CN111550474A - 用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，属于液压缸性能检测技术领域。柱塞泵出油口连接第一溢流阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、压力传感器；第一换向阀连接第二溢流阀；第二换向阀连接第一被试油缸；第一被试油缸活塞杆连接第一位移传感器；第三换向阀连接第二被试油缸第二被试油缸活塞杆连接第二位移传感器；齿轮泵出油口连接第三溢流阀和第四换向阀；第四换向阀连接加载油缸；加载油缸活塞杆连接第三位移传感器。本发明通过被试油缸二次压力调节提高压力控制精度，侧向载荷施加精准；结构简单，成本较低，兼容性高，适用于目前大部分有同步要求且存在较大侧向载荷工况的油缸试验台。

Description

用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统
技术领域
本发明涉及液压缸性能检测技术领域，具体是一种用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统。
背景技术
液压缸作为工程机械中的关键执行元件，根据安装位置和发挥的作用不同，有些液压缸需要承受较大的侧向载荷，常见的有轮式起重机、随车起重机、泵车、旋挖钻机等的支腿油缸，有些液压缸不仅需要承受较大的侧向载荷，在多个液压缸同时执行一个动作时，还需要其保持同步即加载力及行程保持一致，常见的有盾构机的主推油缸。侧向载荷对液压缸本身易造成零部件弯曲、异常磨损、断裂，影响产品可靠性及使用寿命；对于有多缸同步要求的液压缸，如果发生不同步现象会使部分液压缸超载，轻则铰点损坏，重则发生爆缸，给主机用户带来极大的损失。
大载荷、高侧载的工况给液压缸产品的可靠性提出了更高的要求，在新产品应用前对其进行仿工况试验很有必要。例如中国专利公开了一种双缸同步径向载荷试验装置（CN109083886A），包括安装台架；所述安装台架上通过固定装置固定有两个平行相对布置的被试油缸；两个所述被试油缸的活塞杆端之间连接有加载装置；两个所述被试油缸的活塞杆端连接有同步检测装置。
上述技术虽然公开了一种双缸同步径向载荷试验装置，但其中没有公开被试油缸、加载装置的液压系统。而现有的常用的加载液压系统，普遍存在控制精度不高，载荷施加不精准，最终导致试验数据失真。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种控制精度高、载荷施加精准的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统。
本发明通过以下技术方案实现：一种用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，包括油箱和定量双联泵，定量双联泵包括从油箱吸油的柱塞泵、齿轮泵；所述柱塞泵出油口连接有第一溢流阀、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、压力传感器；所述第一换向阀连接有第二溢流阀；所述第二换向阀分别连接第一被试油缸的有杆腔和无杆腔；所述第一被试油缸无杆腔连接有第一流量计，第一流量计连接有第一流量传感器；第一被试油缸活塞杆连接有第一位移传感器；所述第三换向阀分别连接第二被试油缸的有杆腔和无杆腔；所述第二被试油缸无杆腔连接有第二流量计，第二流量计连接有第二流量传感器；第二被试油缸活塞杆连接有第二位移传感器；所述齿轮泵出油口连接有第三溢流阀和第四换向阀；所述第四换向阀分别连接加载油缸的有杆腔和无杆腔；所述加载油缸的有杆腔油路中安装有单向节流阀，加载油缸活塞杆连接有第三位移传感器。
其进一步是：所述油箱上设置有空气滤清器、液位液温计和截止阀；油箱回油油路中安装有回油滤油器、冷却器；所述柱塞泵、齿轮泵吸油口至油箱的油路中安装有吸油滤油器。
所述第二换向阀通过第一快换接头、第二快换接头分别连接第一被试油缸的有杆腔、无杆腔。
所述第三换向阀通过第三快换接头、第四快换接头分别连接第二被试油缸的有杆腔、无杆腔。
所述第四换向阀通过第六快换接头、第五快换接头分别连接加载油缸的有杆腔、无杆腔。
所述第一溢流阀、第二溢流阀、第三溢流阀均为电比例溢流阀。
所述单向节流阀在加载油缸无杆腔进油时单向阀打开，不进行节流；单向节流阀在加载油缸无杆腔回油时，单向阀关闭，进行节流。
所述第四换向阀中位处于常开状态，第四换向阀中位状态下齿轮泵排出的液压油直接返回油箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过被试油缸二次压力调节提高压力控制精度，侧向载荷施加精准；结构简单，成本较低，兼容性高，适用于目前大部分有同步要求且存在较大侧向载荷工况的油缸试验台，可以很好的为盾构机主推油缸、起重机支腿油缸等存在侧载工况产品进行仿工况试验时提供液压驱动。
附图说明
图1是本发明实施例液压系统图；
图中：油箱1、吸油滤油器2、变频电机3、定量双联泵4、柱塞泵4.1、齿轮泵4.2、第一溢流阀5.1、第二溢流阀5.2 、第三溢流阀5.3、第一换向阀6、第二换向阀7.1、第三换向阀7.2、第一流量计8.1、第二流量计8.2、第一快换接头9.1、第二快换接头9.2、第三快换接头9.3、第四快换接头9.4、第五快换接头9.5、第六快换接头9.6、第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2、回油滤油器11、冷却器12、第四换向阀13、单向节流阀14、加载油缸15、压力传感器16、第一流量传感器17.1、第二流量传感器17.2、第一位移传感器18.1、第二位移传感器18.2、第三位移传感器18.3、空气滤清器19、液位液温计20、截止阀21。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
结合图1所示，一种用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，定量双联泵4包括从油箱1吸油的柱塞泵4.1、齿轮泵4.2。油箱1上设置有空气滤清器19、液位液温计20和截止阀21。油箱1回油油路中安装有回油滤油器11、冷却器12；柱塞泵4.1、齿轮泵4.2吸油口至油箱1的油路中安装有吸油滤油器2。
柱塞泵4.1出油口连接有第一溢流阀5.1、第一换向阀6、第二换向阀7.1、第三换向阀7.2、压力传感器16；
第一换向阀6连接有第二溢流阀5.2；
第二换向阀7.1通过第一快换接头9.1、第二快换接头9.2分别连接第一被试油缸10.1的有杆腔、无杆腔。第一被试油缸10.1无杆腔连接有第一流量计8.1，第一流量计8.1连接有第一流量传感器17.1；第一被试油缸10.1活塞杆连接有第一位移传感器18.1；
第三换向阀7.2通过第三快换接头9.3、第四快换接头9.4分别连接第二被试油缸10.2的有杆腔、无杆腔。第二被试油缸10.2无杆腔连接有第二流量计8.2，第二流量计8.2连接有第二流量传感器17.2；第二被试油缸10.2活塞杆连接有第二位移传感器18.2。
本实施例中，通过设置第一快换接头9.1、第二快换接头9.2、第三快换接头9.3、第四快换接头9.4，可以提高第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2的换缸效率和现场环境的清洁度。
本实施例中，通过设置第一流量计8.1和第一压力传感器17.1，检测第一被试油缸10.1无杆腔的油压；通过设置第二流量计8.2和第二压力传感器17.2，检测第二被试油缸10.2无杆腔的油压；以判断第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2所受的摩擦力是否一致。通过设置第一位移传感器18.1和第二位移传感器18.2，分别检测第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2活塞杆的位移，以判断双缸运行的同步精度。
齿轮泵4.2出油口连接有第三溢流阀5.3和第四换向阀13；
第四换向阀13通过第六快换接头9.6、第五快换接头9.5分别连接加载油缸15的有杆腔、无杆腔，可以提高加载油缸15的换缸效率和现场环境的清洁度。加载油缸15的有杆腔油路中安装有单向节流阀14，加载油缸15活塞杆连接有第三位移传感器18.3。第三位移传感器18.3用来检测加载油缸15的活塞杆位移，以提高侧向载荷的施加精度。
第四换向阀13中位处于常开状态，第四换向阀13中位状态下齿轮泵4.2排出的液压油直接返回油箱1。故在第四换向阀13无动作的情况下，由齿轮泵4.2排出的液压油直接经冷却器12和回油滤油器11返回油箱，以适应第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2安装和进行最低启动压力等其他无侧载工况试验。
单向节流阀14在加载油缸15无杆腔进油时单向阀打开，不进行节流；单向节流阀14在加载油缸15无杆腔回油时，单向阀关闭，进行节流，控制加载油缸15的伸出速度。单向节流阀14一方面提高侧向载荷施加的精准度，另一方面泄压时增加泄压时间，使侧向载荷缓慢释放，减少第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2的活塞杆冲击。
优选的：第一溢流阀5.1、第二溢流阀5.2、第三溢流阀5.3均为电比例溢流阀，控制精度高。
工作原理：
柱塞泵4.1作为第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2的动力源，由变频电机3提供动力，从油箱1中吸出并排出高压液压油，该液压油由第一溢流阀5.1和第二溢流阀5.2进行压力调节，经第二换向阀7.1和第三换向阀7.2分别对被试液压缸10.1和10.2进行驱动，经冷却器12和回油滤油器11返回油箱1，构成一个内循环；
由柱塞泵4.1排出的高压液压油首先由第一溢流阀5.1进行第一次调压，并将压力信号传递给压力传感器16。根据压力传感器16的反馈信号，第一换向阀6和第二溢流阀5.2进行二次压力调节，以提高第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2的压力控制精度。
齿轮泵4.2作加载油缸15的动力源，由柱塞泵4.1的输出力提供动力，从油箱1中吸出并排出高压液压油，该液压油油第三溢流阀5.3进行压力调节，经第四换向阀13和单向节流阀14对加载缸15进行驱动，经冷却器12和回油滤油器11返回油箱1，构成一个内循环；
加载油缸15设置在第一被试油缸10.1、第二被试油缸10.2之间，加载油缸15活塞杆回缩时为被试缸10.1和10.2提供测向载荷。由齿轮泵4.2排出的液压油经电比例溢流阀5.3进行压力调节，以精确控制加载缸15的输出载荷。

Claims (8)

1.一种用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，包括油箱（1）和定量双联泵（4），定量双联泵（4）包括从油箱（1）吸油的柱塞泵（4.1）、齿轮泵（4.2）；
其特征在于：
所述柱塞泵（4.1）出油口连接有第一溢流阀（5.1）、第一换向阀（6）、第二换向阀（7.1）、第三换向阀（7.2）、压力传感器（16）；
所述第一换向阀（6）连接有第二溢流阀（5.2）；
所述第二换向阀（7.1）分别连接第一被试油缸（10.1）的有杆腔和无杆腔；所述第一被试油缸（10.1）无杆腔连接有第一流量计（8.1），第一流量计（8.1）连接有第一流量传感器（17.1）；第一被试油缸（10.1）活塞杆连接有第一位移传感器（18.1）；
所述第三换向阀（7.2）分别连接第二被试油缸（10.2）的有杆腔和无杆腔；所述第二被试油缸（10.2）无杆腔连接有第二流量计（8.2），第二流量计（8.2）连接有第二流量传感器（17.2）；第二被试油缸（10.2）活塞杆连接有第二位移传感器（18.2）；
所述齿轮泵（4.2）出油口连接有第三溢流阀（5.3）和第四换向阀（13）；所述第四换向阀（13）分别连接加载油缸（15）的有杆腔和无杆腔；所述加载油缸（15）的有杆腔油路中安装有单向节流阀（14），加载油缸（15）活塞杆连接有第三位移传感器（18.3）。
2.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述油箱（1）上设置有空气滤清器（19）、液位液温计（20）和截止阀（21）；油箱（1）回油油路中安装有回油滤油器（11）、冷却器（12）；所述柱塞泵（4.1）、齿轮泵（4.2）吸油口至油箱（1）的油路中安装有吸油滤油器（2）。
3.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述第二换向阀（7.1）通过第一快换接头（9.1）、第二快换接头（9.2）分别连接第一被试油缸（10.1）的有杆腔、无杆腔。
4.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述第三换向阀（7.2）通过第三快换接头（9.3）、第四快换接头（9.4）分别连接第二被试油缸（10.2）的有杆腔、无杆腔。
5.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述第四换向阀（13）通过第六快换接头（9.6）、第五快换接头（9.5）分别连接加载油缸（15）的有杆腔、无杆腔。
6.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述第一溢流阀（5.1）、第二溢流阀（5.2）、第三溢流阀（5.3）均为电比例溢流阀。
7.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述单向节流阀（14）在加载油缸（15）无杆腔进油时单向阀打开，不进行节流；单向节流阀（14）在加载油缸（15）无杆腔回油时，单向阀关闭，进行节流。
8.根据权利要求1所述的用于双缸同步负载侧向力试验台的液压系统，其特征在于：所述第四换向阀（13）中位处于常开状态，第四换向阀（13）中位状态下齿轮泵（4.2）排出的液压油直接返回油箱（1）。
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