CN103790895A - 液压缸侧向力试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压缸侧向力试验装置，包括底座、被试缸支座、被试液压缸、侧向力加载装置、滑座、轴向加载缸、支撑座、连接装置和加载缸支座；本发明能较好的模拟液压缸在侧向力作用下的受载情况的液压缸侧向力试验，除能对液压缸进行常规试验外，还能进行侧向力试验，既能完成空载运行条件下的液压缸侧向力试验，又能完成带载运行条件下的液压缸侧向力试验；侧向力的作用点在被试液压缸的缸体上，只需控制侧向力加载缸压力的大小，便可实现不同侧向力的加载；且结构紧凑，制造成本较低，且便于拆装与调整；为研究液压缸在侧向力作用下的性能表现提供了相应的试验装置和试验方法，使得液压缸试验技术更加完善。

Description

液压缸侧向力试验装置

技术领域

本发明属于液压缸试验技术领域，特别是一种液压缸侧向力试验装置。

背景技术

液压缸作为工程机械上主要的执行元件，其性能的优劣直接影响到整机的使用情况，而侧向力的产生又关系着液压缸的性能。一般情况下，液压缸都会产生侧向力，从而会引发一些问题，比如异响、爬行、漏油，甚至结构件的破坏等，进而造成主机系统无法正常工作，损坏客户的利益。

专利号为CN201412416Y的实用新型专利公开了一种油缸试验装置，具有机架，机架上固定有测试油缸，还具有可向测试油缸施加径向负载的径向加载装置以及移动装置，径向加载装置固定在移动装置上，并与测试油缸的活塞杆伸出端相连，径向加载装置通过移动装置可随测试油缸活塞杆的伸出和回缩而作往复运动。该实用新型专利所涉及到的油缸试验装置将测试油缸固定在机架上，从而忽略了液压缸自身重力的影响，而液压缸本身自重是其产生侧向力的重要原因；该油缸试验装置的加载装置只包括径向加载装置，即只能在被试液压缸空载运行时进行径向加载试验，而实际情况是，多数液压缸会在带载运行时受到侧向力；该油缸试验装置的移动装置包括平板车、偏载油缸等，试验装置自身重量较大，试验过程会产生较大惯性力，而液压缸的实际工况条件并非如此。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能较好的模拟液压缸在侧向力作用下的受载情况的液压缸侧向力试验装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种液压缸侧向力试验装置，包括底座、被试缸支座、被试液压缸、侧向力加载装置、滑座、轴向加载缸、支撑座、连接装置和加载缸支座；

地脚螺栓通过底座上的地脚螺栓通孔将底座固定于地面上；底座上板面沿底座的轴向开有两条平行的T型槽，T型槽的轴向与底座上板面平行且与底座的两端面垂直；底座上板面设置有垂直于T型槽轴向的一对被试缸支座定位圆孔和N对加载缸支座定位圆孔，加载缸支座定位圆孔沿底座的轴向等间距分布，N大于等于1；

被试缸支座的被试缸支座下板面上设有一对定位圆柱，该定位圆柱分别设置在底座的一对被试缸支座定位圆孔内，且被试缸支座下板面与底座上板面相互贴合；螺栓通过被试缸支座螺栓通孔将左支座固定于底座的T型槽内；被试缸支座下板面和被试缸支座主支撑板垂直且固定，被试缸支座下板面和被试缸支座主支撑板之间设置有被试缸支座侧支撑板；连接装置固定于被试缸支座上；连接装置通过销轴与被试液压缸连接；

加载缸支座与被试缸支座结构相同，对称设置在底座上；连接装置固定于加载缸支座上；连接装置通过销轴与轴向加载缸连接；

滑座包括滑座支座、导向轴、被试缸滑块、滑块耳环、轮辐式拉压力传感器、传感器支座和加载缸滑块；滑座支座的底部开有滑座支座螺栓通孔，螺栓通过滑座支座螺栓通孔将四个滑座支座两两对称固定于底座的两个T型槽内；滑座支座的顶部沿底座的轴向开有导向轴通孔，导向轴的两端置于该导向轴通孔中，沉头螺栓将导向轴锁紧于导向轴通孔中；两个导向轴分别穿过被试缸滑块的两端，被试缸滑块与导向轴之间构成两对移动副；滑块耳环通过螺栓固定于被试缸滑块水平方向上的一侧；滑块耳环与被试液压缸通过销轴连接；被试缸滑块和加载缸滑块的顶端开有润滑油口；轮辐式拉压力传感器通过螺钉固定于被试缸滑块水平方向上的另一侧；两个导向轴分别穿过加载缸滑块的两端，加载缸滑块与导向轴之间构成两对移动副；加载缸滑块位于被试缸滑块设置轮辐式拉压力传感器的一侧，轮辐式拉压力传感器与加载缸滑块之间设置有传感器支座，传感器支座与轮辐式拉压力传感器固连，并通过螺钉与加载缸滑块固连；加载缸滑块上开有加载缸滑块螺纹孔，该加载缸滑块螺纹孔与轴向加载缸的活塞杆螺纹连接；轴向加载缸通过支撑座固定于底座的T型槽内；

侧向力加载装置包括支座、吊环、导向装置、拉杆式液压缸和S型拉压力传感器；支座的底部开有支座螺栓通孔，螺栓通过该支座螺栓通孔将侧向力加载装置固定于底座的T型槽内；吊环包括上吊环、下吊环以及吊环连接螺柱；上吊环和下吊环通过螺栓连接，被试液压缸的缸体穿过吊环；导向装置包括下滑块、上滑块、导向筒和导向筒紧固螺栓；上吊环和下滑块通过吊环连接螺柱连接，下滑块和上滑块设置在导向筒内，S型拉压力传感器通过传感器下连接螺柱、传感器上连接螺柱分别与下滑块、上滑块连接；导向筒通过导向筒紧固螺栓固定于支座顶部的下端面；拉杆式液压缸的拉杆末端旋有螺纹，与支座顶部的支座螺纹孔配合，将拉杆式液压缸固定于支座上；拉杆式液压缸的活塞杆末端旋有螺纹，穿过支座的顶部与上滑块的螺纹配合；导向筒的侧面竖直方向上开有通槽。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

本发明提供了一种能较好的模拟液压缸在侧向力作用下的受载情况的液压缸侧向力试验方案，除能对液压缸进行常规试验外，还能进行侧向力试验，既能完成空载运行条件下的液压缸侧向力试验，又能完成带载运行条件下的液压缸侧向力试验；侧向力的作用点在被试液压缸的缸体上，只需控制侧向力加载缸压力的大小，便可实现不同侧向力的加载；且结构紧凑，制造成本较低，且便于拆装与调整；为研究液压缸在侧向力作用下的性能表现提供了相应的试验装置和试验方法，使得液压缸试验技术更加完善。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明液压缸侧向力试验装置的整体结构示意图。

图2是本发明底座的立体结构示意图。

图3是本发明被试缸支座的立体结构示意图。

图4是本发明滑座的立体结构示意图。

图5是本发明侧向力加载装置的装配立体示意图。

图6是本发明侧向力加载装置处于展开状态的装配立体示意图。

具体实施方式

本发明一种液压缸侧向力试验装置，包括底座1、被试缸支座2、被试液压缸3、侧向力加载装置4、滑座5、轴向加载缸6、支撑座7、连接装置8和加载缸支座9；

地脚螺栓通过底座1上的地脚螺栓通孔110将底座1固定于地面上；底座上板面120沿底座1的轴向开有两条平行的T型槽，T型槽的轴向与底座上板面120平行且与底座1的两端面垂直；底座上板面120设置有垂直于T型槽轴向的一对被试缸支座定位圆孔和N对加载缸支座定位圆孔，加载缸支座定位圆孔沿底座1的轴向等间距分布，N大于等于1；

被试缸支座2的被试缸支座下板面230上设有一对定位圆柱，该定位圆柱分别设置在底座1的一对被试缸支座定位圆孔内，且被试缸支座下板面230与底座上板面120相互贴合；螺栓通过被试缸支座螺栓通孔230A将左支座2固定于底座1的T型槽内；被试缸支座下板面230和被试缸支座主支撑板210垂直且固定，被试缸支座下板面230和被试缸支座主支撑板210之间设置有被试缸支座侧支撑板220；连接装置8固定于被试缸支座2上；连接装置8通过销轴与被试液压缸3连接；

加载缸支座9与被试缸支座2结构相同，对称设置在底座1上；连接装置8固定于加载缸支座9上；连接装置8通过销轴与轴向加载缸6连接；

滑座5包括滑座支座510、导向轴520、被试缸滑块530、滑块耳环540、轮辐式拉压力传感器550、传感器支座560和加载缸滑块570；滑座支座510的底部开有滑座支座螺栓通孔511，螺栓通过滑座支座螺栓通孔511将四个滑座支座510两两对称固定于底座1的两个T型槽内；滑座支座510的顶部沿底座1的轴向开有导向轴通孔513，导向轴520的两端置于该导向轴通孔513中，沉头螺栓512将导向轴520锁紧于导向轴通孔513中；两个导向轴520分别穿过被试缸滑块530的两端，被试缸滑块530与导向轴520之间构成两对移动副；滑块耳环540通过螺栓固定于被试缸滑块530水平方向上的一侧；滑块耳环540与被试液压缸3通过销轴连接；被试缸滑块530和加载缸滑块570的顶端开有润滑油口531；轮辐式拉压力传感器550通过螺钉固定于被试缸滑块530水平方向上的另一侧；两个导向轴520分别穿过加载缸滑块570的两端，加载缸滑块570与导向轴520之间构成两对移动副；加载缸滑块570位于被试缸滑块530设置轮辐式拉压力传感器550的一侧，轮辐式拉压力传感器550与加载缸滑块570之间设置有传感器支座560，传感器支座560与轮辐式拉压力传感器550固连，并通过螺钉与加载缸滑块570固连；加载缸滑块570上开有加载缸滑块螺纹孔570A，该加载缸滑块螺纹孔570A与轴向加载缸6的活塞杆螺纹连接；轴向加载缸6通过支撑座7固定于底座1的T型槽内；

侧向力加载装置4包括支座410、吊环420、导向装置430、拉杆式液压缸440和S型拉压力传感器450；支座410的底部开有支座螺栓通孔410A，螺栓通过该支座螺栓通孔410A将侧向力加载装置4固定于底座1的T型槽内；吊环420包括上吊环421、下吊环422以及吊环连接螺柱424；上吊环421和下吊环422通过螺栓连接，被试液压缸3的缸体穿过吊环420；导向装置430包括下滑块431、上滑块432、导向筒433和导向筒紧固螺栓434；上吊环421和下滑块431通过吊环连接螺柱424连接，下滑块431和上滑块432设置在导向筒433内，S型拉压力传感器450通过传感器下连接螺柱450A、传感器上连接螺柱450B分别与下滑块431、上滑块432连接；导向筒433通过导向筒紧固螺栓434固定于支座410顶部的下端面；拉杆式液压缸440的拉杆441末端旋有螺纹，与支座410顶部的支座螺纹孔410B配合，将拉杆式液压缸440固定于支座410上；拉杆式液压缸440的活塞杆442末端旋有螺纹，穿过支座410的顶部与上滑块432的螺纹配合；导向筒433的侧面竖直方向上开有通槽433A。

连接装置8采用焊接的方式固定于加载缸支座9和被试缸支座2的主支撑板上。

加载缸支座9和被试缸支座2的主支撑板上均开有螺纹孔，螺柱通过螺纹孔分别将加载缸支座9与连接装置8以及被试缸支座2与连接装置8固连。

传感器支座560与轮辐式拉压力传感器550之间通过连接螺柱固连。

实施例：

结合图1，下面对本发明液压缸侧向力试验装置的整体结构进行描述：

液压缸侧向力试验装置包括有底座1、被试缸支座2、被试液压缸3、侧向力加载装置4、滑座5、轴向加载缸6、支撑座7、连接装置8和加载缸支座9；

底座1开有T型槽并钻有定位圆孔，被试缸支座2和加载缸支座9设有定位圆柱，该定位圆柱安装于底座1的定位圆孔内，限制被试缸支座2和加载缸支座9沿底座1的轴向移动；被试缸支座2和加载缸支座9的下板面钻有螺栓通孔，螺栓通过该螺栓通孔将被试缸支座2和加载缸支座9固定于底座的T型槽内，以防止被试缸支座2和加载缸支座9发生倾覆；

侧向力加载装置4用于为被试液压缸3提供侧向加载力，并用螺栓固定于底座1的T型槽内；

被试液压缸3和轴向加载缸6之间通过滑座5进行连接，滑座5可以沿底座1的轴向进行滑动，以满足轴向加载的试验要求；

支撑座7用于支撑轴向加载缸6，并将轴向加载缸6固定于底座1的T型槽内；

轴向加载缸6通过连接装置8与加载缸支座9连接。

结合图2，下面对本发明底座的结构进行描述：

地脚螺栓通过底座1上的地脚螺栓通孔110将底座1固定于地面上；

底座上板面120沿底座1的轴向开有两条平行的T型槽，T型槽的轴向与底座上板面120平行且与底座1的两端面垂直；

底座上板面120设置有垂直于T型槽轴向的一对被试缸支座定位圆孔和6对加载缸支座定位圆孔，加载缸支座定位圆孔沿底座1的轴向等间距分布，安装时，加载缸支座9的定位圆柱可根据实际情况沿底座1的轴向安装于6对不同的加载缸支座定位圆孔内。

结合图3，下面对本发明被试缸支座的结构进行描述：

被试缸支座2的被试缸支座下板面230上设有一对定位圆柱，该定位圆柱分别设置在底座1的一对被试缸支座定位圆孔内，且被试缸支座2下板面230与底座上板面120相互贴合；

螺栓通过被试缸支座螺栓通孔230A将被试缸支座2固定于底座1的T型槽内；以防左支座2发生倾覆；

被试缸支座下板面230和被试缸支座主支撑板210垂直且固定，被试缸支座下板面230和被试缸支座主支撑板210之间设置有被试缸支座侧支撑板220，用以增强被试缸支座2的强度；

被试缸支座主支撑板210上开有被试缸支座螺纹孔210A，螺柱通过被试缸支座螺纹孔210A将连接装置8固定于被试缸支座2上；

连接装置8通过销轴与被试液压缸3进行连接；

加载缸支座9与被试缸支座2结构相同，对称设置在底座1上；

连接装置8通过焊接固定于加载缸支座9上；

连接装置8通过销轴与轴向加载缸6进行连接。

结合图4，下面对本发明滑座的结构进行描述：

滑座5包括滑座支座510、导向轴520、被试缸滑块530、滑块耳环540、轮辐式拉压力传感器550、传感器支座560和加载缸滑块570；

滑座支座510的底部开有滑座支座螺栓通孔511，螺栓通过滑座支座螺栓通孔511将四个滑座支座510两两对称固定于底座1的两个T型槽内；滑座支座510的顶部沿底座1的轴向开有导向轴通孔513，导向轴520的两端置于该导向轴通孔513中，沉头螺栓512将导向轴520锁紧于导向轴通孔513中；松开沉头螺栓512，可使导向轴520沿其轴向在导向轴通孔513中滑动，以满足不同行程液压缸的测试要求；

两个导向轴520分别穿过被试缸滑块530的两端，被试缸滑块530与导向轴520之间构成两对移动副，使得被试缸滑块530可在导向轴520上滑动；

滑块耳环540通过螺栓固定于被试缸滑块530水平方向上的一侧；滑块耳环540与被试液压缸3通过销轴连接；

被试缸滑块530和加载缸滑块570的顶端开有润滑油口531，以减小摩擦和被试缸滑块530的磨损；

轮辐式拉压力传感器550通过螺钉固定于被试缸滑块530水平方向上的另一侧；

两个导向轴520分别穿过加载缸滑块570的两端，加载缸滑块570与导向轴520之间构成两对移动副，使得加载缸滑块570可在导向轴520上滑动；

加载缸滑块570位于被试缸滑块530设置轮辐式拉压力传感器550的一侧，轮辐式拉压力传感器550与加载缸滑块570之间设置有传感器支座560，传感器支座560与轮辐式拉压力传感器550之间通过连接螺柱固连，通过螺钉与加载缸滑块570固连，该结构以保证轮辐式拉压力传感器550可以测得轴向加载力；

加载缸滑块570上开有加载缸滑块螺纹孔570A，该加载缸滑块螺纹孔570A与轴向加载缸6的活塞杆螺纹连接；

轴向加载缸6通过支撑座7固定于底座1的T型槽内。

结合图5，下面对本发明侧向力加载装置的总体装配结构进行描述：

侧向力加载装置4包括支座410、吊环420、导向装置430、拉杆式液压缸440和S型拉压力传感器450；

支座410用于支撑整个侧向力加载装置，并将其固定于底座1的T型槽内；

吊环420用于夹紧被试液压缸3的缸体，亦即侧向力作用点所在位置；

导向装置430内装有S型拉压力传感器450以及起导向作用的滑块，以防止S型拉压力传感器450受偏载而影响试验结果；

拉杆式液压缸440用于提供侧向力试验所需的侧向力；

S型拉压力传感器450用于测量施加于被试液压缸3上的侧向力。

结合图6，下面对本发明侧向力加载装置的具体结构进行描述：

支座410的底部开有支座螺栓通孔410A，螺栓通过该支座螺栓通孔410A将侧向力加载装置4固定于底座1的T型槽内；

吊环420包括上吊环421、下吊环422以及吊环连接螺柱424；上吊环421和下吊环422通过螺栓连接，被试液压缸3的缸体穿过吊环420，上吊环421和下吊环422通过调节螺栓夹紧被试液压缸3的缸体；

导向装置430包括下滑块431、上滑块432、导向筒433和导向筒紧固螺栓434；上吊环421和下滑块431通过吊环连接螺柱424连接，下滑块431和上滑块432设置在导向筒433内，S型拉压力传感器450通过传感器下连接螺柱450A、传感器上连接螺柱450B分别与下滑块431、上滑块432连接；

导向筒433通过导向筒紧固螺栓434固定于支座410顶部的下端面；

拉杆式液压缸440的拉杆441末端旋有螺纹，与支座410顶部的支座螺纹孔410B配合，将拉杆式液压缸440固定于支座410上；

拉杆式液压缸440的活塞杆442末端旋有螺纹，穿过支座410的顶部与上滑块432的螺纹配合；

导向筒433的侧面竖直方向上开有通槽433A，以引出S型拉压力传感器450的数据传输线。

试验方式：

进行测试试验时，侧向力加载装置4提供的侧向力作用于被试液压缸3的缸体上；在被试液压缸3活塞杆442伸出的过程中，通过控制侧向力加载装置4上加载压力大小，便可实现不同侧向力的加载；将轴向加载缸6与滑座5之间的连接断开，可使被试液压缸3在空载运行的条件下进行侧向力试验；在侧向力加载装置4加载的同时利用轴向加载缸6进行轴向加载，可使被试液压缸3在带载运行的条件下进行侧向力试验。

Claims (4)

1.一种液压缸侧向力试验装置，其特征在于：包括底座（1）、被试缸支座（2）、被试液压缸（3）、侧向力加载装置（4）、滑座（5）、轴向加载缸（6）、支撑座（7）、连接装置（8）和加载缸支座（9）；

地脚螺栓通过底座（1）上的地脚螺栓通孔（110）将底座（1）固定于地面上；底座上板面（120）沿底座（1）的轴向开有两条平行的T型槽，T型槽的轴向与底座上板面（120）平行且与底座（1）的两端面垂直；底座上板面（120）设置有垂直于T型槽轴向的一对被试缸支座定位圆孔和N对加载缸支座定位圆孔，加载缸支座定位圆孔沿底座（1）的轴向等间距分布，N大于等于1；

被试缸支座（2）的被试缸支座下板面（230）上设有一对定位圆柱，该定位圆柱分别设置在底座（1）的一对被试缸支座定位圆孔内，且被试缸支座下板面（230）与底座上板面（120）相互贴合；螺栓通过被试缸支座螺栓通孔（230A）将左支座（2）固定于底座（1）的T型槽内；被试缸支座下板面（230）和被试缸支座主支撑板（210）垂直且固定，被试缸支座下板面（230）和被试缸支座主支撑板（210）之间设置有被试缸支座侧支撑板（220）；连接装置（8）固定于被试缸支座（2）上；连接装置（8）通过销轴与被试液压缸（3）连接；

加载缸支座（9）与被试缸支座（2）结构相同，对称设置在底座（1）上；连接装置（8）固定于加载缸支座（9）上；连接装置（8）通过销轴与轴向加载缸（6）连接；

滑座（5）包括滑座支座（510）、导向轴（520）、被试缸滑块（530）、滑块耳环（540）、轮辐式拉压力传感器（550）、传感器支座（560）和加载缸滑块（570）；滑座支座（510）的底部开有滑座支座螺栓通孔（511），螺栓通过滑座支座螺栓通孔（511）将四个滑座支座（510）两两对称固定于底座（1）的两个T型槽内；滑座支座（510）的顶部沿底座（1）的轴向开有导向轴通孔（513），导向轴（520）的两端置于该导向轴通孔（513）中，沉头螺栓（512）将导向轴（520）锁紧于导向轴通孔（513）中；两个导向轴（520）分别穿过被试缸滑块（530）的两端，被试缸滑块（530）与导向轴（520）之间构成两对移动副；滑块耳环（540）通过螺栓固定于被试缸滑块（530）水平方向上的一侧；滑块耳环（540）与被试液压缸（3）通过销轴连接；被试缸滑块（530）和加载缸滑块（570）的顶端开有润滑油口（531）；轮辐式拉压力传感器（550）通过螺钉固定于被试缸滑块（530）水平方向上的另一侧；两个导向轴（520）分别穿过加载缸滑块（570）的两端，加载缸滑块（570）与导向轴（520）之间构成两对移动副；加载缸滑块（570）位于被试缸滑块（530）设置轮辐式拉压力传感器（550）的一侧，轮辐式拉压力传感器（550）与加载缸滑块（570）之间设置有传感器支座（560），传感器支座（560）与轮辐式拉压力传感器（550）固连，并通过螺钉与加载缸滑块（570）固连；加载缸滑块（570）上开有加载缸滑块螺纹孔（570A），该加载缸滑块螺纹孔（570A）与轴向加载缸（6）的活塞杆螺纹连接；轴向加载缸（6）通过支撑座（7）固定于底座（1）的T型槽内；

侧向力加载装置（4）包括支座（410）、吊环（420）、导向装置（430）、拉杆式液压缸（440）和S型拉压力传感器（450）；支座（410）的底部开有支座螺栓通孔（410A），螺栓通过该支座螺栓通孔（410A）将侧向力加载装置（4）固定于底座（1）的T型槽内；吊环（420）包括上吊环（421）、下吊环（422）以及吊环连接螺柱（424）；上吊环（421）和下吊环（422）通过螺栓连接，被试液压缸（3）的缸体穿过吊环（420）；导向装置（430）包括下滑块（431）、上滑块（432）、导向筒（433）和导向筒紧固螺栓（434）；上吊环（421）和下滑块（431）通过吊环连接螺柱（424）连接，下滑块（431）和上滑块（432）设置在导向筒（433）内，S型拉压力传感器（450）通过传感器下连接螺柱（450A）、传感器上连接螺柱（450B）分别与下滑块（431）、上滑块（432）连接；导向筒（433）通过导向筒紧固螺栓（434）固定于支座（410）顶部的下端面；拉杆式液压缸（440）的拉杆（441）末端旋有螺纹，与支座（410）顶部的支座螺纹孔（410B）配合，将拉杆式液压缸（440）固定于支座（410）上；拉杆式液压缸（440）的活塞杆（442）末端旋有螺纹，穿过支座（410）的顶部与上滑块（432）的螺纹配合；导向筒（433）的侧面竖直方向上开有通槽（433A）。

2.根据权利要求1所述的一种液压缸侧向力试验装置，其特征在于：所述的连接装置（8）采用焊接的方式固定于加载缸支座（9）和被试缸支座（2）的主支撑板上。

3.根据权利要求1所述的一种液压缸侧向力试验装置，其特征在于：所述的加载缸支座（9）和被试缸支座（2）的主支撑板上均开有螺纹孔，螺柱通过螺纹孔分别将加载缸支座（9）与连接装置（8）以及被试缸支座（2）与连接装置（8）固连。

4.根据权利要求1所述的一种液压缸侧向力试验装置，其特征在于：所述的传感器支座（560）与轮辐式拉压力传感器（550）之间通过连接螺柱固连。

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