舌簧閥片加速壽命實驗方法及失效檢測技術(shù)研究①

金華強 顧江萍 黃躍進(jìn) 孫 哲 王新雷 沈 希

(*浙江工業(yè)大學(xué)教科學(xué)院 杭州 310023) (**浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 杭州 310023) (***伊利諾伊大學(xué)香檳校區(qū)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院 厄巴納 IL61801)

0 引 言

隨著全民生活水平的提高，冰箱、空調(diào)等制冷家電耗電量達(dá)到家用總耗電量的50%以上，在提倡節(jié)能減排的大環(huán)境下，對制冷家電的性能提出了更高的要求，而其核心部件全封閉制冷壓縮機(jī)的研究與改進(jìn)成為了重點。制冷壓縮機(jī)對工作介質(zhì)的間歇性作用，導(dǎo)致舌簧閥片在運行過程中不斷受到氣體沖擊而開啟與關(guān)閉，是壓縮機(jī)極易損壞的部件。研究數(shù)據(jù)表明，制冷壓縮機(jī)有60%左右的故障發(fā)生在閥片上，因此閥片的工作穩(wěn)定性、使用壽命直接決定整機(jī)的制冷性能、產(chǎn)品壽命及振動噪聲[1]。

為了提高閥片的使用壽命，國內(nèi)外眾多學(xué)者在閥片疲勞壽命方面進(jìn)行了相關(guān)研究。從1970年開始，美國Purdue大學(xué)的研究學(xué)者們對壓縮機(jī)閥片進(jìn)行了深入而細(xì)致的研究[2，3]，同時帶動了舌簧閥片相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展。Tajima等人[4]通過對不同厚度和閥座形式的排氣閥片進(jìn)行沖擊疲勞特性實驗，建立了沖擊速度與疲勞失效之間的關(guān)系，并分析了沖擊應(yīng)力的分布。Glaeser[5]對制冷壓縮機(jī)簧片閥的失效機(jī)理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)簧片閥的故障主要是沖擊疲勞失效，疲勞來源于簧片與閥座沖擊和簧片扭曲而造成的表面損壞。Mueller等人[6]對改良AISI420材料舌簧閥片的彎曲疲勞強度和沖擊疲勞強度展開研究，發(fā)現(xiàn)彎曲疲勞強度主要與拉伸強度有關(guān)，沖擊疲勞強度與拉伸強度和彈性模量有關(guān)。……