发动机止推瓦测试装置的研制及应用.PDF

EME 发动机止推瓦测试装置的研制及应用 周跃钢 张晓林 杨晓娜 王立 东风汽车工程研究院 【摘要】 汽车发动机曲轴止推瓦止推耐磨性能试验中，止推片温度、止推面推拉力是两项重要的检测控制参数。 文章阐述了由触摸屏、可编程控制器、止推轴承套座组成的止推瓦测试装置的研制，止推瓦温度传感器的制作和 安装。该装置满足发动机止推瓦性能试验要求的轴向负荷加载和止推片温度测量。 关键词：发动机 止推瓦 止推片 测试装置 发动机曲轴止推瓦表面严重磨损后，将导致曲轴窜动、发动机运转异常、活塞拉缸、止推片 温度异常上升产生严重烧蚀或抱轴等故障。因此在考核止推片材料的止推耐磨性能试验中，如何 制作和安装止推瓦温度传感器，实现止推片温度准确检测，以及向发动机曲轴端面施加轴向推拉 力加载，是实现止推瓦性能试验的关键技术。 按照康明斯柴油发动机曲轴止推瓦性能标准要求，设计由气动、机械、PLC （Programmable Logic Controller ）可编程序逻辑控制器、液晶触摸屏组成的发动机止推瓦测试装置，满足发动机 止推瓦性能试验，为发动机关键部件的工作可靠性检测提供了测试保障。 一．系统控制功能 1．控制施加于 EQB210-20 柴油发动机曲轴前端的八种轴向推拉力负荷加载。 2．实时测量止推瓦前后止推片的六点温度及发动机曲轴前端的轴向推拉力。 二. 系统组成 1．轴向推拉力加载装置 曲轴端面轴向推拉力加载装置如图 1 所示，PLC可编程控制器控制四路进气压力的二位四通 阀和气缸行程换向的三位五通阀。气缸活塞直径 12cm，活塞推动杆直径 3.2cm，根据计算气缸活 塞最大推拉力 630kg，能够实现八种推拉力负荷的加载，最大推拉行程 40cm，满足试验要求。 气缸支架、联接杆、联接杆支座、止推轴承套座自行设计，止推轴承选用推力球轴承，止推 轴承套座与发动机曲轴联接盘用螺栓固定，止推轴承承载气缸活塞直线行程的推拉力，并将力矩 传递至旋转的发动机曲轴止推端面。 2．PLC 可编程控制器软硬件设计 Schneider 可编程控制器 TSX3721001 具有 64 个开关量、8 通道模拟量输入输出控制功能， 选用 32 点开关量输出模块 TSXDSZ32R5，两块 4 通道模拟输入模块 TSXAEZ414，其中六个模拟通 道用于止推片镍铬镍硅 K 型热电偶温度（-270℃–1372℃）测量，另一个模拟通道接 AMT-T-SG 拉压力传感器接口模块（输入±20mV，输出±10V），拉压力传感器选用 YZ101-500kg电阻应变片 传感器，PLC 可编程控制器控制流程见图 2。Schneider 液晶图形触摸屏 XBTFO32110，每屏能显 示 40 个控制或测量变量，根据控制需要可设置翻页多屏显示。 采用 PL7 梯形图编写可编程控制器开关量、模拟量控制软件，XBT-L1000 V3.3 图形编 371 EME 气缸支架 拉压力传感器 联接杆支座 止推轴承 止推轴承套座 推 拉 气缸 联接杆 与发动机曲轴法拉盘固定 三位五通阀 气压表 %Q3.4 %Q3.5 载荷1 载荷2 载荷3 载荷4 减压阀