CN107843444A - 测试油压减振器中弹性件性能的试验台及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测试油压减振器中弹性件性能的试验台及其试验方法，包括试验台架，所述试验台架上设有夹具，所述试验台架上安装有电液伺服控制系统，所述电液伺服控制系统一侧安装有智能测控系统，所述电液伺服控制系统包括伺服油源、压力检测模块及液压作动器，所述伺服油源与液压作动器通过油路连接，所述液压作动器与被测油压减振器连接，所述智能测控系统包括显示测控仪、充气阀、流速流量检测模块及采集卡，所述充气阀通过顶针与被测油压减振器连接，所述充气阀和流速流量检测模块与显示测控仪电连接。该发明依靠液压油流量来实现对压力的便捷控制，并通过流速流量精确测量油压减振器中弹性件的性能。

Description

测试油压减振器中弹性件性能的试验台及其试验方法

技术领域

本发明涉及油压减振器测试设备领域，尤其涉及一种测试油压减振器中弹性件性能的试验台及其试验方法。

背景技术

铁路轨道交通车辆制造业对很多零件，如减振器等，需要对其中的弹性件进行弹性测试，检验减振器能承受的最大重量，通常采用抽样法对一批产品中的一部分做破坏性测试，以判断该批产品是否合格。但是这种方法在测试弹性件时，会产生振动，影响到测试精度，并且压力表只能反映零件被破坏瞬间的压力值，不能记录测试全过程，不利于技术人员分析弹性件失效前性能变化。

针对上述问题，公告号为CN202033256U的中国专利公开了一种汽车减振器荷重测试机，测试台由支撑架和底座连接而成，支撑架由下板、上板和立柱用螺栓固定，底座上安装有油压缸，并且用螺栓将底座和支撑架的下板连接，油压缸的活塞杆穿过下板，顶端安装有旋转座，旋转座上用螺栓固定有夹具，待检测的减振器用螺栓固定在夹具上；夹具的正上方安装有顶针，顶针和荷重计连接，荷重计被螺栓固定在上板的下表面；荷重计和控制箱电连接，通过PLC和计算机记录测试过程，并自动统计合格率。

但是上述技术方案依然采用破坏性测试，压缩减振器内的弹性件，使顶针和减振器接触面的压力不断增大，直至减振器的弹性元件被压缩到极限，之后减振器变形、断裂，其测试结果易受到其他元件干扰，不容易控制试验条件，难以精确测量减振器中弹性件性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试油压减振器中弹性件性能的试验台及其试验方法，依靠液压油流量来实现对压力的便捷控制，并通过流速流量精确测量油压减振器中弹性件的性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种测试油压减振器中弹性件性能的试验台，包括试验台架，所述试验台架上设有夹具，所述试验台架上安装有电液伺服控制系统，所述电液伺服控制系统一侧安装有智能测控系统，所述电液伺服控制系统包括伺服油源、压力检测模块及液压作动器，所述伺服油源与液压作动器通过油路连接，所述压力检测模块输入端与外部液压作动器连接，所述液压作动器与被测油压减振器连接，所述智能测控系统包括显示测控仪、充气阀、流速流量检测模块及采集卡，所述显示测控仪与采集卡双向连接，所述充气阀通过顶针与被测油压减振器连接，所述流速流量检测模块输入端与外部液压作动器连接，并且所述充气阀和流速流量检测模块与显示测控仪电连接。

通过采用以上技术方案，将伺服油源与液压作动器通过油路连接，控制油路的通断来控制液压作动器，进而调整液压作动器对被测油压减振器施加的压力，其次压力检测模块的输入端与外部液压作动器连接，可时刻检测施加在油压减振器上的压力，从而能反馈到中央处理器，经过分析处理后进而可精确调节液压油流量实现对压力的便捷控制；另外在智能测控系统中，打开并调节充气阀的充气速度，由顶针充入被测油压减振器的弹性件中，经流速流量检测模块检测通过弹性件气体的流速流量，以此精确测量其性能，确定施加在被测油压减振器中弹性件上的预紧力。

进一步地，所述压力检测模块包括压力检测元件，其通过接受压力而输出与该压力对应的检测信号，以及处理电路，其对从该压力检测元件输出的检测信号进行处理而输出。

通过采用以上技术方案，将压力检测元件接收的物理量信号转化成电信号，并由处理电路转换为数字信号处理，在此过程中可有效增强信号、降低噪声。

进一步地，所述流速流量检测模块包括流速检测元件和流量检测元件，其通过接受流速流量而输出与该流速流量对应的检测信号，以及处理电路，其对从该压力检测元件输出的检测信号进行处理而输出。

通过采用以上技术方案，将流速检测元件和流量检测元件接收的物理量信号转化成电信号，并由处理电路转换为数字信号处理，在此过程中可有效增强信号、降低噪声。

进一步地，所述处理电路包括整流电路、滤波电路、积分电路、以及至少一个以上的放大电路。

通过采用以上技术方案，由整流电路与滤波电路起到整流滤波作用的同时，积分电路可对检测信号进行进行积分处理转化成电压波形，放大电路可对来自积分电路的输出信号进行放大处理，进而调理达到采集卡能够识别的范围，提高两检测模块的采集性能和精度。

进一步地，所述检测信号是从所述压力检测元件、流速检测元件及流量检测元件得到的模拟信号。

通过采用以上技术方案，所得到的检测信号为模拟信号，因此需要处理电路实现A/D转换，最后将模拟信号转化成数字信号输出到显示测控仪的处理端口。

本发明的另一目的在于提供一种应用于上述测试油压减振器中弹性件性能的试验方法。

本发明的另一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于权利要求1-5任一条所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验方法，包括以下步骤：

步骤一、选用与待测减振器配套的夹具，用螺栓将夹具固定在试验台架上，再将被测油压减振器固定在夹具上；

步骤二、摁下显示测控仪上的启动开关，打开伺服油源的进油路，使高压油进入液压作动器内，推动被测油压减振器向上升起，直至其内部活塞被顶针顶住；

步骤三、向被测油压减振器的活塞施加预力，使活塞中的芯阀沿活塞导向带位移，打开泄油孔；

步骤四、利用压力检测模块检测模拟信号并采集，经过整流电路、滤波电路信号预处理后，再通过积分电路进行差动放大来抵消噪声成分，最后以放大电路对来自积分电路的输出信号进行放大处理；

步骤五、经处理电路的A/D转换后进入显示测控仪处理进而调控施加在活塞上预力；

步骤六、将预力设置成标准指数，使泄油孔打开至一定程度并由充气阀充气，利用流速流量检测模块检测模拟信号并采集；

步骤七、经处理电路的A/D转化后进入显示测控仪显示，若大于设定预力的对应标准值，则合格，小于设定预力的对应标准值，则不合格，显示测控仪中的测试软件自动记录测试过程；

步骤八、顶针停止充气压力迅速下降，控制伺服油源的出油路打开，使液压作动器内的油回流，试验台回到初始位置；

步骤九、取下被测油压减振器并上胶水锁死，确定其预紧力。

通过采用以上技术方案，整个油压检测器中弹性件性能的试验方法是依靠电液伺服系统调节液压油流量来实现对压力的便捷控制，通过智能测控系统调节流速流量来实现精确测量。

进一步地，在步骤四中，所述压力检测模块输出端与采集卡连接。

通过采用以上技术方案，将压力检测模块的输出端与采集卡连接，其检测的进油口压力、回油口压力、控制口压力均可由采集卡汇集到显示测控仪中，方便读取。

进一步地，在步骤六中，所述流速流量检测模块输出端与采集卡连接。

通过采用以上技术方案，将流速流量检测模块的输出端与采集卡连接，其检测的活塞底阀泄油孔的流速流量均可由采集卡汇集到显示测控仪中，方便读取。

进一步地，在步骤二中，所述伺服油源与液压作动器之间设有高压齿轮泵和调速器。

通过采用以上技术方案，利用高压齿轮泵使油路内保持高压，并调节调速器控制油路压力，进而可以改变液压作动器的推动力。

进一步地，在步骤二中，所述液压作动器采用低摩擦伺服油缸。

通过采用以上技术方案，选取低摩擦伺服油缸，其采用闭环伺服控制，以满足静态精度、动态品质的要求，运动过程中具有低摩擦、无滞涩、高速响应的优点。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置电液伺服控制系统，进而精确调节液压油流量来实现对压力的便捷控制；

2、通过设置智能测控系统，进而调节流速流量来实现被测油压减振器中弹性件性能的精确测量；

3、通过设置压力检测模块和流速流量模块中的处理电路，可增强信号、降低噪声，以提高检测模块的采集性能和精度。

附图说明

图1是本实施例中试验台的整体结构示意图；

图2是本实施例中活塞的剖视图；

图3是本实施例中试验台的内部模块示意图；

图4是本实施例中电液伺服控制系统、智能测控系统及被测油压减振器的模块连接示意图；

图5是本实施例中压力检测模块的结构示意图；

图6是本实施例中流速流量检测模块的结构示意图。

图中，1、被测油压减振器；101、活塞；102、芯阀；103、导向带；104、泄油孔；11、试验台架；12、夹具；2、电液伺服控制系统；21、伺服油源；211、高压齿轮泵；212、调速器；22、压力检测模块；221、压力检测元件；222、处理电路；223、整流电路；224、滤波电路；225、积分电路；226、放大电路；23、液压作动器；3、智能测控系统；31、显示测控仪；32、充气阀；33、流速流量检测模块；331、流速检测元件；332、流量检测元件；34、采集卡；4、检测信号。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种测试油压减振器中弹性件性能的试验台，如图1和图3所示，包括试验台架11，试验台架11外部设置有夹具12以固定被测油压减振器1，而试验台架11内部安装有电液伺服控制系统2和智能测控系统3，上述两系统均与被测油压减振器1相连来实现精准测控。

如图3和图4所示，电液伺服控制系统2包括了伺服油源21、压力检测模块22及液压作动器23，其中伺服油源21与液压作动器23通过油路连接，液压作动器23与被测油压减振器1连接，该油路的通断可通过控制液压作动器23，进而调整对被测油压减振器1施加的压力。在此期间，压力检测模块22输入端与外部液压作动器23连接，因为压力检测模块22能时刻监测施加在被测油压检测器1上的压力，从而反馈到中央处理器，通过中央处理器的分析处理，进而精确调节液压油流量来实现对压力的便捷控制。

如图3和图4所示，智能测控系统3包括了显示测控仪31、充气阀32、流速流量检测模块33及采集卡34，其中显示测控仪31与采集卡34双向连接，采集卡34作为一个转换机构，利于信号的采集，另外充气阀32通过顶针与被测油压减振器1相连，流速流量检测模块33输入端与外部液压作动器23连接，并且充气阀32和流速流量检测模块33与显示测控仪31电连接。打开并调节充气阀32充气速度，由顶针充入被测油压减振器1的弹性件中，经流速流量检测模块33监测通过弹性件气体的流速流量，以此精确测量被测油压减振器1中弹性件的性能，确定施加在其上的预紧力。

如图5所示，压力检测模块22包括压力检测元件221，其通过接受压力而输出与该压力对应的检测信号4；以及处理电路222，其对从该压力检测元件221输出的检测信号4进行处理而输出。如图6所示，流速流量检测模块33包括流速检测元件331和流量检测元件332，其通过接受流速流量而输出与该流速流量对应的检测信号4；以及处理电路222，其对从该压力检测元件221输出的检测信号4进行处理而输出。将压力检测元件221、流量检测元件332和流速检测元件331接收的物理量信号转化成电信号，并通过处理电路222转换为数字信号处理，在此过程中可增强信号、降低噪声。

如图4和图5所示，处理电路222包括整流电路223、滤波电路224、积分电路225、以及至少一个以上的放大电路226。其起到整流滤波作用的同时，积分电路225可对检测信号4进行积分处理转化成电压波形，放大电路226可对来自积分电路225的输出信号进行放大处理，进而调理到采集卡34能够识别的范围，提高两检测模块的采集性能和精度。检测信号4是从所述压力检测元件221、流速检测元件331及流量检测元件332得到的模拟信号，因此需要处理电路222实现A/D转换，将模拟信号转化成数字信号输出到显示测控仪31的处理端口。

实施例2：

一种测试油压减振器中弹性件性能的试验方法，包括以下步骤：

步骤一、选用与待测减振器1配套的夹具12，用螺栓将夹具12固定在试验台架11上，再将被测油压减振器1固定在夹具12上；

步骤二、摁下显示测控仪31上的启动开关，打开伺服油源21的进油路，使高压油进入液压作动器23内，推动被测油压减振器1向上升起，直至其内部活塞101被顶针顶住；

步骤三、向被测油压减振器1的活塞101施加预力，使活塞101中的芯阀102沿活塞导向带103位移，打开泄油孔104；

步骤四、利用压力检测模块22检测模拟信号并采集，经过整流电路223、滤波电路224信号预处理后，再通过积分电路225进行差动放大来抵消噪声成分，最后以放大电路226对来自积分电路225的输出信号进行放大处理；

步骤五、经处理电路222的A/D转换后进入显示测控仪31处理进而调控施加在活塞101上预力；

步骤六、将预力设置成标准指数，使泄油孔104打开至一定程度并由充气阀32充气，利用流速流量检测模块33检测模拟信号并采集；

步骤七、经处理电路222的A/D转化后进入显示测控仪31显示，若大于设定预力的对应标准值，则合格，小于设定预力的对应标准值，则不合格，显示测控仪31中的测试软件自动记录测试过程；

步骤八、顶针停止充气压力迅速下降，控制伺服油源21的出油路打开，使液压作动器23内的油回流，试验台回到初始位置；

步骤九、取下被测油压减振器1并上胶水锁死，确定其预紧力。

其中如图4和图5所示，在步骤四中，将压力检测模块22的输出端与采集卡34连接，并选用DG1300普及型压力传感器为压力检测元件221，其检测的进油口压力、回油口压力、控制口压力均可由采集卡34汇集到显示测控仪31中，方便读取。如图4和图6所示，在步骤六中，将流速流量检测模块33的输出端与采集卡34连接，并选用LWGY系列流速流量计为流速检测元件331及流量检测元件332，其检测的活塞101泄油孔104的流速流量均可由采集卡34汇集到显示测控仪31中，方便读取。

其中如图4所示，在步骤二中，伺服油源21与液压作动器23之间设置有高压齿轮泵211和调速器212，利用高压齿轮泵211使油路内保持高压，并调节调速器212控制油路压力，进而可以改变液压作动器23的推动力，且液压作动器23采用低摩擦伺服油缸，以满足静态精度、动态品质的要求，运动过程中具有低摩擦、无滞涩、高速响应的优点。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种测试油压减振器中弹性件性能的试验台，包括试验台架（11），所述试验台架（11）上设有夹具（12），其特征在于：所述试验台架（11）上安装有电液伺服控制系统（2），所述电液伺服控制系统（2）一侧安装有智能测控系统（3）；

所述电液伺服控制系统（2）包括伺服油源（21）、压力检测模块（22）及液压作动器（23），所述伺服油源（21）与液压作动器（23）通过油路连接，所述压力检测模块（22）输入端与外部液压作动器（23）连接，所述液压作动器（23）与被测油压减振器（1）连接；

所述智能测控系统（3）包括显示测控仪（31）、充气阀（32）、流速流量检测模块（33）及采集卡（34），所述显示测控仪（31）与采集卡（34）双向连接，所述充气阀（32）通过顶针与被测油压减振器（1）连接，所述流速流量检测模块（33）输入端与外部液压作动器（23）连接，并且所述充气阀（32）和流速流量检测模块（33）与显示测控仪（31）电连接。

2.根据权利要求1所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：所述压力检测模块（22）包括压力检测元件（221），其通过接受压力而输出与该压力对应的检测信号（4）；以及处理电路（222），其对从该压力检测元件（221）输出的检测信号（4）进行处理而输出。

3.根据权利要求2所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：所述流速流量检测模块（33）包括流速检测元件（331）和流量检测元件（332），其通过接受流速流量而输出与该流速流量对应的检测信号（4）；以及处理电路（222），其对从该压力检测元件（221）输出的检测信号（4）进行处理而输出。

4.根据权利要求3所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：所述处理电路（222）包括整流电路（223）、滤波电路（224）、积分电路（225）、以及至少一个以上的放大电路（226）。

5.根据权利要求4所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：所述检测信号（4）是从所述压力检测元件（221）、流速检测元件（331）及流量检测元件（332）得到的模拟信号。

6.一种应用于权利要求1-5任一条所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、选用与待测减振器（1）配套的夹具（12），用螺栓将夹具（12）固定在试验台架（11）上，再将被测油压减振器（1）固定在夹具（12）上；

步骤二、摁下显示测控仪（31）上的启动开关，打开伺服油源（21）的进油路，使高压油进入液压作动器（23）内，推动被测油压减振器（1）向上升起，直至其内部活塞（101）被顶针顶住；

步骤三、向被测油压减振器（1）的活塞（101）施加预力，使活塞（101）中的芯阀（102）沿活塞导向带（103）位移，打开泄油孔（104）；

步骤四、利用压力检测模块（22）检测模拟信号并采集，经过整流电路（223）、滤波电路（224）信号预处理后，再通过积分电路（225）进行差动放大来抵消噪声成分，最后以放大电路（226）对来自积分电路（225）的输出信号进行放大处理；

步骤五、经处理电路（222）的A/D转换后进入显示测控仪（31）处理进而调控施加在活塞（101）上预力；

步骤六、将预力设置成标准指数，使泄油孔（104）打开至一定程度并由充气阀（32）充气，利用流速流量检测模块（33）检测模拟信号并采集；

步骤七、经处理电路（222）的A/D转化后进入显示测控仪（31）显示，若大于设定预力的对应标准值，则合格，小于设定预力的对应标准值，则不合格，显示测控仪（31）中的测试软件自动记录测试过程；

步骤八、顶针停止充气压力迅速下降，控制伺服油源（21）的出油路打开，使液压作动器（23）内的油回流，试验台回到初始位置；

步骤九、取下被测油压减振器（1）并上胶水锁死，确定其预紧力。

7.根据权利要求6所述的测试油压减振器中弹性件性能的试验方法，其特征在于：在步骤四中，所述压力检测模块（22）输出端与采集卡（34）连接。

8.根据权利要求6所述的用于测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：在步骤六中，所述流速流量检测模块（33）输出端与采集卡（34）连接。

9.根据权利要求6所述的用于测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：在步骤二中，所述伺服油源（21）与液压作动器（23）之间设有高压齿轮泵（211）和调速器（212）。

10.根据权利要求6所述的用于测试油压减振器中弹性件性能的试验台，其特征在于：在步骤二中，所述液压作动器（23）采用低摩擦伺服油缸。