CN101672747A - 一种液压软管性能测试实验台 - Google Patents
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Abstract
一种液压软管性能测试实验台，主要由电控系统、冲击加载系统、被试软管弯曲驱动系统和环境模拟器相互连接组成。冲击加载系统主要由液压油泵I、卸荷溢流阀、蓄能器、二位四通电磁阀、节流阀、增压器、截止阀、背压阀、回油过滤器I、压力表、压力传感器、油箱以及连接油管、接头等组成；被试软管弯曲驱动系统主要由液压油泵II、安全阀、回油过滤器II、三位四通电磁阀、液压油缸以及连接油管、接头等组成；环境模拟器主要由环境模拟箱体、分别设在环境模拟箱体内的电加热器、紫外线发射器和被试软管弯曲程度控制器构成。实验台可同时对多根被试软管进行实验，在线检测被试软管的实验压力波形，评估被试软管的疲劳寿命；其结构简单，易操作，能耗小、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压软管性能测试实验台，尤其适用于机械车辆液压系统软管的可靠性考核，或用于考察其它机械设备中液压软管的冲击耐压性能、疲劳寿命和环境适应性能。
背景技术
液压软管以其优良的挠性而广泛用于各类机械设备的液压系统中，但由于其使用工况和环境的特殊，如外形状态变化频繁、油压高、油温高，受冲击载荷，甚至受强紫外线照射等，极易发生疲劳损坏，严重影响机械设备的使用可靠性和自行式机械车辆的安全性。因此，对液压软管进行可靠性考核显得至关重要。目前，针对这种特殊使用要求的液压软管还缺乏有效的综合性能评判手段，现有实验设备一方面能量消耗很大，实验的成本很高；另一方面没有考虑液压软管的使用工况和使用环境的特殊性，由其所得的检测数据难以反映客观实际。为此，模拟机械车辆液压软管使用工况和使用环境，研制一种节能效果显著、能在线检测其可靠性指标的实验台具有重要的理论意义和实际意义。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种结构简单，易操作，能耗小，造价低，可靠性高的节能型液压软管综合性能测试实验台及方法。
技术方案：本发明的液压软管性能测试实验台包括电控系统，还包括由电控系统控制的冲击加载系统、被试软管弯曲驱动系统和环境模拟器；冲击加载系统包括液压油泵I、卸荷溢流阀、蓄能器、二位四通电磁阀、增压器、压力传感器；其中，液压油泵I的吸油口通过油管与油箱相连，其出油口处设有卸荷溢流阀，卸荷溢流阀的溢流口通过油管和回油过滤器I与油箱连通；卸荷溢流阀的出油口分别通过油管与蓄能器、二位四通电磁阀的进油口相连接，并通过两个截止阀与油箱相连接；二位四通电磁阀的回油口通过油管与油箱相连；二位四通电磁阀的出油口通过油管和节流阀与增压器的大油缸连通；增压器的小油缸一端连接压力传感器和压表，并分别经管路与环境模拟器的被试软管和设有截止阀的管路与油箱相连；
被试软管弯曲驱动系统包括液压油泵II、安全阀、三位四通电磁阀、液压油缸；其中，液压油泵II的吸油口通过油管与油箱相连，液压油泵II的出油口处设有安全阀，安全阀的溢流口通过油管与油箱连通；安全阀的进油口与液压油泵II的出油口相连通，并与三位四通电磁阀的进油口相连通；三位四通电磁阀的回油口通过油管与油箱相连；三位四通电磁阀的两工作油口经油管分别与液压油缸前后两个油口相连通；
环境模拟器包括环境模拟箱体，环境模拟箱体内设有电加热器、紫外线发射器、被试软管弯曲程度控制器，其中，被试软管弯曲程度控制器包括固定在环境模拟箱体内左右两侧板上的上下滑杆，固定装配在上下滑杆上的滑块，滑块的两侧间隔设有左传感器和右传感器；滑块左端面与液压油缸的活塞杆固定连接，滑块右端面与环境模拟箱体内右侧板上对称设有连接多组被试软管的接头。
所述二位四通电磁阀连接油箱的回油管路上串接有回油背压阀和回油过滤器I；所述二位四通电磁阀与节流阀之间设有一压力表；所述三位四通电磁阀与油箱相连的回油管路上串接有回油过滤器II；所述间隔设在滑块两侧的左右传感器分别由左右传感器安装架设在上滑杆或下滑杆上。
有益效果：本发明能对液压软管进行疲劳冲击实验，可在线检测实验压力波形，评估被试软管的疲劳寿命；实验台可同时对多个被试软管进行实验，试验压力、冲击频率以及被试软管的弯曲程度可调，具有良好的节能效果。由于采用了增压器，则在液压油泵工作压力较低的情况下能保证被试软管所需的工作压力；用电控系统控制环境模拟箱的温度来保证被试软管的温度要求，避免了系统温度的升高，另外，针对被试软管的弯曲，采用独立驱动系统，负载很小，因此，液压系统可在低的压力、适宜的温度下工作，本实验台具有能耗小、可靠性高的特点，其结构简单，易操作，具有广泛的实用性。
附图说明
附图是本发明液压软管性能测试实验台的系统结构连接示意图。
1-油箱；2-回油过滤器I；3-截止阀；4-液压油泵I；5-卸荷溢流阀；6-背压阀；7-截止阀；8-二位四通电磁阀；9-压力传感器；10-压力表；11-增压器；12-右传感器安装架；13-右传感器；14-被试软管；15-环境模拟箱体；16-滑块；17-液压油缸；18-左传感器；19-左传感器安装架；20-压力表；21-节流阀；22-蓄能器；23-三位四通电磁阀；24-液压油泵II；25-安全阀；26-回油过滤器II，27-电加热器；28-紫外线发射器；29-上滑杆；30-下滑杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明中的一个实施例作进一步的描述：
附图所示，本发明液压软管性能测试实验台主要由电控系统、冲击加载系统、被试软管弯曲驱动系统和环境模拟器相互连接组成。
冲击加载系统主要由液压油泵I4、卸荷溢流阀5、蓄能器22、二位四通电磁阀8、节流阀21、增压器11、截止阀3，7、背压阀6、回油过滤器I2、压力表、压力传感器9、油箱1以及连接油管、接头等组成。液压油泵I4的吸油口通过油管与油箱1相连，其出油口处装设有一个卸荷溢流阀5，卸荷溢流阀5的溢流口通过油管和回油过滤器I2与油箱1连通；卸荷溢流阀5的出油口分别通过油管与蓄能器22、二位四通电磁阀8的进油口相连接，并通过两个截止阀7，3与油箱1相连接；二位四通电磁阀8的回油口通过油管与油箱1相连，并在该回油管路上串接有回油背压阀6、回油过滤器I2；二位四通电磁阀8的两工作油口中的一个被堵死，另一个则通过油管和节流阀21与增压器11的大油缸连通，并在二位四通电磁阀8与节流阀21之间装设有一压力表20；增压器11的小油缸通过油管、截止阀3与油箱1相连，同时通过油管及接头与环境模拟器中的被试软管14相连；增压器11的小油缸出处设有压力传感器9和压力表10。
被试软管弯曲驱动系统主要由液压油泵II24、安全阀25、回油过滤器II26、三位四通电磁阀23、液压油缸17以及连接油管、接头等组成。液压油泵II24的吸油口通过油管与油箱1相连，其出油口处装设有一个安全阀25，安全阀25的溢流口通过油管与油箱1连通；安全阀25的进油口与液压油泵II24的出油口相连通，并与三位四通电磁阀23的进油口相连接；三位四通电磁阀23的回油口通过油管与油箱1相连，并在该回油管路上串接有回油过滤器II26；三位四通电磁阀23的两工作油口通过油管分别与液压油缸17的两油口连通；液压油泵I4与液压油泵II24为与电机相连的双连泵。
环境模拟器主要由环境模拟箱体15、分别设在环境模拟箱体15内的电加热器27、紫外线发射器28和被试软管弯曲程度控制器构成。被试软管弯曲程度控制器由滑块16、上滑杆29、下滑杆30、左传感器18、右传感器13、左传感器安装架19和传感器安装架12等组成；滑块16的上下部开有轴向孔，通过上下轴向孔滑动装配在上下滑杆29、30上，上下滑杆29、30平行固定在环境模拟箱体15内的左右两侧板上，左传感器18和右传感器13间隔设在滑块16的两侧，左传感器18通过左传感器安装架19固定装配在上滑杆29或下滑杆30上，右传感器13通过右传感器安装架12固定装配在上滑杆29或下滑杆30上，左右传感器安装架19、12分别安装在上滑杆29，或分别安装在下滑杆30上，根据需要可调整左右传感器安装架19、12的左右相对位置。滑块16的左端面通过接头与液压油缸17的活塞杆固定连接，滑块16右面装设有多个用于连接被试软管14的接头，环境模拟箱体15的右壁板上也装设有与滑块16上相同数量且对称的油管接头，将单个或多个被试软管14的两端分别安装在滑块16的右端面接头和环境模拟箱体15的右侧板接头上，连接单个或多个被试软管14的环境模拟箱体15右侧板上的接头分别与增压器11连通的油管相连接。多个被试软管14相互并接在一起，其进油口通过油管相互连通在一起之后与增压器11的小油缸连通，其出油口则被滑块16堵死。
工作过程：实验前先将各被试软管14连接在环境模拟箱15中相应的油管接头上，按照附图所示原理连接好液压系统，并将各截止阀3，7都关闭，将卸荷溢流阀5的开启压力调到最小，同时根据需要调整好安全阀24的调定压力。通过电控系统使与双连泵相连的电机起动，驱动液压油泵I4、液压油泵II24工作，这时液压油泵I4输出的液压油都经卸荷溢流阀5低压溢流回油箱1，同时将增压器11大缸与卸荷溢流阀5之间的管路充满液压油；而液压油泵II24输出的液压油则经三位四通电磁阀23、回油过滤器II26流回油箱1。逐渐打开截止阀7，使液压油充满各被试软管14及其相应的管路和增压器11的小油缸。将截止阀7关闭，然后逐渐将卸荷溢流阀5的开启卸荷压力调高至所需的大小，这时也使蓄能器22充满压力油。通过电控系统设定的频率，使二位四通电磁换向阀8不断地得电和失电，则可对被试软管14进行疲劳冲击实验；通过电控系统自动调控环境模拟箱15中的温度和紫外线强度；通过电控系统和传感器13，18控制三位四通电磁阀23，使液压油缸17驱动滑块16左右滑动，使被试软管14实现弯曲动作；被试软管14的弯曲程度通过调节传感器安装架12，19的位置来确定。
实验时，通过卸荷溢流阀调节压力大小，通过调节增压器中弹簧的预紧度来调节压力波形；被试软管的压力冲击波形可由压力传感器9和计算机进行采集。
当需要对系统进行维护、检修时，先逐渐旋开截止阀3，释放各被试软管14中的压力油，再逐渐旋开截止阀7，释放蓄能器22中的压力油。
当需要更换被试软管11时，首先将环境模拟箱中温度降低下来，关闭紫外线发射装置，并将截止阀7关闭，然后将截止阀3打开，即一方面截住来油，同时将被试软管中的压力油卸入油箱1之中。
Claims (5)
1、一种液压软管性能测试实验台，包括电控系统，其特征在于：还包括由电控系统控制的冲击加载系统、被试软管弯曲驱动系统和环境模拟器；冲击加载系统包括液压油泵I(4)、卸荷溢流阀(5)、蓄能器(22)、二位四通电磁阀(8)、增压器(11)、压力传感器(9)；其中，液压油泵I(4)的吸油口通过油管与油箱(1)相连，其出油口处设有卸荷溢流阀(5)，卸荷溢流阀(5)的溢流口通过油管和回油过滤器I(2)与油箱(1)连通；卸荷溢流阀(5)的出油口分别通过油管与蓄能器(22)、二位四通电磁阀(8)的进油口相连接，并通过两个截止阀(7，3)与油箱(1)相连接；二位四通电磁阀(8)的回油口通过油管与油箱(1)相连；二位四通电磁阀(8)的出油口通过油管和节流阀(21)与增压器(11)的大油缸连通；增压器(11)的小油缸一端连接压力传感器(9)和压表(10)，并分别经管路与环境模拟器的被试软管(14)和设有截止阀(3)的管路与油箱(1)相连；
被试软管弯曲驱动系统包括液压油泵II(24)、安全阀(25)、三位四通电磁阀(23)、液压油缸(17)；其中，液压油泵II(24)的吸油口通过油管与油箱(1)相连，液压油泵II(24)的出油口处设有安全阀(25)，安全阀(25)的溢流口通过油管与油箱(1)连通；安全阀(25)的进油口与液压油泵II(24)的出油口相连通，并与三位四通电磁阀(23)的进油口相连通；三位四通电磁阀(23)的回油口通过油管与油箱(1)相连；三位四通电磁阀(23)的两工作油口经油管分别与液压油缸(17)前后两个油口相连通；
环境模拟器包括环境模拟箱体(15)，环境模拟箱体(15)内设有电加热器(27)、紫外线发射器(28)、被试软管弯曲程度控制器，其中，被试软管弯曲程度控制器包括固定在环境模拟箱体(15)内左右两侧板上的上下滑杆(29、30)，滑动装配在上下滑杆(29、30)上滑块(16)，滑块(16)的两侧间隔设有左传感器(18)和右传感器(13)；滑块(16)左端面与液压油缸(17)的活塞杆固定连接，滑块(16)右端面与环境模拟箱体(15)内右侧板上对称设有连接多组被试软管(14)的接头。
2、根据权利要求1所述的液压软管性能测试实验台，其特征在于：所述二位四通电磁阀(8)连接油箱(1)的回油管路上串接有回油背压阀(6)和回油过滤器I(2)。
3、根据权利要求1所述的液压软管性能测试实验台，其特征在于：所述二位四通电磁阀(8)与节流阀(21)之间设有一压力表(20)。
4、根据权利要求1所述的液压软管性能测试实验台，其特征在于：所述三位四通电磁阀(23)与油箱(1)相连的回油管路上串接有回油过滤器II(26)。
5、根据权利要求1所述的液压软管性能测试实验台，其特征在于：所述间隔设在滑块(16)两侧的左右传感器(18、13)分别由左右传感器安装架(19、12)设在上滑杆(29)或下滑杆(30)上。
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