一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置

技术领域

本发明属于汽车排气系统技术领域，具体涉及一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置。

背景技术

目前，汽车排气系统热端金属在工作时，温度可达到900℃以上，材料在高温作用下受到持续载荷，容易出现蠕变失效等问题，随着国六排气产品排温的升高，硅胶吊耳处的使用温度也有所上升，在长期负载的情况下，其高温蠕变性能也是需要重点考核的一项指标。

相关技术中的高温蠕变的测试设备用于材料力学性能测试，除可进行常规蠕变、持久试验外，还可进行应力松弛试验、高温短时拉伸试验、低周循环等试验。

然而，相关技术中的高温蠕变的测试设备不能自动判断材料的蠕变量，无法对管式炉的温度进行精准控制和采集，而且无法多台管式炉进行并联，同时进行控制，工作效率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置，所要解决的技术问题是如何能够实现实时采集时间、温度、蠕变量曲线，并对炉内温度实现精准控温，而且可以多台管式炉进行并联，同时进行控制，提高工作效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置，所述应用于排气系统的高温蠕变试验装置包括底座平台、温控箱、计算机以及至少两组测试机构，所述温控箱、所述计算机以及至少两组所述测试机构均固定连接于所述底座平台的顶面上；

所述测试机构包括承重支架、管式炉、多个砝码、至少两组导柱、砝码托盘、测距传感器、第一固定杆、第二固定杆、第一夹头、第二夹头以及测试样件；

所述承重支架的底部与所述底座平台的顶面固连；至少两组所述导柱的底部均与所述承重支架的底端固连；所述砝码托盘位于至少两组所述导柱之间，所述砝码托盘与至少两组所述导柱滑动连接；多个所述砝码均设于所述砝码托盘上，多个所述砝码上均具有开口；

所述第一固定杆的第一端穿过所述开口与所述砝码托盘固连，所述第一固定杆的第二端与所述第一夹头的第一端螺纹连接；

所述第二固定杆的第一端与所述承重支架的顶端固连，所述第二固定杆的第二端与所述第二夹头的第一端螺纹连接；

所述测试样件的两端分别与所述第一夹头的第二端以及所述第二夹头的第二端固连；

所述测试样件位于所述管式炉的容置空间内，所述管式炉与所述承重支架固连；

所述测距传感器位于所述砝码托盘的下方，所述测距传感器与所述承重支架固连；

所述温控箱与所述管式炉电性连接，所述测距传感器以及所述温控箱均与所述计算机通信连接。

可选地，所述管式炉通过至少四组连接板与所述承重支架固连。

可选地，所述管式炉的侧壁通过六组所述连接板与所述承重支架固连。

可选地，所述测试样件的两端均通过固定销分别与所述第一夹头的第二端以及所述第二夹头的第二端固连。

可选地，所述测试机构为两组，两组所述测试机构相互平行。

可选地，所述导柱为两组，所述导柱关于所述砝码托盘的中轴线对称设置，两组所述导柱均与所述砝码托盘相互垂直。

可选地，所述砝码托盘的中轴线、所述第一固定杆的中轴线、所述第一夹头的中轴线、所述测试样件的中轴线、所述第二夹头的中轴线、所述第二固定杆的中轴线以及所述测距传感器的中轴线均重合。

可选地，所述承重支架呈C形，所述管式炉呈内部中空的圆柱形。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置实现了实时采集时间、温度、蠕变量曲线，并对炉内温度实现精准控温，而且可以多台管式炉进行并联，同时进行控制，提高了工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一个示例性实施例提供的一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置的主结构示意图；

图2为本发明一个示例性实施例提供的一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置的测试机构的局部结构示意图；

图中：1、底座平台；2、温控箱；3、计算机；4、承重支架；5、管式炉；6、砝码；601、开口；7、导柱；8、砝码托盘；9、测距传感器；10、第一固定杆；11、第二固定杆；122、第一夹头；13、第二夹头；14、测试样件；15、连接板；16、固定销。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置，应用于排气系统的高温蠕变试验装置包括底座平台1、温控箱2、计算机3以及至少两组测试机构，温控箱2、计算机3以及至少两组测试机构均固定连接于底座平台1的顶面上，可选地，该温控箱2、计算机3以及至少两组测试机构与底座平台1的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定的其中一种；

如图2所示，测试机构包括承重支架4、管式炉5、多个砝码6、至少两组导柱7、砝码托盘8、测距传感器9、第一固定杆10、第二固定杆11、第一夹头12、第二夹头13以及测试样件14；

如图1和图2所示，承重支架4的底部与底座平台1的顶面固连，可选地，该承重支架4与底座平台1的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定的其中一种；至少两组导柱7的底部均与承重支架4的底端固连，可选地，该至少两组导柱7与承重支架4的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定的其中一种；砝码托盘8位于至少两组导柱7之间，砝码托盘8与至少两组导柱7滑动连接，可选地，该砝码托盘8与至少两组导柱7通过在导柱7的侧壁上设置滑轨，并在砝码托盘8的侧壁上设置滑块，进而实现上下滑动连接；可选地，通过在砝码托盘8上开设至少两组与该至少两组导柱7对应的通孔，并套设于该至少两组导柱7上，进而实现轴套方式的上下滑动连接；多个砝码6均设于砝码托盘8上，多个砝码6上均具有开口601；

如图2所示，第一固定杆10的第一端穿过开口601与砝码托盘8固连，可选地，该第一固定杆10与砝码托盘8的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定、固定销固定的其中一种；第一固定杆10的第二端与第一夹头12的第一端螺纹连接；

如图2所示，第二固定杆11的第一端与承重支架4的顶端固连，可选地，该第二固定杆11与承重支架4的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定、固定销固定的其中一种；第二固定杆11的第二端与第二夹头13的第一端螺纹连接；

如图2所示，测试样件14的两端分别与第一夹头12的第二端以及第二夹头13的第二端固连，可选地，该测试样件14的两端与第一夹头12以及第二夹头13的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定、固定销固定的其中一种；

如图1所示，测试样件14位于管式炉5的容置空间内，管式炉5与承重支架4固连，可选地，该管式炉5与承重支架4的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定、固定销固定、连接件固定的其中一种；

如图1和图2所示，测距传感器9位于砝码托盘8的下方，测距传感器9与承重支架4固连，用于实时测量测试样件14在竖直方向上的位移量；

温控箱2与管式炉5电性连接，测距传感器9以及温控箱2均与计算机3通信连接。

在本申请实施例中，通过温控箱2控制管式炉5的温度上升速率及温度的精准控制；通过计算机3采集和记录温度、蠕变量等参数，并控制设备在达到设定蠕变量时关闭温度加热。

在本申请实施例中，该第一夹头12以及第二夹头13均采用镍基合金钢，进而在高温情况下具有良好的抗蠕变性能，保证在持续高温情况下不会失效。

在本申请实施例中，可选地，该至少两组导柱7上还设置有限位传感器，该限位传感器用于防止砝码托盘8向下滑动时碰撞到测距传感器9，起到对测距传感器9的保护作用。

需要说明的是，该底座平台1上可以设有多个测试机构，由一台温控箱2实现多路温度控制，并由计算机制定试验方法、自动保存数据及出具相应试验报告。

作为一种可选实施方式，管式炉5通过至少四组连接板15与承重支架4固连。

可选地，该管式炉5通过至少四组连接板15与承重支架4焊接连接或螺栓固定连接。

作为一种可选实施方式，管式炉5的侧壁通过六组连接板15与承重支架4固连。

可选地，该管式炉5通过六组连接板15与承重支架4焊接连接或螺栓固定连接。

作为一种可选实施方式，测试样件14的两端均通过固定销16分别与第一夹头12的第二端以及第二夹头13的第二端固连。

在本申请实施例中，该测试样件14的两端均具有与该固定销16匹配的销孔。

作为一种可选实施方式，测试机构为两组，两组测试机构相互平行。

作为一种可选实施方式，导柱7为两组，导柱7关于砝码托盘8的中轴线对称设置，两组导柱7均与砝码托盘8相互垂直。

作为一种可选实施方式，砝码托盘8的中轴线、第一固定杆10的中轴线、第一夹头12的中轴线、测试样件14的中轴线、第二夹头13的中轴线、第二固定杆11的中轴线以及测距传感器9的中轴线均重合。

作为一种可选实施方式，承重支架4呈C形，管式炉5呈内部中空的圆柱形。

为了更好的理解本发明，下面结合附图和一个具体实施例对本发明作更进一步的说明。需要说明的是，该具体实施例所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，不限定本发明保护的范围。

本实施例中，为了解决如何能够实现实时采集时间、温度、蠕变量曲线，并对炉内温度实现精准控温，而且可以多台管式炉进行并联，同时进行控制，提高工作效率的问题，使用上述任一实施例中记载的应用于排气系统的高温蠕变试验装置，该装置的工作原理，包括以下步骤：

步骤一，将测试样件14通过固定销16装配在第一夹头12及第二夹头13上；

步骤二，将合适数量的砝码6放置于砝码托盘8上；

步骤三，通过计算机3设置加热目标温度和加热时间或累积到一定蠕变量后停止试验的条件；

步骤四，启动温控箱2，并通过计算机3接收测距传感器9实时采集的测试样件14的蠕变量；

步骤五，由计算机3导出试验数据和试验报告。

综上所述，本发明提供的一种应用于排气系统的高温蠕变试验装置实现了实时采集时间、温度、蠕变量曲线，并对炉内温度实现精准控温，而且可以多台管式炉进行并联，同时进行控制，提高了工作效率。具体的说，通过温控箱和计算机联合控制，使管式炉内升温速度和保温精度得到很好的控制，能够定制检测手段和方法，实时采集和显示时间、温度、蠕变量的关系，在达到一定的条件后，由计算机发出指令停止试验，自动保存数据和出具相应报告。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。