CN114295383B - 发动机试验台悬置及其调节控制***、刚度调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发动机试验台悬置及其调节控制***、刚度调节方法。本发明提供的发动机试验台悬置,安装于发动机试验台,包括:壳体、安装板、活塞板和可伸缩的调节组件;壳体的底部连接于发动机试验台,安装板位于壳体的顶部,安装板的顶面用于安装发动机,活塞板可移动的设置在壳体内,活塞板与壳体的底部之间形成液压腔,调节组件连接在安装板和活塞板之间;壳体上设有进液口和出液口,进液口和出液口均与液压腔连通,进液口和出液口均通过液压油管路与储油罐连接。本发明的发动机试验台悬置兼具刚度调节与振动监控功能,可适用于不同型号的发动机,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及发动机性能测试技术领域,尤其涉及一种发动机试验台悬置及其调节控制***、刚度调节方法。
背景技术
发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。
发动机在开发过程中,需要在试验台上完成各项性能、功能及耐久试验。由于发动机在运转过程中会产生振动,因此,通常会在试验台上为发动机配置悬置软垫,发动机安装于悬置软垫上。悬置软垫的主要参数为刚度,不同类型或不同型号的发动机,需要匹配不同刚度的悬置软垫。目前,通常是针对特定型号的发动机,设计刚度与之匹配的悬置软垫,当更换测试的发动机时,试验台上的悬置软垫随之更换。
然而,为不同型号的发动机匹配设计不同刚度的悬置软垫,花费的材料成本和时间成本高。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个问题,本发明提供一种发动机试验台悬置及其调节控制***、刚度调节方法,发动机试验台悬置兼具刚度调节与振动监控功能,可适用于不同型号的发动机,实用性强。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种发动机试验台悬置,安装于发动机试验台,包括:壳体、安装板、活塞板和可伸缩的调节组件;
壳体的底部连接于发动机试验台,安装板位于壳体的顶部,安装板的顶面用于安装发动机,活塞板可移动的设置在壳体内,活塞板与壳体的底部之间形成液压腔,调节组件连接在安装板和活塞板之间;
壳体上设有进液口和出液口,进液口和出液口均与液压腔连通,进液口和出液口均通过液压油管路与储油罐连接。
本发明提供的发动机试验台悬置,通过将用于安装发动机的安装板设置在壳体顶部,在壳体内设置可移动的活塞板,活塞板与安装板之间连接调节组件,且活塞板与壳体底部之间形成与外界连通的液压腔。通过调节液压腔内的液压油的流量,改变活塞板的位置,改变活塞板与安装板之间的间距,改变调节组件的压缩量,即可改变悬置的刚度,以使悬置可适用于不同型号的发动机。无需针对不同型号的发动机,设计不同刚度的悬置软垫,节省了时间成本和材料成本,提高了发动机性能测试的效率。
在一种可能的实施方式中,调节组件包括多个弹性件,各弹性件均连接在安装板和活塞板之间。
在一种可能的实施方式中,各弹性件沿安装板的周向均匀间隔设置。
在一种可能的实施方式中,壳体的内侧壁伸出有限位环台,活塞板搭接在限位环台上。
在一种可能的实施方式中,发动机试验台悬置还包括挡板,挡板连接在壳体的顶端的两侧,挡板抵设于安装板的顶表面;
其中,两侧的挡板之间形成安装开口,发动机位于安装开口所在区域内。
在一种可能的实施方式中,安装板的中心部位具有凸台,凸台凸出在安装板的顶面上,发动机安装于凸台上。
第二方面,本发明提供一种发动机试验台悬置调节控制***,包括液压油管路、储油罐、液压泵、控制单元、操作单元及如前所述的发动机试验台悬置;
液压油管路包括进油管路和回油管路,进油管路连接在储油罐与进液口之间,回油管路连接在出液口与储油罐之间,控制单元用于控制进油管路及回油管路的通断;液压泵连接在进油管路上,且液压泵与控制单元电连接,控制单元与操作单元电连接。
本申请提供的发动机试验台悬置调节控制***,悬置通过液压油管路与储油罐连接,进油管路连接在储油罐与悬置的进液口之间,回油管路连接在悬置的出液口与储油罐之间,控制单元可控制进油管路及回油管路的通断。通过在进油管路上设置液压泵,将液压泵与控制单元电连接,液压泵提供动力,以通过进油管路向悬置的液压腔内输送液压油,且通过控制单元可控制液压腔内的液压油返回至储油罐中,以调节悬置的液压腔内的液压油的流量,调节液压腔内的压强,从而,调节悬置的刚度。
在一种可能的实施方式中,还包括进油电磁阀、进油流量传感器、回油电磁阀和回油流量传感器;
进油电磁阀和进油流量传感器均连接在进油管路上,回油电磁阀和回油流量传感器均连接在回油管路上,且,进油电磁阀、进油流量传感器、回油电磁阀及回油流量传感器均与控制单元电连接。
在一种可能的实施方式中,液压油管路还包括泄压管路和泄压阀;
泄压管路连接在液压泵和储油罐之间,泄压阀连接在泄压管路上。
在一种可能的实施方式中,调节控制***还包括显示与报警模块和振动传感器;操作单元包括监测模块,显示与报警模块与监测模块电连接,振动传感器安装在发动机试验台悬置上或发动机上;
振动传感器用于检测发动机试验台悬置或发动机的振动信号,监测模块用于监测振动信号,显示与报警模块用于显示振动信号。
在一种可能的实施方式中,操作单元还包括采集模块、计算模块和设定模块;
采集模块用于采集振动信号和进油流量传感器的流量信号,计算模块用于计算最佳进油流量,设定模块用于根据最佳进油流量设定最佳回油流量。
第三方面,本发明提供一种发动机试验台悬置刚度调节方法,包括:
将发动机安装于发动机试验台悬置,并启动发动机;
向发动机试验台悬置的液压腔中输送液压油,采集进油流量,同时,采集发动机试验台悬置或发动机的振动量;
当进油流量达到预设值或为零时,停止向液压腔中输送液压油;
选取最佳振动量,确定对应的最佳进油流量;并根据最佳进油流量,设定最佳回油流量;
将液压腔中的液压油输送至储油罐,采集回油流量;
当回油流量达到最佳回油流量时,停止向储油罐输送液压油。
本申请提供的发动机试验台悬置刚度调节方法,针对于无法确定发动机应匹配的悬置的最佳刚度,通过向悬置的液压腔内持续输送液压油,直至进油流量达到预设值,或液压腔内达到最大压强、进油流量为零,在此过程中,通过控制单元持续采集进油流量信号及振动信号,当停止进油后,通过筛选最佳振动量,确定相应的进油流量,进而计算相应的最佳回油流量,并向储油罐中回油至悬置的液压腔中达到最佳进油流量,已完成悬置的刚度设定。通过逐渐变换悬置刚度这一过程,找到悬置的最佳刚度对应的液压油的最佳进油流量。
附图说明
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以简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲,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。
图1为本发明实施例一提供的发动机试验台悬置的剖视图;
图2为图1中的发动机试验台悬置的俯视图;
图3为本发明实施例二提供的发动机试验台悬置调节控制***的结构示意图;
图4为本发明实施例二提供的悬置刚度调节方法的流程示意图;
图5为本发明实施例二提供的悬置刚度调节方法的操作流程图。
附图标记说明:
100-悬置;
110-壳体;120-安装板;130-活塞板;140-调节组件;150-液压腔;160-挡板;170-振动传感器;210-储油罐;220-进油管路;230-回油管路;240-控制单元;250-操作单元;260-泄压管路;270-显示与报警模块;
111-进液口;112-出液口;113-限位环台;114-安装支脚;121-凸台;141-弹性件;221-液压泵;222-进油电磁阀;223-进油流量传感器;231-回油电磁阀;232-回油流量传感器;251-监测模块;252-采集模块;253-计算模块;254-设定模块;261-泄压阀;
1211-安装孔;a-螺栓孔。
具体实施方式
发动机装配完成后,通常需要进行测试,发动机在运转状态下,在试验台上完成各项性能、功能及耐久性试验。发动机在运转过程中,不可避免的会产生振动,振动的振幅越大、振动频率越高,发动机壳体及其内部的零部件由于振动而破坏的风险越高。
为了降低发动机的振动,需要为发动机匹配悬置软垫,悬置软垫组装在试验台上,发动机安装在悬置软垫上。其中,悬置软垫最重要的参数为刚度,针对于不同型号的发动机,需要匹配不同刚度的悬置软垫。然而,目前均是为特定型号的发动机匹配特定的悬置软垫,针对某一型号的发动机,设计匹配的悬置软垫的刚度是固定的,当试验台上更换另一发动机时,则需要重新设计悬置软垫来更换之前的悬置软垫。
如此,对于不同型号的发动机,需要设计不同刚度的悬置软垫,这会带来额外的时间成本和材料成本,致使发动机的性能测试效率低,测试成本高。
另外,目前,设计与发动机匹配的悬置软垫,是通过仿真计算来实现的,由于设计和计算误差,难以根据发动机实际运转工况匹配最佳刚度的悬置软垫。
并且,在性能测试过程中,需要对发动机的振动情况进行实时监控,以防止由于发动机运转异常而产生不可控的风险。目前,通常需要配备单独的振动监控设备,并由专业技术人员进行安装调试,由此会产生额外的成本。
有鉴于此,本发明实施例提供一种发动机试验台悬置及其调节控制***、刚度调节方法,发动机试验台悬置通过调节壳体内的液压油的流量,调节活塞板和安装板之间的间距,改变调节组件的伸缩长度,进而,调节悬置的刚度,以使悬置能够匹配不同型号的发动机,扩大悬置的适用范围,减少发动机性能测试的成本,提升发动性能测试的效率。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的发动机试验台悬置的剖视图;图2为图1中的发动机试验台悬置的俯视图。参照图1所示,本实施例提供一种发动机试验台悬置(以下简称悬置),该悬置100安装于发动机试验台(以下简称试验台)的台面上,具体的,悬置100包括壳体110、安装板120、活塞板130和可伸缩的调节组件140。
参照图1所示,悬置100的壳体110的底部连接在试验台的台面上,壳体110例如呈空心圆柱状,壳体110的底部为封闭端,壳体110的封闭端固定在试验台的台面上,壳体110的与底部相对的顶部可以为敞开端,壳体110的顶部具有朝上的敞口。
示例性的,壳体110的底部可以具有伸出至其柱状主体的侧壁之外的安装支脚114,例如,壳体110的底部具有两个安装支脚114,两个安装支脚114位于柱状主体的相对两侧。其中,安装支脚114上可以开设有螺栓孔a,通过在螺栓孔a内穿设螺栓,将壳体110固定在试验台上。
安装板120位于壳体110的顶部且安装在壳体110围成的空间内,本实施例中,将安装板120的底面定义为安装板120朝向壳体110的内底壁的一侧表面,将安装板120的与其底面相背的一侧表面定义为顶面,安装板120的顶面朝上面向壳体110外,发动机安装在安装板120的顶面。
其中,安装板120位于壳体110的顶部,可以是指安装板120的顶面的外边缘与壳体110的顶端平齐,或者,安装板120的顶面的外边缘凸出于壳体110的顶端,或者,安装板120位于壳体110的高度范围内,安装板120的顶面的外边缘靠近壳体110的顶端,本实施例对此不作具体限制。
活塞板130安装于壳体110内部,且活塞板130可沿壳体110的轴向移动,活塞板130、壳体110的内底壁及壳体110的侧壁之间围成的空间形成液压腔150,液压腔150内用于填充液压油,通过调节液压腔150内的液压油的流量,液压油的压力可使得活塞板130移动,改变活塞板130与安装板120之间的间距。
其中,壳体110上设置有进液口111和出液口112,进液口111和出液口112均设置在壳体110的侧壁上,且进液口111和出液口112均与液压腔150连通。通过进液口111使液压油进入液压腔150内,液压油从进液口111不断进入液压腔150内,增大液压腔150内的液压油的压力,压力增大使得活塞板130朝向安装板120移动,活塞板130与安装板120之间的间距缩小;通过出液口112将液压油排出至液压腔150外,液压腔150内的液压油从出液口112不断排出,减小液压腔150内的液压油的压力,压力减小使得活塞板130背离安装板120移动,活塞板130与安装板120之间的间距增大。
由于活塞板130可在壳体110内移动,为了保证液压腔150的密封性能,在实际应用中,活塞板130的周向上的侧壁面上可以套设有柔性的密封圈,密封圈挤压在活塞板130与壳体110的内侧壁之间,以密封活塞板130与壳体110之间的缝隙,避免液压腔150内的液压油渗漏至安装板120与活塞板130之间的空间内。示例性的,密封圈可以为硅胶圈或橡胶圈。
继续参照图1所示,活塞板130和安装板120之间连接有调节组件140,调节组件140可伸缩。活塞板130位于远离安装板120的极限位置时,活塞板130与安装板120之间的间距最大,调节组件140处于未被压缩或压缩量最小的状态,调节组件140产生的作用力最小。随着活塞板130朝向安装板120移动,调节组件140的压缩量逐渐增大,调节组件140由于压缩而产生作用力,该作用力作用于安装板120,可增大悬置100的刚度;其中,活塞板130与安装板120之间的间距越近,调节组件140压缩越多,产生的作用力越大,则悬置100的刚度越大。
本实施例中,针对于需要匹配刚度较小的悬置100的发动机,通过使液压腔150内进入较小流量的液压油,液压油产生的压力较小,使活塞板130保持在距安装板120较远的位置,活塞板130与安装板120之间的调节组件140压缩较少,对安装板120的作用力较小,则悬置100的刚度较小。
针对于需要匹配刚度较大的悬置100的发动机,通过使液压腔150内进入较大流量的液压油,液压油产生的压力较大,使活塞移动至距安装板120较近的位置,活塞板130与安装板120之间的调节组件140压缩较多,产生的作用力较大,则悬置100的刚度较大。
因此,根据特定型号的发动机所需匹配的悬置100刚度,本实施例的悬置100通过调节进入壳体110的液压腔150内的液压油的流量,控制活塞板130的移动位置,调节活塞板130与安装板120之间的间距,进而,改变调节组件140的压缩量及其产生的作用力,从而,调节悬置100的刚度与发动机匹配。
如此,通过调节液压油的进油量,改变活塞板130的位置,改变活塞板130与安装板120之间的间距,改变调节组件140的压缩量,即可改变悬置100的刚度,以使悬置100可适用于不同型号的发动机。无需针对不同型号的发动机,设计不同刚度的悬置100软垫,节省了时间成本和材料成本,提高了发动机性能测试的效率。
并且,通过调节液压油的进油量,调节活塞板130的位置,调节活塞板130与安装板120之间的间距,进而,通过调节调节组件140的压缩量而调节悬置100的刚度,可以准确调节悬置100的刚度。与通过仿真计算来设计匹配悬置100软垫相比,本实施例的悬置100经与发动机实际匹配而调节刚度,不存在计算误差,调节后的刚度能更好的匹配发动机。
需要说明的是,本实施例中,安装板120可以固定连接在壳体110的顶部,或者,安装板120活动设置在壳体110的顶部。
以活塞板130处于远离安装板120的极限位置时,调节组件140处于未被压缩的状态为例,由于调节组件140对安装板120不产生作用力,无法支撑安装板120,则可以将安装板120固定在壳体110上,例如,安装板120的外侧壁与壳体110的内侧壁固定连接。
以活塞板130处于远离安装板120的极限位置时,调节组件140处于压缩状态为例,由于调节组件140对安装板120产生作用力,可以支撑安装板120,则安装板120可以活动设置在壳体110内,或者,为了提升安装板120的稳定性,也可以将安装板120固定在壳体110内。
参照图1所示,作为一种实施方式,连接在活塞板130与安装板120之间的调节组件140可以包括多个弹性件141,各弹性件141间隔设置,均连接在安装板120与活塞板130之间。活塞板130处于远离安装板120的极限位置时,弹性件141处于自然状态,或者,弹性件141处于压缩状态且其压缩量较小;当活塞板130朝向安装板120移动时,随着活塞板130与安装板120之间的间距减小,弹性件141的压缩量增大,弹性件141产生的弹性力增大,作用于安装板120和活塞板130的力增大,从而,悬置100的刚度增大。
示例性的,各弹性件141可以沿安装板120的周向均匀间隔设置,这样,活塞板130朝向安装板120移动,调节组件140被压缩时,在安装板120的板面所在的平面方向上,各弹性件141对安装板120产生的作用力,使安装板120保持平衡,可保证安装板120的稳定性,确保安装板120将发动机支撑平稳。相对应的,各弹性件141对活塞板130产生的作用力使活塞板130保持平衡,可使活塞板130平稳移动,保证整个悬置100的稳定性。
示例性的,弹性件141可以为弹簧,弹簧的一端连接在活塞板130上,弹簧的另一端连接在安装板120上。当活塞板130处于远离安装板120的极限位置时,弹簧处于自然状态,或者,弹簧处于被压缩状态,且其压缩量较小;随着活塞板130朝向安装板120移动,活塞板130与安装板120之间的间距减小,弹簧的压缩量增大,其产生的弹性力增大,对安装板120和活塞板130的作用力增大,悬置100的刚度增大。
为了对活塞板130进行限位,保证活塞板130在壳体110内的稳定性,参照图1所示,壳体110的内侧壁上伸出有限位环台113,限位环台113作为活塞板130的支撑,活塞板130搭接在限位环台113上时,即为活塞板130位于远离安装板120的极限位置。通过限位环台113对活塞板130的支撑作用,可保证活塞板130在处于远离安装板120的极限位置时的稳定性。
并且,通过限位环台113的支撑力,活塞板130处于远离安装板120的极限位置时,使弹性件141处于自然状态或压缩状态,避免弹性件141承受活塞板130的重力带来的作用力,避免使弹性件141处于拉伸状态,以防弹性件141长期在拉伸状态和压缩状态之间形变,而造成弹性件141产生塑性变形而失效。
其中,可以理解的是,由于活塞板130搭接在限位环台113上时,液压腔150处于体积最小的状态,因而,壳体110的侧壁上开设的进液口111和出液口112应位于限位环台113和壳体110的内底壁之间的部位。
另外,为了保证安装板120在壳体110内的稳定性,参照图1所示,本实施例中,悬置100的壳体110的顶端还连接有挡板160,挡板160连接在壳体110的顶端面上。对于活动设置在壳体110的顶部的安装板120,由于被压缩的弹性件141对安装板120的作用力,安装板120受向上的顶力而有向背离壳体110的底部移动的趋势,通过将挡板160挡设在安装板120上方,以对安装板120进行限位。
对于固定连接在壳体110的内侧壁上的安装板120,设置安装板120时,使安装板120的顶面与壳体110的顶端面平齐。当活塞板130与安装板120之间的间距减小,活塞板130与安装板120之间的弹性件141被压缩,弹性件141的弹性力对安装板120产生向上的顶力时,通过抵设在安装板120的顶面的挡板160对安装板120的压力,可使安装板120受力平衡,以防安装板120在长期使用过程中与壳体110连接松动,保证安装板120的稳定性。
参照图2所示,壳体110的顶端的两侧安装有挡板160,两侧的挡板160之间形成安装开口,该安装开口用于避让发动机。其中,安装开口的宽度可以大于发动机的宽度,将发动机安装至悬置100上时,发动机整***于安装开口所在区域内,即使发动机在运转过程,发动机不会和挡板160接触,即使发动机产生晃动,也碰撞不到挡板160,挡板160不会对发动机的运转造成影响;并且,由于发动机和挡板160之间无接触,不会产生摩擦,因而,不影响挡板160的强度及使用寿命。
示例性的,挡板160上加工有螺栓孔a,例如,每个挡板160上间隔设置有两个螺栓孔a,螺栓孔a内穿设有螺栓(图中未示出),螺栓旋入壳体110的侧壁内,以将挡板160锁固在壳体110的顶端。
参照图1所示,由于安装板120抵设在挡板160下方,挡板160占据一定的厚度空间,影响在安装板120顶面安装发动机,因而,本实施例中,安装板120的中心部位还设有凸台121,凸台121凸出在安装板120的顶面上,示例性的,凸台121的顶端可以与挡板160的顶面平齐,或者,凸台121的顶端略高于挡板160的顶面。发动机安装在凸台121上,以免挡板160对发动机的安装造成干涉。
其中,凸台121上设有安装孔1211,例如,在凸台121的中心部位加工安装孔1211,示例性的,凸台121上加工的安装孔1211可以为螺栓孔a,该螺栓孔a内穿设有螺栓,通过螺栓将发动机的支撑腿安装在凸台121上。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的发动机试验台悬置调节控制***的结构示意图。参照图3所示,为了实现悬置100刚度调节的自动化控制,本实施例提供一种发动机试验台悬置调节控制***(以下简称悬置调控***),该悬置调控***包括液压油管路、储油罐210、液压泵221、控制单元240及实施例一中所述的悬置100。
其中,液压油管路包括进油管路220和回油管路230,进油管路220连接在储油罐210与悬置100壳体110上的进液口111之间,回油管路230连接在悬置100壳体110上的出液口112与储油罐210之间。储油罐210设有出油口(图中未示出)和回油口(图中未示出),进油管路220的一端连接至储油罐210的出油口,另一端连接至悬置100壳体110的进液口111;回油管路230的一端连接至悬置100壳体110的出液口112,另一端连接至储油罐210的回油口。
液压泵221连接在进油管路220上,且液压泵221与控制单元240电连接。控制单元240控制液压泵221工作,液压泵221提供动力,以使储油罐210中的液压油通过进油管路220输送至悬置100的液压腔150内,以增大悬置100的刚度。并且,控制单元240还可控制悬置100的液压腔150内的液压油通过回油管路230输送至储油罐210中,以减小悬置100的刚度。
继续参照图3所示,进油管路220上还设置有进油电磁阀222和进油流量传感器223,回油管路230上还设置有回油电磁阀231和回油流量传感器232,进油电磁阀222、进油流量传感器223、回油电磁阀231、回油流量传感器232均与控制单元240电连接。
示例性的,液压泵221靠近储油罐210设置,进油电磁阀222可以设置在液压泵221和进油流量传感器223之间。回油电磁阀231靠近悬置100的出液口112设置,回油流量传感器232设置在回油电磁阀231和储油罐210之间。
在实际应用中,当需要增大悬置100的刚度时,控制单元240控制进油电磁阀222开启,同时,控制液压泵221启动运转,此时,回油电磁阀231保持关闭状态。储油罐210中的液压油通过进油管路220输送至悬置100的液压腔150内,随着液压腔150内的液压油增加,液压腔150内的压强增大,推动活塞板130朝向安装板120移动,进而,压缩调节组件140,悬置100的刚度增大。
在此过程中,控制单元240采集进油流量传感器223的流量信号,对于特定型号的发动机,若提前设定了所需的进油流量,即进油流量可使悬置100的刚度匹配该发动机时,当控制单元240监测到进油流量满足需求时,控制单元240控制液压泵221停止工作,同时,控制进油电磁阀222关闭,将悬置100的刚度保持在一定数值。
而当需要降低悬置100的刚度时,控制单元240控制回油电磁阀231开启,此时,进油电磁阀222保持关闭状态,由于调节组件140处于压缩状态,悬置100的液压腔150内的液压油在压强作用下,通过回油管路230返回储油罐210中。随着液压腔150内的液压油减少,液压腔150内的压强降低,活塞板130向壳体110的底部移动,进而,调节组件140逐渐伸长,悬置100的刚度降低。
在此过程中,控制单元240采集回油流量传感器232的流量信号,对于特定型号的发动机,若提前设定了所需的回油流量,即回油后液压腔150内剩余的液压油的流量可使悬置100的刚度匹配该发动机时,当控制单元240检测到回油流量满足需求时,控制单元240控制回油电磁阀231关闭,将悬置100的刚度保持在一定数值。
若未设定所需的回油流量,则当活塞板130向壳体110底部移动至极限位置,例如,活塞板130移动至抵接在限位环台113上时,悬置100的刚度达到最小,此时,控制单元240接收到的回油流量信号为零,控制单元240控制回油电磁阀231关闭。
在某些情况下,例如,在无法确定发动机的匹配的悬置100刚度值的情况下,需要将悬置100的刚度逐渐增大至最大。此时,悬置100的液压腔150内的压强达到最大,无法再进入液压油,而若储油罐210通过进油管路220持续向悬置100的液压腔150内输送液压油,则会对悬置100及进油管路220造成损伤。
对此,为了避免损坏悬置100及进油管路220,参照图3所示,本实施例中,液压油管路还包括泄压管路260,泄压管路260连接在液压泵221和储油罐210之间,储油罐210上例如还设置有泄压口(图中未示出),泄压管路260的一端与液压泵221连接,另一端与储油罐210的泄压口连接。其中,泄压管路260上设置有泄压阀261。
当悬置100的液压腔150内的液压油的流量达到最大时,液压腔150内的压强达到最大,调节组件140的压缩量达到极限,悬置100的刚度达到最大,泄压阀261开启,液压油通过泄压管路260返回到储油罐210中。此时,控制单元240接收到进油流量传感器223的流量信号为零,继而,控制进油电磁阀222关闭,液压泵221停止运转。
另外,在发动机性能测试过程中,为了对发动机的振动情况进行监控,本实施例中,悬置调控***还包括振动传感器170、操作单元250及显示与报警模块270。操作单元250与控制单元240电连接,操作单元250中包括监测模块251,显示与报警模块270与监测模块251电连接。
振动传感器170用于检测发动机的振动情况,振动传感器170可以安装在悬置100上,此时,振动传感器170检测悬置100的振动信号,间接反映发动机的振动情况,例如,参照图3所示,振动传感器170安装在悬置100的挡板160上。或者,振动传感器170可以安装在发动机上,例如,振动传感器170安装在发动机上振动相对较剧烈的部位,此时,振动传感器170直接检测发动机的振动信号。
可以提前设定振动限值,将该振动限值存储在控制单元240中,当需要对发动机的振动情况进行监控时,开启监测模块251,监测模块251向控制单元240发送信号,通过控制单元240接收振动传感器170的振动信号,显示与报警模块270可实时显示振动传感器170的振动信号。
并且,控制单元240可将振动传感器170的振动信号与控制单元240中存储的振动限值进行实时比较,若振动信号超出预先设定的振动限值,则控制单元240向监测模块251发送预警信号,监测模块251通过显示与报警模块270发出提醒或警示。
针对于无法确定发动机的匹配悬置100刚度的情况,本实施例的悬置调控***中,对于特定型号的发动机,还可以调节并匹配出最佳悬置100刚度。具体的,参照图3所示,操作单元250中还设置有采集模块252、计算模块253和设定模块254,采集模块252用于采集振动传感器170的振动信号和进油流量传感器223的进油流量信号,计算模块253用于计算最佳进油量,该最佳进油量对应发动机的最佳振动情况,设定模块254则用于根据最佳进油量设定最佳回油量,进而,使悬置100的液压腔150内的液压油保持在最佳流量,进而,完成悬置100的刚度设定。
以下结合悬置调控***对悬置刚度调节方法进行详细说明。
图4为本发明实施例二提供的悬置刚度调节方法的流程示意图;图5为本发明实施例二提供的悬置刚度调节方法的操作流程图。
结合图4和图5所示,悬置刚度调节方法包括如下步骤:
S100、将发动机安装于发动机试验台悬置,并启动发动机。
首先将发动机安装在发动机试验台悬置上,具体的,将发动机的支撑腿安装在悬置100的安装板120上的凸台121上。安装好发动机后,启动发动机,使其进入常用工况运转状态,例如,发动机可以以1000转/分的频率旋转。
此时,悬置100的活塞板130可以处于远离安装板120的极限位置,例如,活塞板130搭接在壳体110内的限位环台113上,悬置100的刚度最小。
S200、向发动机试验台悬置的液压腔中输送液压油,采集进油流量,同时,采集发动机试验台悬置或发动机的振动量。
发动机启动运行后,开启采集模块252,对应图5中的“开始”步骤,控制单元240进入刚度调节模式,控制进油电磁阀222开启,回油电磁阀231保持关闭,液压泵221输送液压油进入悬置100的液压腔150内,活塞板130在液压油的压强作用下,向上朝向安装板120移动,压缩调节组件140。
在此过程中,控制单元240持续采集振动传感器170的振动信号及进油流量传感器223的进油流量信号,对应图5中的“数据采集”步骤。
S300、当进油流量达到预设值或为零时,停止向液压腔中输送液压油。
在液压泵221持续将液压油输送至悬置100的液压腔150的过程中,控制单元240持续采集振动信号和进油流量信号,并且,控制单元240会根据进油流量信号,判断是否进入下一环节。
其中,作为一种实施方式,当进油流量传感器223检测的进油流量达到预设值时,视为满足要求,控制单元240控制进油电磁阀222关闭,停止向液压腔150中输送液压油。
作为另一种实施方式,可以使液压泵221持续向液压腔150中输送液压油至液压腔150内的压强达到最大,活塞板130移动至悬置100刚度最大的位置,即,悬置100可以从刚度最小持续变化至刚度最大。此时,泄压阀261开启,进油流量传感器223检测的进油流量为零,视为满足要求,控制单元240控制进油电磁阀222关闭,停止向液压腔150中输送液压油。
S400、选取最佳振动量,确定对应的最佳进油流量;并根据最佳进油流量,设定最佳回油流量。
进油电磁阀222关闭、停止向液压腔150中输送液压油后,进入图5中的“数据计算”环节。
控制单元240在采集的振动信号的数据样本中,筛选出最佳振动量。应说明,此处所说的最佳振动量是指最优的发动机振动情况,例如,是指发动机的被检测部位的振动量最小,或者,是指发动机的被检测部位的振动量虽非最小,但发动机整体的振动达到最优平衡。
其中,振动量可以是指振动频率、振动幅度或两者的结合,本实施例对此不作具体限制。
筛选出最佳振动量后,控制单元240根据最佳振动量,输出该振动状态下的进油流量,该进油流量即对应悬置100的最佳刚度。计算模块253根据最佳进油流量,结合悬置100的液压腔150内目前的液压油流量,计算出最佳回油流量,通过设定模块254设定最佳回油流量。
S500、将液压腔中的液压油输送至储油罐,采集回油流量。
设定好最佳回油流量后,进入图5中的“刚度设定”环节。控制单元240控制回油电磁阀231打开,悬置100的液压腔150中的液压油在压强作用下,通过回油管路230返回储油罐210。此过程中,控制单元240通过回油流量传感器232持续采集回油流量信号,并判断回油流量是否满足要求,即,判断回油流量是否满足最佳回油流量。
S600、当回油流量达到最佳回油流量时,停止向储油罐输送液压油。
当回油流量传感器232检测到回油流量达到最佳回油流量时,控制单元240控制回油电磁阀231关闭,停止将悬置100的液压腔150内的液压油输送至储油罐210,使液压腔150内的液压油的流量保持在最佳进油流量,悬置100达到最佳刚度,完成悬置100的刚度设定。
需要说明的是,上述悬置刚度调节方法,是针对在不确定发动机匹配的悬置100的最佳刚度的情况下,通过逐渐变换悬置100刚度这一过程,找到悬置100的最佳刚度对应的液压油的最佳进油流量。在已明确悬置100匹配相应发动机的最佳刚度,对应的液压油最佳进油流量时,可以通过设定模块254提前设定进油流量值,当进油流量传感器223检测到进油流量达到预先设定的进油流量值时,控制单元240控制进油电磁阀222关闭,即可完成悬置100的刚度设定。
可以理解的是,本实施例涉及的上、下、上方、下方、上部、下部、顶、底、顶端、底端、顶端面、底端面等指示方位的词语是基于装置或设备的安装使用状态的位置关系而言。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,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本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种发动机试验台悬置,安装于发动机试验台,其特征在于,包括:壳体、安装板、活塞板和可伸缩的调节组件;
所述壳体的底部连接于所述发动机试验台,所述安装板位于所述壳体的顶部,所述安装板的顶面用于安装发动机,所述活塞板设置在所述壳体内,且所述活塞板可沿所述壳体的轴向移动,所述活塞板与所述壳体的底部之间形成液压腔,所述调节组件连接在所述安装板和所述活塞板之间;
所述壳体上设有进液口和出液口,所述进液口和所述出液口均与所述液压腔连通,所述进液口和所述出液口均通过液压油管路与储油罐连接,所述液压腔内的液压油推动所述活塞板移动。
2.根据权利要求1所述的发动机试验台悬置,其特征在于,所述调节组件包括多个弹性件,各所述弹性件均连接在所述安装板和所述活塞板之间。
3.根据权利要求2所述的发动机试验台悬置,其特征在于,各所述弹性件沿所述安装板的周向均匀间隔设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的发动机试验台悬置,其特征在于,所述壳体的内侧壁伸出有限位环台,所述活塞板搭接在所述限位环台上。
5.根据权利要求1-3任一项所述的发动机试验台悬置,其特征在于,还包括挡板,所述挡板连接在所述壳体的顶端的两侧,所述挡板抵设于所述安装板的顶表面;
其中,两侧的所述挡板之间形成安装开口,所述发动机位于所述安装开口所在区域内。
6.根据权利要求5所述的发动机试验台悬置,其特征在于,所述安装板的中心部位具有凸台,所述凸台凸出在所述安装板的顶面上,所述发动机安装于所述凸台上。
7.一种发动机试验台悬置调节控制***,其特征在于,包括液压油管路、储油罐、液压泵、控制单元、操作单元及权利要求1-6任一项所述的发动机试验台悬置;
所述液压油管路包括进油管路和回油管路,所述进油管路连接在所述储油罐与所述进液口之间,所述回油管路连接在所述出液口与所述储油罐之间,所述控制单元用于控制所述进油管路及所述回油管路的通断;所述液压泵连接在所述进油管路上,且所述液压泵与所述控制单元电连接,所述控制单元与所述操作单元电连接。
8.根据权利要求7所述的发动机试验台悬置调节控制***,其特征在于,还包括进油电磁阀、进油流量传感器、回油电磁阀和回油流量传感器;
所述进油电磁阀和所述进油流量传感器均连接在所述进油管路上,所述回油电磁阀和所述回油流量传感器均连接在所述回油管路上,且,所述进油电磁阀、所述进油流量传感器、所述回油电磁阀及所述回油流量传感器均与所述控制单元电连接。
9.根据权利要求7所述的发动机试验台悬置调节控制***,其特征在于,所述液压油管路还包括泄压管路和泄压阀;
所述泄压管路连接在所述液压泵和所述储油罐之间,所述泄压阀连接在所述泄压管路上。
10.根据权利要求7所述的发动机试验台悬置调节控制***,其特征在于,还包括显示与报警模块和振动传感器;所述操作单元包括监测模块,所述显示与报警模块与所述监测模块电连接,所述振动传感器安装在所述发动机试验台悬置上或所述发动机上;
所述振动传感器用于检测所述发动机试验台悬置或所述发动机的振动信号,所述监测模块用于监测所述振动信号,所述显示与报警模块用于显示所述振动信号。
11.根据权利要求10所述的发动机试验台悬置调节控制***,其特征在于,所述操作单元还包括采集模块、计算模块和设定模块;
所述采集模块用于采集所述振动信号和进油流量传感器的流量信号,所述计算模块用于计算最佳进油流量,所述设定模块用于根据所述最佳进油流量设定最佳回油流量。
12.一种发动机试验台悬置刚度调节方法,用于权利要求11所述的发动机试验台悬置调节控制***,其特征在于,包括:
将发动机安装于发动机试验台悬置,并启动所述发动机;
向所述发动机试验台悬置的液压腔中输送液压油,采集进油流量,同时,采集发动机试验台悬置或发动机的振动量;
当所述进油流量达到预设值或为零时,停止向所述液压腔中输送液压油;
选取最佳振动量,确定对应的最佳进油流量;并根据所述最佳进油流量,设定最佳回油流量;
将所述液压腔中的液压油输送至储油罐,采集回油流量;
当所述回油流量达到所述最佳回油流量时,停止向所述储油罐输送液压油。
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