸筒35并通过粒子反射，相机通过捕捉粒子反光图像对粒子的运动速度、方向进行测量，相应分析得到缸盖样件31的气道性能测试结果。激光发射的角度可通过第一反光镜34、第二反光镜36、第三反光镜39进行调节。本发明的气道试验台进行叶片风速测量法测试时，仅需要将光学测量机构替换成叶片风速测量机构即可，例如将玻璃缸筒35替换为金属套筒，并在金属套筒内设置叶轮。

通过上述说明可知，本发明带来的有益效果在于，通过X向样件调节机构301、Y向样件调节机构302和Z向样件调节机构303相互独立的位移调节，对样件安装机构200进行X向、Y向和Z向调节，实现缸盖样件31快速对准稳压腔1的出气口58；通过X向气门调节机构401、Y向气门调节机构402和气门升程调节机构403相互独立的位移调节，带动气门调节杆43连接并调节缸盖样件31的气门开度，实现气门升程的精确调节；同时，通过测量机构的更换，可实现叶片风速测量法和激光粒子示踪测速法灵活切换。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种气道试验台，用于测量缸盖样件的气道性能，其特征在于，包括台架、稳压腔、气源***、样件安装机构、样件调节机构、气门调节机构和测量机构；所述台架包括底座、顶框和立柱，所述立柱设于所述底座与顶框之间；所述稳压腔设于所述底座之上并位于所述立柱之间，所述稳压腔顶部设有出气口；所述气源***用于向稳压腔供气；

所述样件调节机构设于所述顶框与所述立柱之间并位于所述稳压腔之上，所述样件调节机构包括X向样件调节机构、Y向样件调节机构、Z向样件调节机构，所述X向样件调节机构带动所述样件调节机构X向运动，所述Y向样件调节机构带动所述样件调节机构Y向运动，所述Z向样件调节机构带动所述样件调节机构Z向运动；

所述样件安装机构与所述样件调节机构连接，所述样件安装机构用于安装所述缸盖样件；

所述气门调节机构与所述样件安装机构连接，所述气门调节机构包括X向气门调节机构、Y向气门调节机构和气门升程调节机构，所述X向气门调节机构带动所述气门调节机构X向运动、所述Y向气门调节机构带动所述气门调节机构Y向运动；

所述样件调节机构带动所述样件安装机构使所述缸盖样件对准所述出气口，所述气门调节机构带动所述气门升程调节机构连接并调节所述缸盖样件的气门开度。

2.根据权利要求1所述的气道试验台，其特征在于，所述样件调节机构还包括Z向活动板、第一连接板和第二连接板，所述X向样件调节机构设于所述Z向活动板与所述第一连接板之间，带动所述第一连接板使所述样件调节机构X向运动，所述Y向样件调节机构设于所述第一连接板与所述第二连接板之间，带动所述第二连接板使所述样件调节机构Y向运动，所述Z向样件调节机构设于所述底座与顶框之间，带动所述Z向活动板使所述样件调节机构Z向运动。

3.根据权利要求2所述的气道试验台，其特征在于，所述X向样件调节机构包括X向丝杆、第一连接块、X向导轨和X向滑块，所述X向丝杆两端可转动地支撑于所述Z向活动板，所述第一连接块设于所述第一连接板，所述X向丝杆可转动地穿过所述第一连接块；所述X向导轨两端固定支撑于所述Z向活动板，所述X向滑块设于所述第一连接板，所述X向滑块可滑动地设于所述X向导轨，所述X向导轨与所述X向滑块之间设有X向锁紧手柄；所述X向丝杆可转动使所述第一连接块带动所述第一连接板运动，所述X向滑块可沿所述X向导轨滑动引导所述第一连接板X向运动，带动所述样件安装机构使所述缸盖样件X向对准所述出气口。

4.根据权利要求2所述的气道试验台，其特征在于，所述Y向样件调节机构包括Y向丝杆、第二连接块、Y向导轨和Y向滑块，所述Y向丝杆两端可转动地支撑于所述第一连接板，所述第二连接块设于所述第二连接板，所述Y向丝杆可转动地穿过所述第二连接块；所述Y向导轨两端固定支撑于所述第一连接板，所述Y向滑块设于所述第二连接板，所述Y向滑块可滑动地设于所述Y向导轨，所述Y向导轨与所述Y向滑块之间设有Y向锁紧手柄；所述Y向丝杆可转动使所述第二连接块带动所述第二连接板运动，所述Y向滑块可沿所述Y向导轨滑动引导所述第二连接板Y向运动，带动所述样件安装机构使所述缸盖样件Y向对准所述出气口。

5.根据权利要求2所述的气道试验台，其特征在于，所述Z向样件调节机构包括升降机、立柱和Z向滑套，所述升降机与所述Z向活动板连接，所述Z向滑套可滑动地设于所述立柱并与所述Z向活动板连接；所述升降机带动所述Z向活动板运动，所述Z向滑套可沿所述立柱滑动引导所述Z向活动板Z向运动，带动所述样件安装机构使所述缸盖样件Z向对准所述出气口。

6.根据权利要求1所述的气道试验台，其特征在于，所述样件安装机构包括母板吊杆、样件安装母板和样件安装转接板，所述样件安装母板通过所述母板吊杆与所述第二连接板连接，所述样件安装转接板与所述样件安装母板连接，所述缸盖样件安装于所述样件安装转接板，所述样件安装母板和所述样件安装转接板上设有开口，所述气门升程调节机构可穿过所述开口并对准所述缸盖样件的气门杆。

7.根据权利要求6所述的气道试验台，其特征在于，所述X向气门调节机构包括气门调节支架、X向支撑杆和X向导套，所述气门调节支架设于所述样件安装母板，所述X向支撑杆两端支撑于所述气门调节支架，所述X向导套设于所述气门升程调节机构且所述X向导套的轴线垂直于所述气门升程调节机构的轴线，所述X向导套可滑动地设于所述X向支撑杆，所述X向导套可沿所述X向支撑杆滑动引导所述气门升程调节机构X向运动，带动所述气门升程调节机构X向对准所述缸盖样件的气门杆。

8.根据权利要求7所述的气道试验台，其特征在于，所述Y向气门调节机构包括Y向滑轨和Y向气门调节滑块，所述Y向滑轨设于所述样件安装母板，所述Y向气门调节滑块一端设于所述气门调节支架靠近所述样件安装母板的端部，另一端可滑动地设于所述Y向滑轨，所述Y向气门调节滑块可沿所述Y向滑轨滑动引导所述气门升程调节机构Y向运动，带动所述气门升程调节机构Y向对准所述缸盖样件的气门杆。

9.根据权利要求7所述的气道试验台，其特征在于，所述X向支撑杆两端可转动地支撑于所述气门调节支架，所述X向支撑杆通过绕其轴线旋转调节所述气门升程调节机构的角度，带动所述气门升程调节机构角度调节。

10.根据权利要求9所述的气道试验台，其特征在于，所述气门升程调节机构包括气门调节导套、气门调节螺杆、导杆和气门调节杆，所述气门调节螺杆设于所述气门调节导套远离所述缸盖样件的气门杆的端部，所述导杆可滑动地设于所述气门调节导套内，所述气门调节杆设于所述导杆靠近所述缸盖样件的气门杆的端部，所述气门调节螺杆穿过所述气门调节导套并与所述导杆远离所述缸盖样件的气门杆的端部抵接，所述气门调节螺杆可抵推所述导杆使所述导杆带动所述气门调节杆运动，所述导杆在所述气门调节导套内运动引导所述气门调节杆沿所述气门调节导套运动，带动所述气门调节杆连接并调节所述缸盖样件的气门开度。

11.根据权利要求1-10所述任意一项所述的气道试验台，其特征在于，所述测量机构为光学测量机构，所述光学测量机构包括玻璃缸筒、第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜、透光玻璃窗和激光发射装置，所述玻璃缸筒设于所述稳压腔和所述缸盖样件之间并与所述出气口对准，所述第一反光镜和所述第二反光镜设于所述玻璃缸筒两侧，所述透光玻璃窗设于所述稳压腔的底部，所述第三反光镜设于所述透光玻璃窗与底座之间，所述第一反光镜与所述第二反光镜的反光面朝向所述玻璃缸筒，所述第三反光镜的反光面朝向所述透光玻璃窗。