CN106342199B - 一种液压回转体自动试验、检测控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程机械车辆用液压回转体的试验与测试技术领域，具体涉及一种液压回转体自动试验、检测控制系统。该系统的液压回转体包括旋转体和固定体，系统通过电磁阀与止回阀组合开、闭控制，使系统油道构成循环回路，并可对液压回转体油道进行注油、换油冷却。本系统具备自动试验、监测、采集功能，在无人监守情况下可自动完成产品试验与采集控制，节省人力，改善工作条件，提高了劳动效率。并且，该系统还可进行扩展，可对被试件液压回转体的系列产品进行通道扩展控制，也可采用一台计算机同时控制多个液压回转体的试验台，实现集中控制。

Description

一种液压回转体自动试验、检测控制系统

技术领域

本发明属于工程机械车辆用液压回转体的试验与测试技术领域，具体涉及一种液压回转体自动试验、检测控制系统。

背景技术

液压回转接头在研制生产过程中，通常需要进行密封性试验与耐久性考核试验，以检测产品的耐压、泄漏密封性，运转灵活性。而这些试验的检测与诊断工作目前还停留在手动操作控制与记录阶段，试验人员要随时监视与观测产品每一通道的油压、油温变化情况，在出现漏油、超温情况下、随时关闭驱动电机、油泵停止试验，这种手动试验控制方式不仅耗费了大量的人力物力，加大了操作人员的劳动强度，工作效率也得不到提高，而且不适应产品批量试验的磨合与性能检验，严重制约了公司生产规模的扩大。

发明内容

本发明的目的在于针对液压回转接头试验检测方法的落后现状，提出一种自动试验、检测控制系统，实现了产品试验台的智能监测与采集控制。

本发明采用以下技术方案而实现，一种液压回转体自动试验、检测控制系统，液压回转体包括旋转体和固定体，液压回转体的旋转体底端通过第二联轴节与扭矩仪的一端连接，扭矩仪的另一端通过第一联轴节与减速电机连接，在液压回转体的旋转体上安装有第一连通管、第二连通管和第三连通管，第一连通管、第二连通管分别短接液压回转体固定体上的高压油路，第三连通管短接液压回转体固定体上的低压油路，在液压回转体的固定体表面安装有第一温度传感器，在液压油箱的主管道上安装过滤器和流量计，在液压油箱与流量计之间为过滤器；流量计后的主管道分为两个分管道，第一分管道通过高压油泵、第一电磁阀、第一止回阀、第一压力传感器与液压回转体的固定体连接，在高压油泵与第一止回阀之间为第一电磁阀)，在第一电磁阀和第一止回阀中间再设置一个分支管道，并在该分支管道上设置第二止回阀和第二压力传感器，第二压力传感器的一端与第二止回阀连接，第二压力传感器的另一端与液压回转体的固定体连接；流量计后的第二分管道通过低压油泵、第二电磁阀、第三止回阀、第三压力传感器与液压回转体的固定体连接，低压油泵与第三止回阀之间为第二电磁阀，第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀利用橡胶软管、快速接头与液压回转体各油道的进口连接；在液压回转体的旋转体上设置3个输油管道，在3个输油管道上分别设置第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀，在第三电磁阀上设置第一旁通单向阀，第四电磁阀上设置第二旁通单向阀，第五电磁阀设置第三旁通单向阀，在输油主管道上安装第六电磁阀、第三温度传感器、第四压力传感器，在第六电磁阀与第四压力传感器之间为第三温度传感器，液压回转体的旋转体上设置的3个输油管道通过3个电磁阀后，最终合并为一个主输油管道流回液压油箱，各电磁阀、温度传感器、压力传感器分别通过控制线与采集控制器输入端连接，采集控制器输出端通过通讯线与计算机连接，第二温度传感器和液位传感器也分别接入采集控制器的输入端，第二温度传感器和液位传感器布置于液压油箱内，以螺纹连接方式安装在液压油箱上。

高压油泵供油压力范围为25～35MPa，低压油泵供油压力范围为0.5～1.0MPa，流量计测量范围不小于100L/min，扭矩仪扭矩测量范围不大于150N.m，减速电机驱动转速为10～40r/min可调。

本发明的有益效果：本液压回转体自动试验检测、控制系统具备自动试验、监测、采集功能，在无人监守情况下可自动完成产品试验与采集控制，该试验系统的实现可节省人力，改善工作条件，提高了劳动效率。并且，该系统还可进行扩展，可对被试件液压回转体的系列产品进行通道扩展控制，也可采用一台计算机同时控制多个液压回转体的试验台，实现集中控制。

附图说明

本发明共有2幅附图，其中图1为本发明的最佳实施例，亦可作说明书摘要的附图，

图1、为一种液压回转体自动试验、检测控制系统的系统结构示意图；

图2、为液压回转体自动试验控制与采集的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的最佳实施例作进一步描述。

如图1所示，一种液压回转体自动试验、检测控制系统，被试件液压回转体35包括旋转体和固定体，液压回转体35的旋转体底端通过第二联轴节4与扭矩仪5的一端连接，扭矩仪5的另一端通过第一联轴节3与减速电机2连接，扭矩仪5用来测量旋转轴的转速与扭矩，测量范围不大于150N.m，减速电机2是用来驱动液压回转体35的旋转体作正、反向旋转运动，实现驱动无级变速，使运转速度在10～40r/min可调；在液压回转体35的旋转体上布置有三个液压油连通管：第一连通管6、第二连通管7分别短接液压回转体35固定体上的高压油路，第三连通管8短接液压回转体35固定体上的低压油路。在液压回转体35的固定体表面安装有第一温度传感器9，测量范围为0-100℃，是用来监测液压回转体35壳体温度，当监测温度≥60℃时进入换油冷却自动控制程序。

在液压油箱14的主管道上安装有过滤器15和流量计16，液压油箱14与流量计16之间为过滤器15用来过滤液压油，过滤精度不低于50μm，流量计16是用来监测管道液体流量，其测量范围不小于100L/min；流量计16后的主管道分为两个分管道，第一分管道通过高压油泵17、第一电磁阀19、第一止回阀25、第一压力传感器31与液压回转体35的固定体连接，在高压油泵17与第一止回阀25之间为第一电磁阀19，在第一电磁阀19和第一止回阀25中间再设置一个分支管道，并在该分支管道上设置第二止回阀26和第二压力传感器32，第二压力传感器32的一端与第二止回阀26连接，第二压力传感器32的另一端与液压回转体35的固定体连接；流量计16后的第二分管道通过低压油泵18、第二电磁阀20、第三止回阀27、第三压力传感器33与液压回转体35的固定体连接，低压油泵18与第三止回阀27之间为第二电磁阀20，第一止回阀25、第二止回阀26、第三止回阀27利用橡胶软管、快速接头与液压回转体35各油道的进口连接；第一止回阀25、第二止回阀26、第三止回阀27的开启压力为0.5Kg，在正向压力大于0.5Kg时开启，小于0.5Kg截止；反向压力完全关闭，止回阀的主要目的防止液压油的回流。

在液压回转体35的旋转体上设置3个输油管道，在3个输油管道上分别设置第三电磁阀21、第四电磁阀22、第五电磁阀23，电磁阀可以在35MPa压力范围内实现有效通断操作，以控制液压回转体35内高压液压油油道封闭或循环运行状态。在第三电磁阀21上设置第一旁通单向阀28，第四电磁阀22上设置第二旁通单向阀29，第五电磁阀23设置第三旁通单向阀30，旁通单向阀两端压差超过1MPa时打开，其作用超压泄油，在试验时确保高压油腔压力为35MPa，低压油腔为1MPa，以消除液压油温升引起的油压升高。

在输油主管道上安装第六电磁阀24、第三温度传感器11、第四压力传感器34，在第六电磁阀24与第四压力传感器34之间为第三温度传感器11。第六电磁阀24的主要作用是确保第四压力传感器34油压监测值保持在34±0.5MPa范围，使第一旁通单向阀28和第二旁通单向阀29处于可靠工作状态。液压回转体35的旋转体上设置的3个输油管道通过3个电磁阀后，最终合并为一个主输油管道流回液压油箱14。各电磁阀、温度传感器、压力传感器分别通过控制线与采集控制器12输入端连接，采集控制器12输出端通过通讯线与计算机1连接，第二温度传感器10和液位传感器13也分别接入采集控制器12的输入端。第二温度传感器10和液位传感器13布置于液压油箱内，以螺纹连接方式安装在液压油箱14上，用于监测油箱内液压的温度和液压油液面高度。第二温度传感器10测量范围为0-120℃，以监测液压油箱14内液压油温度，来决定是否对箱内液压油进行加热或冷却操作。液位传感器13监测液压油箱14内液面高度，以防液面过低，试验断油。

试验控制过程描述：

液压回转体35及相关管路安装连接后，由计算机1控制第二电磁阀20、第五电磁阀23为打开位置，同时打开低压油泵18向液压回转体35压油，当液压油的压力大于该通道第三止回阀27开启压力时，液压油通过第三止回阀27、液压回转体35油道、第三连通管8、第五电磁阀23返回到液压油箱14，当该油道第三压力传感器33测量到压力发生变化，计算机1将自动关闭第五电磁阀23，第三压力传感器33压力值上升到1Mpa时，关闭第三止回阀27，使低压通道关闭，停止低压泵18，这样就使低压通道保持在1Mpa油压下密封，完成了低压注油工作过程；第三旁通单向阀30的作用是卸掉由于试验升温产生的超高压。高压通道的注油工作与低压通路注油相似，不过是分几个阶段进行，首先由计算机1控制第六电磁阀24关闭、第一电磁阀19打开，然后打开高压油泵17开始压油，并打开第一旁通单向阀28、第二旁通单向阀29，当液压油压力大于各通道第一止回阀25、第二止回阀26开启压力时，液压油通过第一止回阀25、第二止回阀26、液压回转体35油道，第一连通管6、第二连通管7、第四电磁阀22、第五电磁阀23压到关闭第六电磁阀24管道处，此时高压油道第一压力传感器31、第二压力传感器32、第四压力传感器34测量到压力升高，通断一次第六电磁阀24使管路中的气体排空，同时有一部份液压油通过管路返回到液压油箱14，当总油道第四压力传感器34测量值为34Mpa时，计算机1将自动关闭第三电磁阀21、第四电磁阀22，在高压通道第一压力传感器31、第二压力传感器32都达到35Mpa压力后，关闭第一电磁阀19，停止高压油泵17工作，使所有高压油道都保持在35Mpa压力状态下封闭，完成高压通道注油工作，以上操作控制过程是在计算机1监测控制下自动完成，也可由人工手动控制完成，第一旁通单向阀28、第二旁通单向阀29限压值为1Mpa，作用是卸掉由于试验升温产生的超高压，将油卸到第六电磁阀24的管道段，无需人为干预和电脑控制；注油的目的是保持液压回转体35油道压力在规定压力下，为检验产品密封性和后续试验做准备。

下面结合附图2，对系统功能流程进行描述：

如图2所示，试验开始，首先进入手动控制方式选择界面，选择“是”进入“显示屏工作钮激活”程序，选择“否”进入“自动控制方式”，然后都转回到“有负载试验”选择，(有负载就是将液压回转体内注入液压油，无负载就是油道内没油)，此项选择“否”进入启动试验判别，再选择“是”进入启动试验，“否”进入回转性能试验，然后进入试验继续判别，“否”进入试验结束程序，“是”返回到开始位置。(空载试验包括启动性试验与回转性能试验两种，是检测液压回转体转动灵活性与常规驱动扭矩的大小)。

在“有负载试验”选择项中如果选择“是”首先进入“注油工作程序”(对液压回转体各油道进行注油，高压油腔注油压力为25～35MPa，低压油腔注油压力为0.5～1.0MPa)，注油完成后进入“动态试验”选择，动态试验选择“是”，进入“试验方式选择”，选择“否”进入“静态保压检验”，(静态保压检验的目的是检测液压回转体各通道间密封性是否良好，如果在10个小时内，高压油通道内油压变化不低于2MPa，则视为产品合格)；检验合格后进入试验结束程序，不合格要对产品作标号记录后进入试验结束程序。

在进入动态试验后在“试验方式选择”项中有三种试验选择方式：耐久性考核试验、往复回转试验、出厂磨合试验，都是检测合格产品的可靠性试验，以上三种试验结束后进入温度判断选项，即：“温度过高”判别，(如果液压回转体监测温度高于60℃，则执行冷却换油程序)，判断为“是”需要冷却换油，然后进入故障诊断程序；“温度过高”判断为“否”(温度正常即：监测温度处于30～60℃)程序直接进入故障诊断程序，有故障进入试验结束程序，无故障按步骤进入试验时间判断程序，判别为“是”进入试验结束程序，判别为“否”(无故障则继续试验)，返回温度过高判别的循环流程，直至试验时间到，进入试验结束程序，停机。

Claims (2)

1.一种液压回转体自动试验、检测控制系统，其特征在于：液压回转体(35)包括旋转体和固定体，液压回转体(35)的旋转体底端通过第二联轴节(4)与扭矩仪(5)的一端连接，扭矩仪(5)的另一端通过第一联轴节(3)与减速电机(2)连接，在液压回转体(35)的旋转体上安装有第一连通管(6)、第二连通管(7)和第三连通管(8)，第一连通管(6)、第二连通管(7)分别短接液压回转体(35)固定体上的高压油路，第三连通管(8)短接液压回转体(35)固定体上的低压油路，在液压回转体(35)的固定体表面安装有第一温度传感器(9)，在液压油箱(14)的主管道上安装过滤器(15)和流量计(16)，在液压油箱(14)与流量计(16)之间为过滤器(15)；流量计(16)后的主管道分为两个分管道，第一分管道通过高压油泵(17)、第一电磁阀(19)、第一止回阀(25)、第一压力传感器(31)与液压回转体(35)的固定体连接，在高压油泵(17)与第一止回阀(25)之间为第一电磁阀(19)，在第一电磁阀(19)和第一止回阀(25)中间再设置一个分支管道，并在该分支管道上设置第二止回阀(26)和第二压力传感器(32)，第二压力传感器(32)的一端与第二止回阀(26)连接，第二压力传感器(32)的另一端与液压回转体(35)的固定体连接；流量计(16)后的第二分管道通过低压油泵(18)、第二电磁阀(20)、第三止回阀(27)、第三压力传感器(33)与液压回转体(35)的固定体连接，低压油泵(18)与第三止回阀(27)之间为第二电磁阀(20)，第一止回阀(25)、第二止回阀(26)、第三止回阀(27)利用橡胶软管、快速接头与液压回转体(35)各油道的进口连接；在液压回转体(35)的旋转体上设置3个输油管道，在3个输油管道上分别设置第三电磁阀(21)、第四电磁阀(22)、第五电磁阀(23)，在第三电磁阀(21)上设置第一旁通单向阀(28)，第四电磁阀(22)上设置第二旁通单向阀(29)，第五电磁阀(23)设置第三旁通单向阀(30)，在输油主管道上安装第六电磁阀(24)、第三温度传感器(11)、第四压力传感器(34)，在第六电磁阀(24)与第四压力传感器(34)之间为第三温度传感器(11)，液压回转体(35)的旋转体上设置的3个输油管道通过3个电磁阀后，最终合并为一个主输油管道流回液压油箱(14)，各电磁阀、温度传感器、压力传感器分别通过控制线与采集控制器(12)输入端连接，采集控制器(12)输出端通过通讯线与计算机(1)连接，第二温度传感器(10)和液位传感器(13)也分别接入采集控制器(12)的输入端，第二温度传感器(10)和液位传感器(13)布置于液压油箱内，以螺纹连接方式安装在液压油箱(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种液压回转体自动试验、检测控制系统，其特征在于：所述的高压油泵(17)供油压力范围为25～35MPa，低压油泵(18)供油压力范围为0.5～1.0MPa，流量计(16)测量范围不小于100L/min，扭矩仪(5)扭矩测量范围不大于150N.m，减速电机(2)驱动转速为10～40r/min可调。