CN110529442B - 与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，主要由油箱、液位液温计、空气滤清器、液位控制继电器、吸油滤油器、齿轮泵、伺服电机、单向阀、电磁换向阀、高压滤油器、先导式溢流阀、蓄能器、压力表开关、压力表、压力传感器、伺服阀、液压脉动器、试验油缸、阀块、高压油管等组成。高压滤油器、先导式溢流阀、伺服阀通过螺钉固定在阀块上，蓄能器直接与阀块相连，多个液压元器件集成，结构紧凑，防止泄露；安装蓄能器吸收脉动压力，减少液压冲击；通过调节伺服阀和液压脉动器，使试验油缸中产生可控的交变液压油，模拟活塞在实际运行中的受力情况。

Description

与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统
技术领域
本发明涉及一种与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，属于活塞疲劳测试领域。
背景技术
发动机活塞在运行过程中，会受到气体爆压、惯性力、侧推力、热负荷等多种载荷耦合作用，会造成活塞销孔开裂、活塞顶开裂、拉缸等疲劳损坏，而热机耦合作用下，机械负荷在损伤中所占比重较大，因此需要对活塞进行机械疲劳测试。
对活塞进行机械疲劳测试，一般是通过在活塞上下部分分别施加液压脉冲压力来模拟柴油机燃烧压力和活塞惯性力，考察活塞在交变载荷作用下活塞顶部、销孔处是否出现疲劳裂纹。因此需要一套能够使缸套上下腔产生交变压力的液压系统来为活塞机械疲劳试验台提供液压驱动，而目前国内还没有相关的专利。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统。
本发明的目的是这样实现的：包括油箱，设置在油箱上的伺服电机、电磁换向阀一和电磁换向阀二，阀块，设置在阀块上的高压滤油器、先导式溢流阀、蓄能器、伺服阀和压力表；在油箱内设置有液位温度计、空气滤清器、液位控制继电器、吸油滤油器、齿轮泵和单向阀，伺服电机输出端与齿轮泵连接，电磁换向阀二与油箱连通构成内循环，电磁换向阀一的一端与单向阀在油箱内与齿轮泵连接，电磁换向阀一的另一端通过高压软管进入至阀块内并连接到高压滤油器上，高压滤油器还与先导式溢流阀、蓄能器、压力表开关和压力表、两个伺服阀相连，两个伺服阀的出口分别连接一液压脉动器，两个液压脉动器分别连接至试验油缸的进出口处，两个伺服阀、先导式溢流阀还分别与油箱连通。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.两个伺服阀与高压滤油器之间、每个伺服阀与对应的液压脉动器之间分别设置有压力传感器。
2.工作时，伺服电机带动齿轮泵转动，油箱中的液压油经过齿轮泵和单向阀，从电磁换向阀一通过高压油管进入阀块，液压油在阀块中经过高压滤油器过滤后送入至两个伺服阀，两个液压脉动器根据所需压力值及压力函数调节试验油缸中的压力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、采用伺服阀，可精确控制油缸中的压力。2、采用两个液压脉动器，为油缸提供交变可控的液压油。3、设计阀块连接多个液压元器件，防止泄露、使用简便。4、泵站系统为压力自适应型系统，流量稳定、压力波动小。5、伺服电机驱动无溢流损失，无热量产生，无需配置冷却装置。
附图说明
图1是本发明的液压系统原理图。
图2是本发明的阀块示意图。
附图标记说明如下：1-油箱，2-液位液温计，3-空气滤清器，4-液位控制继电器，5-吸油滤油器，6-齿轮泵，7-伺服电机，8-单向阀，9-电磁换向阀一，10-电磁换向阀二，11-高压滤油器，12-先导式溢流阀，13-蓄能器，14-压力表开关，15-压力表，16-压力传感器，17-伺服阀，18-液压脉动器，19-试验油缸，20-阀块。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，包括油箱1，液位液温计2，空气滤清器3，液位控制继电器4，吸油滤油器5，齿轮泵6，伺服电机7，单向阀8，电磁换向阀9，电磁换向阀10，高压滤油器11，先导式溢流阀12，蓄能器13，压力表开关14，压力表15，压力传感器16，伺服阀17，液压脉动器18，试验油缸19。油箱1放置于地面上，液位液温计2、空气滤清器3、液位控制继电器4以及齿轮泵6位于油箱内部，油箱1上面安装有伺服电机7，伺服电机7旁边放置电磁换向阀9和电磁换向阀10，电磁换向阀9下侧与单向阀8在油箱内与齿轮泵6相连，电磁换向阀9另一侧通过高压软管连接到高压滤油器11上，电磁换向阀10的下侧直接通向油箱内部，形成内循环。高压滤油器11通过下侧安装的阀块20与先导式溢流阀12、蓄能器13、压力表开关14和压力表15、伺服阀17相连，伺服阀17另一侧与液压脉动器18通过高压软管连接，液压脉动器18另一侧通入试验油缸中产生交变的液压油，伺服阀17通过高压软管连接回到油箱中。伺服阀17的两端共有三个压力传感器16。
如图1所示，液位液温计2可以测量油箱1中油液的高度和温度，空气滤清器3可以过滤吸入的空气中混入的颗粒污染物，液位控制继电器4可实时监测油夜高度，预防泄露，保证安全。油箱1中的液压油通过吸油滤油器5向齿轮泵6供油，高压油经过单向阀8和电磁换向阀9进入阀块20。阀块20中集成有压力管路过高压滤油器11，先导式溢流阀12，蓄能器13，压力表15，伺服阀17。蓄能器13可以吸收压力脉动，减少液压冲击。压力表15可以检测油路压力。压力传感器16-1设置于主通路上，用于检测系统压力。压力传感器16-2和16-3设置于伺服阀之后，分别检测两个通道的管路压力。阀块20的出油口通过高压油管回到油箱。电磁换向阀10与油箱1构成内循环，防止开机后压力过高，造成管路破坏。
如图2所示，阀块20上固定有高压滤油器11，先导式溢流阀12，蓄能器13，伺服阀17，压力表15。高压滤油器11、先导式溢流阀12、伺服阀17通过螺钉固定在阀块20上，蓄能器13直接与阀块20连接，压力表15通过端直通接头接入蓄能器底部，压力表开关14通过端直通接头与压力表15相连。
也即本发明的油箱1上安装有伺服电机7、电磁换向阀9和电磁换向阀10，油箱1内部安装有液位液温计2、空气滤清器3、液位控制继电器4、吸油滤油器5、齿轮泵6和单向阀8。电磁换向阀10直接与油箱1连接，构成内循环。电磁换向阀9通过高压油管与阀块20相连，阀块20的回油口通过高压油管回到油箱1中。液压脉动器18与伺服阀17的出口通过高压油管连接，另一端与试验油缸19连接。阀块20中压力管道路过高压滤油器11、先导式溢流阀12、蓄能器13、伺服阀17。压力表14通过端直通接头接入阀块20中，压力表开关15通过端直通接头接入压力表14中。压力传感器16-1位于阀块20上，用于监控系统压力；压力传感器16-2和压力传感器16-3位于伺服阀17出口处，用于监控二通道内压力。
如图1～图2所示，本发明的工作过程为：
工作前，先按图2所示将高压滤油器11、先导式溢流阀12、蓄能器13、压力表15和伺服阀17固定在阀块20上，紧固螺钉确保油不会泄露。将压力表开关14连接到压力表15上。压力传感器16-1安装在阀块20的进油口处，压力传感器16-2和16-3安装在伺服阀下侧。按照图1液压系统图，将液位液温计2、空气滤清器3、液位控制继电器4、吸油滤油器5、齿轮泵6和单向阀8安装在油箱1内，再将伺服电机7、电磁换向阀9和电磁换向阀10固定在油箱上部，然后用高压油管将电磁换向阀9与阀块20相连接，阀块的另一端出油口通过高压油管回到油箱1内部。安装完毕后，检查各部位有无漏油。
工作时，伺服电机7带动齿轮泵6转动，油箱1中的液压油经过齿轮泵6和单向阀8，从电磁换向阀一通过高压油管进入阀块20。液压油在阀块20中经过高压滤油器11过滤后送入伺服阀17，液压脉动器18根据所需压力值及压力函数调节试验油缸19中的压力。
工作时，阀块20上安装了高压滤油器11，可以有效过滤由于外界侵入或元器件磨损生产的污染颗粒，从而减少故障，延迟元器件的使用寿命。阀块20上安装了蓄能器13，可以吸收压力脉动，减少液压冲击，储存和释放液体的压力能。阀块20上安装了先导式溢流阀12，起到溢流、调压，对系统起过载保护作用。压力表15可以检测系统压力。压力传感器16-1、16-2、16-3将系统和二通道内的压力变化实时汇集到数据采集器中。
综上，本发明提供一种与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，主要由油箱、液位液温计、空气滤清器、液位控制继电器、吸油滤油器、齿轮泵、伺服电机、单向阀、电磁换向阀、高压滤油器、先导式溢流阀、蓄能器、压力表开关、压力表、压力传感器、伺服阀、液压脉动器、试验油缸、阀块、高压油管等组成。高压滤油器、先导式溢流阀、伺服阀通过螺钉固定在阀块上，蓄能器直接与阀块相连，多个液压元器件集成，结构紧凑，防止泄露；安装蓄能器吸收脉动压力，减少液压冲击；通过调节伺服阀和液压脉动器，使试验油缸中产生可控的交变液压油，模拟活塞在实际运行中的受力情况。

Claims (3)

1.与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，其特征在于：包括油箱，设置在油箱上的伺服电机、电磁换向阀一和电磁换向阀二，阀块，设置在阀块上的高压滤油器、先导式溢流阀、蓄能器、伺服阀和压力表；在油箱内设置有液位温度计、空气滤清器、液位控制继电器、吸油滤油器、齿轮泵和单向阀，伺服电机输出端与齿轮泵连接，电磁换向阀二与油箱连通构成内循环，电磁换向阀一的一端与单向阀在油箱内与齿轮泵连接，电磁换向阀一的另一端通过高压软管进入至阀块内并连接到高压滤油器上，高压滤油器还与先导式溢流阀、蓄能器、压力表开关和压力表、两个伺服阀相连，两个伺服阀的出口分别连接一液压脉动器，两个液压脉动器中一个连接至试验油缸的进口处、另一个连接至试验油缸的出口处，两个伺服阀、先导式溢流阀还分别与油箱连通。
2.根据权利要求1所述的与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，其特征在于：两个伺服阀与高压滤油器之间、每个伺服阀与对应的液压脉动器之间分别设置有压力传感器。
3.根据权利要求1或2所述的与活塞机械疲劳试验台配套的液压系统，其特征在于：工作时，伺服电机带动齿轮泵转动，油箱中的液压油经过齿轮泵和单向阀，从电磁换向阀一通过高压油管进入阀块，液压油在阀块中经过高压滤油器过滤后送入至两个伺服阀，两个液压脉动器根据所需压力值及压力函数调节试验油缸中的压力。
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