CN110792656A - 一种液压缸测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液压缸测试技术领域，尤其是涉及一种液压缸测试装置。其包括：试验台、固定系统、驱动系统、测量系统和控制系统；本发明提供的液压缸测试装置，测量方面高效，可靠性高，分块式设计使得测量更具有针对性，同时可调节性空间使得测试对象不具有局限性，适用于大型液压缸测试。而且本发明结构简单，构件轻巧方便，突破了传统的测试试验台对准性低，以及专用测试试验台造成测试成本高昂的特点。

Description

一种液压缸测试装置
技术领域
本发明涉及液压缸测试技术领域，尤其是涉及一种液压缸测试装置。
背景技术
液压缸为一种重要的能量转换装置，其结构简单，工作原理简单，工作可靠，所能提供的驱动力也比较大，因此被广泛地应用在工业当中。由于液压缸主要应用在负载较大领域，且控制精度等各种性能的要求较高，液压缸性能的好坏也就直接决定着传动系统的精度与安全性。因此设计一种液压缸测试设备对液压缸的疲劳性能与外负载特性就显得尤其重要，而传统的疲劳性能与外负载特性仅仅是靠理论计算来确定，不具有实际性，一旦计算失误，所造成的后果极其严重。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压缸测试装置，以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种液压缸测试装置，其包括：
试验台；
固定系统，用于将待测试的液压缸固定在试验台；
驱动系统，设置于所述试验台上；
测量系统，包括：传感器连接平台、拉压力检测元件、活塞杆安装连接件和位移检测元件，所述传感器连接平台与所述驱动系统连接，所述传感器连接平台在所述驱动系统的作用下做直线往复移动，所述传感器连接平台通过拉压力检测元件与活塞杆安装连接件连接，所述位移检测元件设置于所述活塞杆安装连接件，所述活塞杆安装连接件用于与液压缸的液压杆连接；
控制系统，分别对驱动电机、压力检测元件、位移检测元件进行控制。
作为一种进一步的技术方案，所述试验台包括：试验台底座和试验台侧板；所述试验台侧板连接于所述试验台底座的侧面；所述固定系统设置于所述试验台底座的一端；所述驱动系统设置于所述试验台底座的另一端。
作为一种进一步的技术方案，所述固定系统包括：夹具底座和夹具压板；所述夹具底座位置可调地设置于所述试验台底座的一端；所述夹具压板扣装在所述夹具底座上，用于将液压缸固定在所述夹具底座上。
作为一种进一步的技术方案，所述夹具底座的四个边角位置分别设置有长孔结构；所述试验台底座在对应长孔结构的区域设置有若干个圆孔结构；所述长孔结构与所述圆孔结构之间通过穿装紧固件来限制所述夹具底座的安装位置。
作为一种进一步的技术方案，所述夹具底座设置有垂直于自身底面的抵档结构，所述抵档结构用于固定液压缸的缸座。
作为一种进一步的技术方案，所述驱动系统包括：驱动电机、联轴器、丝杠传动机构和滑轨；所述驱动电机设置于所述试验台的一端；所述丝杠传动机构包括丝杆以及活动连接于丝杆的滑块，所述驱动电机的输出端通过联轴器与丝杆连接，所述传感器连接平台设置于所述滑块上，所述传感器连接平台在驱动电机的带动下能沿所述滑轨方向往复移动。
作为一种进一步的技术方案，所述驱动电机通过电机固定座设置于所述试验台底座的一端；所述电机固定座呈L型结构；所述电机固定座设置有用于供驱动电机与联轴器连接的安装孔。
作为一种进一步的技术方案，所述驱动电机通过电机固定架安装于所述电机固定座上；所述电机固定架呈十字方形。
作为一种进一步的技术方案，所述活塞杆安装连接件包括：连接基体、连接耳板、连接盖板；所述连接基体的一端与拉压力检测元件连接，所述连接基体的另一端连接于两个所述连接耳板，所述连接基体的侧面设置有位移检测元件；两个所述连接耳板对应设置有连接孔，所述液压缸的液压杆插入两个连接耳板之间，并在三者之间穿装横向的紧固件；两个所述连接盖板分别设置在连接耳板的上下方，两个所述连接耳板对应设置有连接孔，两个所述连接耳板之间穿装纵向的紧固件。
作为一种进一步的技术方案，所述拉压力检测元件为拉压力传感器；所述位移检测元件为光栅尺位移传感器，所述试验台侧板设置有与所述光栅尺位移传感器相适配的光栅尺。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的液压缸测试装置，测量方面高效，可靠性高，分块式设计使得测量更具有针对性，同时可调节性空间使得测试对象不具有局限性，适用于大型液压缸测试，而且结构简单，构件轻巧方便，突破了传统的测试试验台对准性低，以及专用测试试验台造成测试成本高昂的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的液压缸测试装置的装配示意图；
图2为本发明实施例提供的液压缸安装部分的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的测量部分的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的驱动系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的液压缸测试装置的俯视图；
图6为本发明实施例提供的滑块的结构示意图。
图标：1-拉压力传感器；2-液压缸；3-液压杆；4-光栅尺位移传感器；5-光栅尺；6-滑块；7-驱动电机；9-试验台底座；10-活塞杆安装连接件；11-传感器连接平台；12-夹具底座；13-夹具压板；14-电机固定架；15-双头螺柱；16-垫片；17-抵档结构；18-连接结构；19-连接盖板；20-螺杆；21-螺母；22-螺杆；23-螺母；24-滑轨；26-紧固件；27-长孔结构；28-电机固定座；29-试验台侧板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图1至图6所示，本实施例提供一种液压缸测试装置，其包括：试验台、固定系统、驱动系统、测量系统和控制系统；试验台的形式并不局限；固定系统用于将待测试的液压缸2固定在试验台；驱动系统设置于所述试验台上；测量系统包括：传感器连接平台11、拉压力检测元件、活塞杆安装连接件10和位移检测元件，所述传感器连接平台11与所述驱动系统连接，所述传感器连接平台11在所述驱动系统的作用下做直线往复移动，所述传感器连接平台11通过拉压力检测元件与活塞杆安装连接件10连接，所述位移检测元件设置于所述活塞杆安装连接件10，所述活塞杆安装连接件10用于与液压缸2的液压杆3连接；控制系统分别对驱动电机7、压力检测元件、位移检测元件进行控制。该液压缸测试装置在测量方面高效，可靠性高，而且分块式设计使得测量更具有针对性，同时可调节性空间使得测试对象不具有局限性，适用于大型液压缸测试，而且结构简单，构件轻巧方便，突破了传统的测试试验台对准性低，以及专用测试试验台造成测试成本高昂的特点。
本实施例中，优选地，所述试验台包括：试验台底座9和试验台侧板29；所述试验台侧板29连接于所述试验台底座9的侧面(L型结构)；所述固定系统设置于所述试验台底座9的一端；所述驱动系统设置于所述试验台底座9的另一端。当然，试验台的形式可以有多种多样，此处不做限制。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述固定系统包括：夹具底座12和夹具压板13；所述夹具底座12位置可调地设置于所述试验台底座9的一端(夹具底座12与试验台底座9之间相对轴向位置可通过调节结构来调整)；所述夹具压板13扣装在所述夹具底座12上，用于将液压缸2固定在所述夹具底座12上。当然，固定系统其目的是为了实现对液压缸2的固定，其具体形式可以根据需要灵活设置。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述夹具底座12的四个边角位置分别设置有长孔结构27(槽型孔)；所述试验台底座9在对应长孔结构27的区域设置有若干个圆孔结构(试验台底座9上面打了对称的两排孔，用于调节液压缸固定台的位置以此来适应不同行程的液压缸2)；所述长孔结构27与所述圆孔结构之间通过穿装紧固件26来限制所述夹具底座12的安装位置。具体而言，长孔结构27为长圆孔，分布在夹具底座12的四个拐角位置。优选地，紧固件26为螺栓或者螺钉或者销轴。液压缸2利用夹具压盖固定在夹具底座12上，夹具底座12固定于试验台底座9，通过此种固定方式将液压缸2固定进行液压缸2的测试。液压缸2的固定夹具的位置可以依据液压缸2的体积大小而通过螺栓进行调节，以此来适应不同尺寸的液压缸2的测量，由此使该液压缸2测试试验台的应用更有广泛性。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述夹具底座12设置有垂直于自身底面的抵档结构17，所述抵档结构17用于固定液压缸2的缸座(抵挡结构与缸座的末端通过连接结构18连接)。通过调节夹具底座12的双头螺柱15的拧紧程度来适应不同高度的液压缸2。通过在夹具底座12中螺栓两边增减垫片16来满足不同缸径大小的液压缸2，使该液压缸2测试试验台的应用更具有广泛性，满足不同品牌的液压缸2的特性。通过调节液压缸2安装底座上的平槽(长圆孔)对准试验台底座9上的孔来确定安装底座的位置，并固定来调节液压缸2的轴向位置，保证安装的准确性。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述驱动系统包括：驱动电机7、联轴器、丝杠传动机构和滑轨24；所述驱动电机7设置于所述试验台的一端；所述丝杠传动机构包括丝杆以及活动连接于丝杆的滑块6，所述驱动电机7的输出端通过联轴器与丝杆连接，所述传感器连接平台11设置于所述滑块6上，所述传感器连接平台11在驱动电机7的带动下能沿所述滑轨24方向往复移动。当然，对于滑轨24而言，滑轨24的方向与丝杆的长度方向保持一致。力的传递方式为驱动电机7传递给联轴器，联轴器传递给丝杆，丝杆传递给滑块6，滑块6传递给传感器安装平台，传感器安装平台传递给拉压力传感器1，进一步地通过传感器安装平台传递给光栅尺位移传感器4安装器，最后通过液压杆3传递给液压缸2。驱动电机7，滑轨24，滑块6，拉压力传感器1，液压缸2保证在同一水平线。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述驱动电机7通过电机固定座28设置于所述试验台底座9的一端；所述电机固定座28呈L型结构；所述电机固定座28设置有用于供驱动电机7与联轴器连接的安装孔。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述驱动电机7通过电机固定架14安装于所述电机固定座28上；所述电机固定架14呈十字方形。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述活塞杆安装连接件10包括：连接基体、连接耳板、连接盖板19；所述连接基体的一端与拉压力检测元件连接，所述连接基体的另一端连接于两个所述连接耳板，所述连接基体的侧面设置有位移检测元件；两个所述连接耳板对应设置有连接孔，所述液压缸2的液压杆3插入两个连接耳板之间，并在三者之间穿装横向的紧固件(螺杆22和螺母23)；两个所述连接盖板19分别设置在连接耳板的上下方，两个所述连接耳板对应设置有连接孔，两个所述连接耳板之间穿装纵向的紧固件(螺杆20和螺母21)。
本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述拉压力检测元件为拉压力传感器1；所述位移检测元件为光栅尺位移传感器4，所述试验台侧板29设置有与所述光栅尺位移传感器4相适配的光栅尺5。
本实施例的工作原理如下：
打开液压缸2液体进出口，让液压缸2能够自由运动。
启动驱动电机7，电机旋转带动滑轨24内部丝杠运动，同时将转矩传递给丝杆上，丝杆带动滑轨24上连接的滑块6运动。
滑块6拉动传感器安装平台运动，通过传感器安装平台将力传递给拉压力传感器1测得此时液压缸2所受到的阻尼力。
位于活塞杆连接件上面的光栅位移传感器记录液压缸2的运动位移。
利用驱动电机7反复运动来测试液压缸2的疲劳性能，同时利用拉压力传感器1以及光栅尺位移传感器4进行运动次数、位移及阻尼力的测量与记录。
关闭液压缸2进出口，将液压缸2锁死，避免其运动。
驱动电机7对被测缸施加各种恒力，并观察记录被测缸状态，检查光栅尺位移传感器4记录的液压缸2位移情况，以及液压缸2是否存在泄漏等情况，确定液压缸2的多种性能。
利用驱动电机7对被测液压缸2施加极限加载压力，在极限压力条件下仍然能够正常工作一分钟则表示该液压缸2工作性能良好，能够很好的应用。
整个控制系统由一台工控机进行统一的控制和信息显示。通过工控机进行参数的输入，进而通过运动控制卡、驱动器控制电机运动。光栅及压力传感器的信息通过采集卡进行采集，输入到工控机进行显示。
采用安装于工控机上的虚拟仪器技术(labview)软件开发人机交互界面。
控制采用PID控制，速度较快(1800转每分)，电机采用闭环控制。
在一个时间周期内(循环)驱动电机7走一个特定的轨迹，同时再上一个循环的内部再做一个循环进行同步采样(同时采集光栅和力传感器)并实时绘图。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液压缸测试装置，其特征在于，包括：
试验台；
固定系统，用于将待测试的液压缸固定在试验台；
驱动系统，设置于所述试验台上；
测量系统，包括：传感器连接平台、拉压力检测元件、活塞杆安装连接件和位移检测元件，所述传感器连接平台与所述驱动系统连接，所述传感器连接平台在所述驱动系统的作用下做直线往复移动，所述传感器连接平台通过拉压力检测元件与活塞杆安装连接件连接，所述位移检测元件设置于所述活塞杆安装连接件，所述活塞杆安装连接件用于与液压缸的液压杆连接；
控制系统，分别对驱动电机、压力检测元件、位移检测元件进行控制。
2.根据权利要求1所述的液压缸测试装置，其特征在于，所述试验台包括：试验台底座和试验台侧板；
所述试验台侧板连接于所述试验台底座的侧面；
所述固定系统设置于所述试验台底座的一端；
所述驱动系统设置于所述试验台底座的另一端。
3.根据权利要求2所述的液压缸测试装置，其特征在于，所述固定系统包括：夹具底座和夹具压板；
所述夹具底座位置可调地设置于所述试验台底座的一端；
所述夹具压板扣装在所述夹具底座上，用于将液压缸固定在所述夹具底座上。
4.根据权利要求3所述的液压缸测试装置，其特征在于，
所述夹具底座的四个边角位置分别设置有长孔结构；
所述试验台底座在对应长孔结构的区域设置有若干个圆孔结构；
所述长孔结构与所述圆孔结构之间通过穿装紧固件来限制所述夹具底座的安装位置。
5.根据权利要求3所述的液压缸测试装置，其特征在于，
所述夹具底座设置有垂直于自身底面的抵档结构，所述抵档结构用于固定液压缸的缸座。
6.根据权利要求1所述的液压缸测试装置，其特征在于，所述驱动系统包括：驱动电机、联轴器、丝杠传动机构和滑轨；
所述驱动电机设置于所述试验台的一端；
所述丝杠传动机构包括丝杆以及活动连接于丝杆的滑块，所述驱动电机的输出端通过联轴器与丝杆连接，所述传感器连接平台设置于所述滑块上，所述传感器连接平台在驱动电机的带动下能沿所述滑轨方向往复移动。
7.根据权利要求6所述的液压缸测试装置，其特征在于，
所述驱动电机通过电机固定座设置于所述试验台底座的一端；
所述电机固定座呈L型结构；
所述电机固定座设置有用于供驱动电机与联轴器连接的安装孔。
8.根据权利要求7所述的液压缸测试装置，其特征在于，
所述驱动电机通过电机固定架安装于所述电机固定座上；
所述电机固定架呈十字方形。
9.根据权利要求2所述的液压缸测试装置，其特征在于，所述活塞杆安装连接件包括：连接基体、连接耳板、连接盖板；
所述连接基体的一端与拉压力检测元件连接，所述连接基体的另一端连接于两个所述连接耳板，所述连接基体的侧面设置有位移检测元件；
两个所述连接耳板对应设置有连接孔，所述液压缸的液压杆插入两个连接耳板之间，并在三者之间穿装横向的紧固件；两个所述连接盖板分别设置在连接耳板的上下方，两个所述连接耳板对应设置有连接孔，两个所述连接耳板之间穿装纵向的紧固件。
10.根据权利要求9所述的液压缸测试装置，其特征在于，
所述拉压力检测元件为拉压力传感器；
所述位移检测元件为光栅尺位移传感器，所述试验台侧板设置有与所述光栅尺位移传感器相适配的光栅尺。
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