一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统的制作方法

1.本发明涉及一种水泵测试技术领域，具体是一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统。


背景技术：

2.汽车水泵基本结构由水泵壳体、连接盘或皮带轮、水泵轴及轴承或轴连轴承、水泵叶轮和水封装置等零件构成，汽车水泵不是易耗件，只要没有损坏就不需要更换，故往往水泵在使用前需要进行一些强度测试，如金属疲劳的测试，在冷却水泵使用的过程中往往会出现水泵壳体裂了或者叶轮件的磨损，主要是频繁的振动所造成的，并且在有空气进入冷却系统，产生气蚀现象腐蚀水泵叶片，导致水泵工作时水泵叶片上具有压力变化，当产生空气气泡时，并在膨胀的过程中破裂，破裂的瞬间会产生一个较大的冲击力，作用在叶片上面，时间长了叶片表面就会产生大量的麻点，对叶轮的叶片造成损坏，损坏的叶轮在旋转时可能会出现撞击水泵壳体的现象，造成壳体碎裂，使用过程中气泡的产生以及气泡破裂的往往是随机性的，在对于该现象的水泵产生局部的累积损伤，往往不能快速得出该现象水泵的金属疲劳数据参考。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，通过对叶轮的前端、表面以及振动测试块作用于泵壳的区域处同时进行金属疲劳的测试，根据局部产出的累积损伤进行判断该现象水泵的金属疲劳数据，检测出水泵的疲劳极限确保使用的可靠性，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，包括泵壳，所述泵壳上具有叶轮，所述泵壳内侧设有端部接触组件，所述端部接触组件包括碰触测试板、外连接固定板和推动同步棒，所述叶轮外部具有与所述碰触测试板相对应的第一测试区，所述叶轮外侧设有用于往所述第一测试区内通入气体的通气环道，且所述外连接固定板外侧设有联动结合组件，所述联动结合组件包括气体送入盒、固位限制框和振动测试块，所述振动测试块外侧设有用于产生振感的第二测试区，通过所述叶轮作用于所述推动同步棒推送气体并振动气体，进行气泡加速破裂及所述泵壳、所述叶轮局部的累积损伤测试。
6.作为本发明再进一步的方案：所述泵壳外侧通过螺栓的方式连接有密封壳，所述外连接固定板与所述密封壳固定连接，所述气体送入盒固定在所述外连接固定板底部，且所述通气环道与所述气体送入盒固定连接；密封壳可以通过螺栓的方式连接在泵壳的外侧，通气环道能够位于叶轮的外侧，在泵壳内部通过入液体并驱动叶轮旋转进行测试工作。
7.作为本发明再进一步的方案：所述碰触测试板与所述外连接固定板滑动连接，所述碰触测试板前端具有与所述叶轮相接触的过渡面，且所述碰触测试板通过弹簧的方式与所述外连接固定板连接；通过叶轮的旋转，能够使叶轮的前端与碰触测试板相接触，当叶轮
作用在过渡面上时，能够将碰触测试板进行挤压，使碰触测试板在外连接固定板内进行后缩滑动运动，若碰触测试板不受力时能够在弹簧的连接作用下进行复位，在碰触测试板与叶轮接触或者复位的动作过程中，会一直以一个作用力施加给叶轮上，可以对该部分进行金属疲劳的测试。
8.作为本发明再进一步的方案：所述推动同步棒固定在所述碰触测试板后端，所述气体送入盒外侧设有活塞块，所述活塞块一端固定连接有活塞杆，所述活塞杆通过弹簧的方式与所述气体送入盒连接，所述气体送入盒内部具有用于气体置入和活塞杆滑动的腔体，且所述活塞块前端具有与所述推动同步棒相对应的锥形区；推动同步棒能够作用在锥形区内，能够使活塞块朝着气体送入盒的内部进行运动，此时气体送入盒内部具有的活塞杆能够运动，进行推动气体送入盒内部的气体，使气体可以朝着通气环道内运动。
9.作为本发明再进一步的方案：所述通气环道内部具有与所述气体送入盒内部相连通的环形腔，且所述通气环道上密封连接有与所述叶轮相对的吐气管；推动气体可以从吐气管排出，从而与液体相结合，进行产生气泡作用在泵壳的内腔中，由于吐气管设置的方向朝着叶轮，能够使气泡朝着叶轮的方向进行运动。
10.作为本发明再进一步的方案：所述气体送入盒顶部密封连接有通气管，所述通气管一端贯穿所述密封壳并延伸至外部；通气管的设置，可以往气体送入盒内带入气体。
11.作为本发明再进一步的方案：所述固位限制框固定在所述气体送入盒后侧，且所述振动测试块与所述固位限制框滑动连接，所述振动测试块通过弹性件与所述固位限制框相连接，所述振动测试块前端具有倾斜面；推动同步棒的一端能够接触在振动测试块的斜面位置处，从而可以向下压动振动测试块，振动测试块连接在固位限制框上，能够设置弹性件进行连接，弹性件可以为弹簧或弹片，使振动测试块可以复位和恢复位置时进行一个上下浮动的效果，在当推动同步棒离开时振动测试块产生上下的浮动作用于泵壳上，从而在第二测试区内产出振感，进一步加快气泡的破裂作用于叶轮的表面位置处，同时可以对泵壳的该部位处产生一个循环应力，根据第二测试区内泵壳区域位置处进行累积损伤，判断该区域下泵壳在一定时间下金属疲劳的损伤情况。
12.作为本发明再进一步的方案：所述推动同步棒通入到所述锥形区内，且所述推动同步棒一端与所述振动测试块相接触，将所述振动测试块和所述泵壳之间形成有下压弹力；当推动同步棒扩开锥形区，可以使推动同步棒继续运动与振动测试块接触，从而将振动测试块作用在泵壳上。
13.作为本发明再进一步的方案，一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，包括如下情况的使用方法：
14.a：通过将所述密封壳盖合在所述泵壳外侧，使所述泵壳内部具有液体并驱动所述叶轮旋转，所述叶轮能够与所述碰触测试板相接触，进行接触测试所述叶轮前端部分局部的累积损伤，同时可以带动所述活塞块运动，能够推动所述气体送入盒内部的气体进入到所述通气环道内，从所述吐气管内喷出产生气泡，所述碰触测试板接触所述叶轮能够加快气泡破裂作用于所述叶轮的表面位置处产生局部累积损伤；
15.b：所述叶轮与所述碰触测试板相接触能够通过所述锥形区，并使所述推动同步棒的一端顶在所述振动测试块上，向下压动所述振动测试块，当所述推动同步棒离开时所述振动测试块产生上下的浮动作用于所述泵壳上，从而在所述第二测试区内产出振感，进一
步加快气泡破裂作用于叶轮的表面位置处产出局部累积损伤。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.泵壳内部具有液体并驱动叶轮旋转，叶轮能够与碰触测试板相接触，进行接触测试叶轮前端部分局部的累积损伤，同时可以带动活塞块运动，能够推动气体送入盒内部的气体进入到通气环道内，从吐气管内喷出产生气泡，碰触测试板接触叶轮能够加快气泡破裂作用于叶轮的表面位置处产生局部累积损伤，叶轮与碰触测试板相接触能够通过锥形区，并使推动同步棒的一端顶在振动测试块上，在第二测试区内产出振感，进一步加快气泡破裂作用于叶轮的表面位置处产出局部累积损伤，从而能够对叶轮的前端、表面以及振动测试块作用于泵壳的区域处同时进行金属疲劳的测试，根据局部产出的累积损伤进行判断该现象水泵的金属疲劳数据，检测出水泵的疲劳极限确保使用的可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统的结构示意图；
20.图2为一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统中测试泵壳内部的结构示意图；
21.图3为一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统中碰触测试板的结构示意图；
22.图4为一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统中联动结合组件的结构示意图；
23.图中：1、泵壳；11、叶轮；12、密封壳；2、端部接触组件；21、碰触测试板；211、过渡面；22、外连接固定板；23、推动同步棒；3、联动结合组件；31、气体送入盒；32、通气管；33、固位限制框；34、振动测试块；35、活塞块；36、锥形区；4、通气环道；41、吐气管；5、第一测试区；6、第二测试区。
具体实施方式
24.为了使本发明所要解决的技术问题、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。
25.请参阅图1～4，本发明实施例中，一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，包括泵壳1，泵壳1上具有叶轮11，泵壳1内侧设有端部接触组件2，端部接触组件2包括碰触测试板21、外连接固定板22和推动同步棒23，叶轮11外部具有与碰触测试板21相对应的第一测试区5，叶轮11外侧设有用于往第一测试区5内通入气体的通气环道4，且外连接固定板22外侧设有联动结合组件3，联动结合组件3包括气体送入盒31、固位限制框33和振动测试块34，振动测试块34外侧设有用于产生振感的第二测试区6，通过叶轮11作用于推动同步棒23推送气体并振动气体，进行气泡加速破裂及泵壳1、叶轮11局部的累积损伤测试。
26.本实施方案中：测试准备，通过将密封壳12扣合在泵壳1的外侧，使测试的泵壳1能够位于测试的工作台上，密封壳12可以通过螺栓的方式连接在泵壳1的外侧，通气环道4能够位于叶轮11的外侧，使碰触测试板21能够与叶轮11的一端相对，位于测试泵壳1的叶轮11
可以设置比正常使用时的数量少，能够便于进行测试，在泵壳1内部通过入液体并驱动叶轮11旋转进行测试工作。
27.叶轮11循环应力测试，通过叶轮11的旋转，端部接触组件2包括碰触测试板21、外连接固定板22和推动同步棒23，能够使叶轮11的前端与碰触测试板21相接触，当叶轮11作用在过渡面211上时，能够将碰触测试板21进行挤压，使碰触测试板21在外连接固定板22内进行后缩滑动运动，若碰触测试板21不受力时能够在弹簧的连接作用下进行复位，在碰触测试板21与叶轮11接触或者复位的动作过程中，会一直以一个作用力施加给叶轮11上，可以对该部分进行金属疲劳的测试，同时碰触测试板21后缩运动的同时，推动同步棒23能够在外连接固定板22内运动，使推动同步棒23能够作用在锥形区36内，能够使活塞块35朝着气体送入盒31的内部进行运动，此时气体送入盒31内部具有的活塞杆能够运动，进行推动气体送入盒31内部的气体，使气体可以朝着通气环道4内运动，通气管32的设置，可以往气体送入盒31内带入气体，在吐气管41上可以设置单向阀，使液体不会通过吐气管41进入到通气环道4内，使推动气体可以从吐气管41排出，从而与液体相结合，进行产生气泡作用在泵壳1的内腔中，由于吐气管41设置的方向朝着叶轮11，能够使气泡朝着叶轮11的方向进行运动，并且在碰触测试板21以一个作用力施加给叶轮11上，可以使叶轮11产出振感，可以加快气泡在膨胀的过程中破裂，在破裂的瞬间产生冲击力作用在叶轮11的叶片上面，对叶轮11的表面进行循环应力测试，根据第一测试区5内叶轮11前端以及表面位置处进行累积损伤，判断叶轮11表面在一定时间下金属疲劳的损伤情况。
28.第二测试区6，当推动同步棒23在锥形区36内运动，当扩开锥形区36，可以使推动同步棒23继续运动，推动同步棒23的一端能够接触在振动测试块34的斜面位置处，从而可以向下压动振动测试块34，振动测试块34连接在固位限制框33上，能够设置弹性件进行连接，弹性件可以为弹簧或弹片，使振动测试块34可以复位和恢复位置时进行一个上下浮动的效果，在当推动同步棒23离开时振动测试块34产生上下的浮动作用于泵壳1上，从而在第二测试区6内产出振感，进一步加快气泡的破裂作用于叶轮11的表面位置处，同时可以对泵壳1的该部位处产生一个循环应力，根据第二测试区6内泵壳1区域位置处进行累积损伤，判断该区域下泵壳1在一定时间下金属疲劳的损伤情况。
29.如图1-图4所示，本发明还提供一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统的使用方法，所示具体步骤如下：
30.a：通过将密封壳12盖合在泵壳1外侧，使泵壳1内部具有液体并驱动叶轮11旋转，叶轮11能够与碰触测试板21相接触，进行接触测试叶轮11前端部分局部的累积损伤，同时可以带动活塞块35运动，能够推动气体送入盒31内部的气体进入到通气环道4内，从吐气管41内喷出产生气泡，碰触测试板21接触叶轮11能够加快气泡破裂作用于叶轮11的表面位置处产生局部累积损伤；
31.b：叶轮11与碰触测试板21相接触能够通过锥形区36，并使推动同步棒23的一端顶在振动测试块34上，向下压动振动测试块34，当推动同步棒23离开时振动测试块34产生上下的浮动作用于泵壳1上，从而在第二测试区6内产出振感，进一步加快气泡破裂作用于叶轮11的表面位置处产出局部累积损伤。
32.本发明的工作原理是：测试准备前通过将密封壳12扣合在泵壳1的外侧，使测试的泵壳1能够位于测试的工作台上，密封壳12可以通过螺栓的方式连接在泵壳1的外侧，通气
环道4能够位于叶轮11的外侧，使碰触测试板21能够与叶轮11的一端相对，在泵壳1内部通过入液体并驱动叶轮11旋转进行测试工作，通过叶轮11的旋转，能够使叶轮11的前端与碰触测试板21相接触，当叶轮11作用在过渡面211上时，能够将碰触测试板21进行挤压，使碰触测试板21在外连接固定板22内进行后缩滑动运动，若碰触测试板21不受力时能够在弹簧的连接作用下进行复位，在碰触测试板21与叶轮11接触或者复位的动作过程中，会一直以一个作用力施加给叶轮11上，可以对该部分进行金属疲劳的测试，同时碰触测试板21后缩运动的同时，推动同步棒23能够在外连接固定板22内运动，使推动同步棒23能够作用在锥形区36内，能够使活塞块35朝着气体送入盒31的内部进行运动，此时气体送入盒31内部具有的活塞杆能够运动，进行推动气体送入盒31内部的气体，使气体可以朝着通气环道4内运动，使推动气体可以从吐气管41排出，从而与液体相结合，进行产生气泡作用在泵壳1的内腔中，由于吐气管41设置的方向朝着叶轮11，能够使气泡朝着叶轮11的方向进行运动，并且在碰触测试板21以一个作用力施加给叶轮11上，可以使叶轮11产出振感，可以加快气泡在膨胀的过程中破裂，在破裂的瞬间产生冲击力作用在叶轮11的叶片上面，对叶轮11的表面进行循环应力测试，根据第一测试区5内叶轮11前端以及表面位置处进行累积损伤，判断叶轮11表面在一定时间下金属疲劳的损伤情况，当推动同步棒23在锥形区36内运动，扩开锥形区36，可以使推动同步棒23继续运动，推动同步棒23的一端能够接触在振动测试块34的斜面位置处，从而可以向下压动振动测试块34，振动测试块34连接在固位限制框33上，能够设置弹性件进行连接，弹性件可以为弹簧或弹片，使振动测试块34可以复位和恢复位置时进行一个上下浮动的效果，在当推动同步棒23离开时振动测试块34产生上下的浮动作用于泵壳1上，从而在第二测试区6内产出振感，进一步加快气泡的破裂作用于叶轮11的表面位置处，同时可以对泵壳1的该部位处产生一个循环应力，根据第二测试区6内泵壳1区域位置处进行累积损伤，判断该区域下泵壳1在一定时间下金属疲劳的损伤情况。
33.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，包括泵壳(1)，所述泵壳(1)上具有叶轮(11)，其特征在于，所述泵壳(1)内侧设有端部接触组件(2)，所述端部接触组件(2)包括碰触测试板(21)、外连接固定板(22)和推动同步棒(23)，所述叶轮(11)外部具有与所述碰触测试板(21)相对应的第一测试区(5)，所述叶轮(11)外侧设有用于往所述第一测试区(5)内通入气体的通气环道(4)，且所述外连接固定板(22)外侧设有联动结合组件(3)，所述联动结合组件(3)包括气体送入盒(31)、固位限制框(33)和振动测试块(34)，所述振动测试块(34)外侧设有用于产生振感的第二测试区(6)，通过所述叶轮(11)作用于所述推动同步棒(23)推送气体并振动气体，进行气泡加速破裂及所述泵壳(1)、所述叶轮(11)局部的累积损伤测试。2.根据权利要求1所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述泵壳(1)外侧通过螺栓的方式连接有密封壳(12)，所述外连接固定板(22)与所述密封壳(12)固定连接，所述气体送入盒(31)固定在所述外连接固定板(22)底部，且所述通气环道(4)与所述气体送入盒(31)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述碰触测试板(21)与所述外连接固定板(22)滑动连接，所述碰触测试板(21)前端具有与所述叶轮(11)相接触的过渡面(211)，且所述碰触测试板(21)通过弹簧的方式与所述外连接固定板(22)连接。4.根据权利要求1所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述推动同步棒(23)固定在所述碰触测试板(21)后端，所述气体送入盒(31)外侧设有活塞块(35)，所述活塞块(35)一端固定连接有活塞杆，所述活塞杆通过弹簧的方式与所述气体送入盒(31)连接，所述气体送入盒(31)内部具有用于气体置入和活塞杆滑动的腔体，且所述活塞块(35)前端具有与所述推动同步棒(23)相对应的锥形区(36)。5.根据权利要求1所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述通气环道(4)内部具有与所述气体送入盒(31)内部相连通的环形腔，且所述通气环道(4)上密封连接有与所述叶轮(11)相对的吐气管(41)。6.根据权利要求2所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述气体送入盒(31)顶部密封连接有通气管(32)，所述通气管(32)一端贯穿所述密封壳(12)并延伸至外部。7.根据权利要求1所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述固位限制框(33)固定在所述气体送入盒(31)后侧，且所述振动测试块(34)与所述固位限制框(33)滑动连接，所述振动测试块(34)通过弹性件与所述固位限制框(33)相连接，所述振动测试块(34)前端具有倾斜面。8.根据权利要求4所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于，所述推动同步棒(23)通入到所述锥形区(36)内，且所述推动同步棒(23)一端与所述振动测试块(34)相接触，将所述振动测试块(34)和所述泵壳(1)之间形成有下压弹力。9.根据权利要求1-8任一所述的一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，其特征在于：包括如下情况的使用方法：a：通过将所述密封壳(12)盖合在所述泵壳(1)外侧，使所述泵壳(1)内部具有液体并驱动所述叶轮(11)旋转，所述叶轮(11)能够与所述碰触测试板(21)相接触，进行接触测试所
述叶轮(11)前端部分局部的累积损伤，同时可以带动所述活塞块(35)运动，能够推动所述气体送入盒(31)内部的气体进入到所述通气环道(4)内，从所述吐气管(41)内喷出产生气泡，所述碰触测试板(21)接触所述叶轮(11)能够加快气泡破裂作用于所述叶轮(11)的表面位置处产生局部累积损伤；b：所述叶轮(11)与所述碰触测试板(21)相接触能够通过所述锥形区(36)，并使所述推动同步棒(23)的一端顶在所述振动测试块(34)上，向下压动所述振动测试块(34)，当所述推动同步棒(23)离开时所述振动测试块(34)产生上下的浮动作用于所述泵壳(1)上，从而在所述第二测试区(6)内产出振感，进一步加快气泡破裂作用于叶轮11的表面位置处产出局部累积损伤。

技术总结
本发明公开了一种用于冷却水泵的金属疲劳测试系统，包括泵壳，所述泵壳上具有叶轮，所述泵壳内侧设有端部接触组件，所述端部接触组件包括碰触测试板、外连接固定板和推动同步棒，所述叶轮外部具有与所述碰触测试板相对应的第一测试区，所述叶轮外侧设有用于往所述第一测试区内通入气体的通气环道；碰触测试板接触叶轮加快气泡破裂作用于叶轮的表面位置处产生局部累积损伤，在第二测试区内产出振感，进一步加快气泡破裂作用于叶轮的表面位置处产出局部累积损伤，从而对叶轮的前端、表面以及振动测试块作用于泵壳的区域处同时进行金属疲劳的测试，根据局部产出的累积损伤判断该现象水泵的金属疲劳数据，检测出水泵的疲劳极限确保使用的可靠性。限确保使用的可靠性。限确保使用的可靠性。


技术研发人员：颜金洪 舒静 赵应 肖奎
受保护的技术使用者：安徽金力泵业科技有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/12