CN105864141A - 一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统，升降气缸包括缸体和活塞，活塞动密封的上下滑动连接工作腔的侧壁，快速排气系统包括通气控制腔、动密封的滑动连接通气控制腔的密封塞以及开设在通气控制腔的侧壁上的多个通气端口。本发明在进行冲击试验时，反向工作腔中不需要在冲击实验前就预先排空空气，只需要在液压锁杆机构对活塞杆进行解锁时，进行快速排气，因此液压锁杆机构对活塞杆进行锁紧时，液压锁杆机构只受到冲击台面的自重负载，如此以来，冲击台面的规格可以做的更大，活塞杆的直径即使增大，液压锁杆机构也能够可靠的锁紧大直径的活塞杆。

Description

一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统

技术领域

本发明涉及物理测试领域，具体涉及一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统。

背景技术

加速度冲击试验机用于检测产品运输或使用期间承受的冲击破坏的能力，以此来评定产品结构的抗冲击能力，并通过试验数据，优化产品结构强度，提高产品质量，当冲击台的冲击台面上升到一定高度时即下落撞击到缓冲垫上，产生半正弦形的冲击脉冲。现有技术中的冲击试验台包括冲击主体、位于冲击主体的上方的冲击台面、安装在冲击主体上并驱动连接冲击台面的升降气缸以及与升降气缸的活塞杆锁紧连接的液压液压锁杆机构，升降气缸驱动冲击台面至设定高度，上述液压锁杆机构锁紧活塞杆，使冲击台面定位在设定高度上，将待测工件放置在冲击台面上，上述液压锁杆机构对活塞杆解锁，冲击台面带动待测工件做自由落体运动，进行冲击试验。

在进行冲击实验时，冲击台面下落撞击到缓冲垫的速度越大，其产生的冲击脉冲也越大，为了获得更大的冲击脉冲而不断的增大冲击台面上升的高度的话，一方面设备的体积，尤其是高度过大，冲击台面的升降气缸的行程必须很大，另一方面，冲击台面的自由下落过程中的受到的下降阻力也会更大，因此现有的冲击试验台一般在冲击台面进行自由落体运动的同时，为其增加辅助气压，使冲击台面在下落撞击到缓冲垫的速度较单独的自由落体的速度更大，升降气缸驱动冲击台面至设定高度，上述液压锁杆机构锁紧活塞杆，使冲击台面定位在设定高度上，位于上方的工作腔中通入气压，位于下方的工作腔排出气压，将待测工件放置在冲击台面上，上述液压锁杆机构对活塞杆解锁，冲击台面带动待测工件在上述气压和自由落体双重作用下下降，进行冲击试验。由于液压锁杆机构的液压锁紧力是有限的，活塞杆的直径越小，其锁紧越可靠，活塞杆的直径越大，其锁紧越不可靠，因此，现有的冲击试验台的冲击台面只能做成小规格的，如果将冲击试验台的冲击台面做成大规格的，那么升降气缸的活塞杆的直径也要相应加大，那么，活塞杆受到上述冲击台面自重和辅助气压双重作用下，液压锁杆机构无法可靠的锁紧活塞杆。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的发明目的在于提供一种能快速排气，减少活塞杆的液压刹车组件的负载的冲击试验台升降气缸的快速排气系统。

为实现上述发明目的，本发明提供以下的技术方案：一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统，所述升降气缸包括缸体和活塞，所述缸体设置有工作腔，所述活塞动密封的上下滑动连接所述工作腔的侧壁并将所述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔和位于下方的反向工作腔，所述快速排气系统采用第一排气机构或第二排气机构；

所述第一排气机构包括排气组件，所述排气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接所述通气控制腔的侧壁并将所述通气控制腔分隔为控制腔和通气腔的密封塞以及沿水平环向均布开设在所述通气控制腔的侧壁的多个通气端口，所述控制腔与控制气源连通，所述通气腔与所述排气端口连通，多个所述通气端口分别与外界连通，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与所述通气腔连通；

所述第二排气机构包括设置在所述工作腔的下侧的环形的配气道和沿水平环向均布的多个排气组件，所述排气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接所述通气控制腔的侧壁并将所述通气控制腔分隔为控制腔和通气腔的密封塞以及开设在所述通气控制腔的侧壁的通气端口，多个所述控制腔分别与所述配气道连通，多个所述通气腔分别与所述反向工作腔连通，多个所述通气端口分别与外界连通；所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与所述通气腔连通。

上述技术方案中：

所述第一排气机构中，所述密封塞还设置有与所述通气端口对应的多条通气通道，所述通气通道连通所述通气腔和所述密封塞的侧壁，所述控制腔中的气压大于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与多条所述通气通道同步连通，所述控制腔中的气压小于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被所述密封塞的实体部分同步封堵,；

所述第二排气机构中，所述密封塞还设置有与所述通气端口对应的通气通道，所述通气通道连通所述通气腔和所述密封塞的侧壁，所述控制腔中的气压大于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与多条所述通气通道同步连通，所述控制腔中的气压小于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被多个所述密封塞的实体部分同步封堵。

上述技术方案中：

所述通气控制腔还设置有位于所述通气腔的内壁的限位台阶，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，所述限位台阶限位所述密封塞的移动。

上述技术方案中：

一个或多个所述排气组件的体积流量为所述反向工作腔的体积的0.05～0.2倍。

上述技术方案中：

所述快速排气系统采用第一排气机构时，所述正向工作腔为有杆腔，所述反向工作腔为无杆腔；

所述快速排气系统采用第二排气机构时，所述正向工作腔和所述反向工作腔中，其中一个为有杆腔，剩余一个为无杆腔。

上述技术方案中：

所述通气腔与所述反向工作腔的底部连通，所述通气端口与所述缸体的外侧壁连通，所述密封塞动密封的上下滑动连接所述通气控制腔并将所述通气控制腔分隔为位于上方的通气腔和位于下方的控制腔。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明通过设置排气组件，能够对反向工作腔进行快速排气，因此，在进行冲击试验时，反向工作腔中不需要在冲击实验前就预先排空气压，只需要在液压锁杆机构对活塞杆进行解锁时，进行快速排气，因此液压锁杆机构对活塞杆进行锁紧时，液压锁杆机构和反向工作腔中的气压同时承受冲击台面的自重负载和正向工作腔中的气压负载，如此以来，冲击台面的规格可以做的更大，活塞杆的直径即使增大，液压锁杆机构也能够可靠的锁紧大直径的活塞杆。

附图说明

图1为本发明实施例一公开的快速排气系统的连接示意图；

图2为本发明实施例二公开的快速排气系统的连接示意图；

图3为本发明实施例三公开的快速排气系统的连接示意图；

图4为本发明实施例四公开的快速排气系统的连接示意图。

其中，1、缸体；2、活塞；3、正向工作腔；4、反向工作腔；5、配气道；61、控制腔；62、通气腔；63、密封塞；631、通气通道；64、通气端口；65、限位台阶；7、活塞杆；8、液压锁杆机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

参见图1，如其中的图例所示，一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统，上述升降气缸包括缸体1和活塞2，缸体1设置有工作腔，活塞2动密封的上下滑动连接上述工作腔的侧壁并将上述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔3和位于下方的反向工作腔4，上述快速排气系统采用第一排气机构，该第一排气机构包括设置在上述工作腔的下侧的配气道5和排气机构，上述排气机构包括通气控制腔和动密封的滑动连接上述通气控制腔的侧壁并将该通气控制腔分隔为控制腔61和通气腔62的密封塞63、以及开设在通气控制腔的侧壁上的沿水平环向均布的12个通气端口64，控制腔61与配气道5连通，通气腔62与反向工作腔4连通，12个通气端口64分别与外界连通。

反向工作腔4不排气时，配气道5向控制腔61中通入控制气源，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使密封塞63封堵住12个通气端口64；

反向工作腔4排气时，控制腔61中的空气排出，控制腔61中的气压小于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使通气端口64与通气腔62连通的位置。

一个上述排气组件的体积流量为反向工作腔4的体积的0.1倍。

正向工作腔3为有杆腔，反向工作腔4为无杆腔。

下面介绍本实施例的冲击试验过程：

首先，将缸体1安装在冲击主体上，将活塞杆7与冲击台面连接；

其次，升降气缸带动冲击台面上升到设定高度，液压锁杆机构8锁紧活塞杆7；

然后，反向工作腔4不排气，工作气源通入位于下方的反向工作腔4中；

之后，将待测试工件放置在冲击台面上；

最后，液压锁杆机构8释放活塞杆7，反向工作腔4排气，反向工作腔4中的气压通过12个排气组件同步快速排出外界，冲击台面迅速下落，进行冲击试验。

通气控制腔还设置有位于通气腔的内壁的限位台阶65，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，限位台阶65限位密封塞63的移动，排气组件的个数及规格大小可根据实际情况进行设定。

实施例二

参见图2，如其中的图例所示，其余与实施例一相同，不同之处在于，密封塞63还设置有通气通道631，通气端口64被密封塞63的实体部分封堵或者与通气通道631连通。

反向工作腔4不排气时，控制腔61中的空气排出，控制腔61中的气压小于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使密封塞63的实体部分封堵住通气端口64；

反向工作腔4排气时，配气道5向控制腔61中通入控制气源，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使通气端口64与通气通道631连通的位置。

实施例三

参见图3，如其中的图例所示，一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统，上述升降气缸包括缸体1和活塞2，缸体1设置有工作腔，活塞2动密封的上下滑动连接上述工作腔的侧壁并将上述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔3和位于下方的反向工作腔4，上述快速排气系统采用第二排气机构，该第二排气机构包括设置在上述工作腔的下侧的配气道5以及沿水平环向均布的12个排气组件，每个排气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接通气控制腔的侧壁并将通气控制腔分隔为控制腔61和通气腔62的密封塞63以及开设在通气控制腔的侧壁的通气端口64，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，通气端口64被密封塞63封堵，控制腔61中的气压小于通气腔62中的气压至设定值时，通气端口64与通气腔62连通。

反向工作腔4不排气时，配气道5向控制腔61中通入控制气源，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使密封塞63封堵住12个通气端口64；

反向工作腔4排气时，排气端口41打开时，控制腔61中的空气排出，控制腔61中的气压小于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使通气端口64与通气腔62连通的位置。

其中，上述12个排气组件的体积流量为反向工作腔4的体积的0.1倍。

正向工作腔3为有杆腔，反向工作腔4为无杆腔。

下面介绍本实施例的冲击试验过程：

首先，首先，将缸体1安装在冲击主体上，将活塞杆7与冲击台面连接；

其次，升降气缸带动冲击台面上升到设定高度，液压锁杆机构8锁紧活塞杆7；

然后，反向工作腔4不排气，工作气源通入位于下方的反向工作腔4中；

之后，将待测试工件放置在冲击台面上；

最后，液压锁杆机构8释放活塞杆7，反向工作腔4排气，反向工作腔4中的气压通过12个排气组件同步快速排出外界，冲击台面迅速下落，进行冲击试验。

通气控制腔还设置有位于通气腔的内壁的限位台阶65，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，限位台阶65限位密封塞63的移动，排气组件的个数及大小规格可根据实际情况进行设定。

实施例四

参见图4，如其中的图例所示，其余与实施例三相同，不同之处在于，密封塞63还设置有通气通道631，通气通道631连通通气控制腔62和密封塞63的侧壁。

反向工作腔4不排气时，控制腔61中的空气排出，控制腔61中的气压小于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使密封塞63的实体部分封堵住通气端口64；

反向工作腔4排气时，配气道5向控制腔61中通入控制气源，控制腔61中的气压大于通气腔62中的气压至设定值时，密封塞63移动到使通气端口64与通气通道631连通的位置。

实施例五

其余与实施例三或四相同，不同之处在于，上述正向工作腔为无杆腔，上述反向工作腔为有杆腔。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种冲击试验台升降气缸的快速排气系统，所述升降气缸包括缸体和活塞，所述缸体设置有工作腔，所述活塞动密封的上下滑动连接所述工作腔的侧壁并将所述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔和位于下方的反向工作腔，其特征在于：

所述快速排气系统采用第一排气机构或第二排气机构；

所述第一排气机构包括排气组件，所述排气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接所述通气控制腔的侧壁并将所述通气控制腔分隔为控制腔和通气腔的密封塞以及沿水平环向均布开设在所述通气控制腔的侧壁的多个通气端口，所述控制腔与控制气源连通，所述通气腔与所述排气端口连通，多个所述通气端口分别与外界连通，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与所述通气腔连通；

所述第二排气机构包括设置在所述工作腔的下侧的环形的配气道和沿水平环向均布的多个排气组件，所述排气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接所述通气控制腔的侧壁并将所述通气控制腔分隔为控制腔和通气腔的密封塞以及开设在所述通气控制腔的侧壁的通气端口，多个所述控制腔分别与所述配气道连通，多个所述通气腔分别与所述反向工作腔连通，多个所述通气端口分别与外界连通；所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与所述通气腔连通。

2.根据权利要求1所述的快速排气系统，其特征在于：

所述第一排气机构中，所述密封塞还设置有与所述通气端口对应的多条通气通道，所述通气通道连通所述通气腔和所述密封塞的侧壁，所述控制腔中的气压大于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与多条所述通气通道同步连通，所述控制腔中的气压小于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被所述密封塞的实体部分同步封堵,；

所述第二排气机构中，所述密封塞还设置有与所述通气端口对应的通气通道，所述通气通道连通所述通气腔和所述密封塞的侧壁，所述控制腔中的气压大于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口与多条所述通气通道同步连通，所述控制腔中的气压小于所述排气腔中的气压至设定值时，多个所述通气端口被多个所述密封塞的实体部分同步封堵。

3.根据权利要求1或2所述的快速排气系统，其特征在于：

所述通气控制腔还设置有位于所述通气腔的内壁的限位台阶，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，所述限位台阶限位所述密封塞的移动。

4.根据权利要求1或2所述的快速排气系统，其特征在于：

一个或多个所述排气组件的体积流量为所述反向工作腔的体积的0.05～0.2倍。

5.根据权利要求1或2所述的快速排气系统，其特征在于：

所述快速排气系统采用第一排气机构时，所述正向工作腔为有杆腔，所述反向工作腔为无杆腔；

所述快速排气系统采用第二排气机构时，所述正向工作腔和所述反向工作腔中，其中一个为有杆腔，剩余一个为无杆腔。

6.根据权利要求1或2所述的快速排气系统，其特征在于：

所述通气腔与所述反向工作腔的底部连通，所述通气端口与所述缸体的外侧壁连通，所述密封塞动密封的上下滑动连接所述通气控制腔并将所述通气控制腔分隔为位于上方的通气腔和位于下方的控制腔。