CN112903267A - 具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，包括：驱动装置、模拟测试部件和地平铁，驱动装置采用液压缸作为动力源，模拟测试部件中：进给传递装置连接在液压缸与被测件活动端之间，电磁加载装置安装在被测件下方，滑轨装置设置在被测件两侧，夹紧装置将被测件固定端夹紧，环境模拟装置中的滑动喷头滑动安装在被测件上方，并与进给传递装置相连，状态检测装置由液压传感器、红外温度传感器和湿度传感器组成。本发明能够对伸缩式防护罩进行多维加载，并较大程度模拟实际工况，且实时监测防护罩的功能状态，实现了对伸缩式防护罩功能和状态进行全面测试。

Description

具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统

技术领域

本发明属于数控机床功能部件可靠性测试技术领域，适用于数控机床的伸缩式防护罩，具体涉及一种具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统。

背景技术

数控机床是现代制造系统中必不可少的关键设备，是具有高科技含量的现代制造装备。数控机床的质量是衡量一个国家工业现代化程度的重要指标，影响着国家的制造能力和综合国力。我国机床行业虽然起步较晚，但发展迅速，近年来在技术、市场规模上都有显著增长，已经成为世界最大的机床产销国。然而，在数控机床的可靠性方面，我国仍落后于外国先进机床制造国家。因此，研发数控机床关键功能部件的可靠性试验系统和试验技术是当下提高我国数控机床整体水平的必要工作。

伸缩式防护罩是数控机床重要的功能部件，是基于安全防护理念设计的用于保护操作者和其他功能部件安全的防护装置。同时，伸缩式防护罩也起到分隔机床内外空间，阻隔切屑及切削液的作用。其结构和功能是否正常将直接影响到数控机床能否正常工作。

现有技术中，已有的伸缩式防护罩试验装置一般采用链轮和链条结构来控制伸缩式防护罩伸缩开合，该结构仅能实现对被测试的伸缩式防护罩进行驱动，且该装置加设的切削液喷淋组件为静态结构设计，而在数控机床实际使用过程中，伸缩式防护罩还将受到包括：沿着伸缩方向的水平纵向以及竖直方向在内的载荷，现有的试验装置显然无法实现该加载功能，此外，静态的切削液喷淋组件结构无法模拟实际使用过程中处于动态伸缩状态的伸缩式防护罩的工作环境，故现有的伸缩式防护罩所模拟的工况存在很大的局限；此外，现有的试验装置仅能实现对防护罩的护板脱节、漏液等严重故障进行检测，无法对伸缩式防护罩的运动状态和功能状态进行实时检测和分析，难以满足当下对伸缩式防护罩可靠性全面测试的需求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了一种具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，能够对伸缩式防护罩进行多维加载，并较大程度模拟实际工况，且实时监测防护罩的功能状态，实现了对伸缩式防护罩功能和状态进行全面测试。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，包括：驱动装置、模拟测试部件和地平铁；

所述驱动装置和模拟测试部件布置安装在地平铁上；

所述驱动装置采用液压缸作为动力源，模拟测试部件布置在液压缸推杆端对应一侧的工作区域内；

所述模拟测试部件包括：进给传递装置、电磁加载装置、滑轨装置、夹紧装置、环境模拟装置和状态检测装置；

所述进给传递装置的执行端一侧通过磁力吸合的方式与伸缩式防护罩活动端相连，进给传递装置的执行端另一侧与液压缸的推杆端部相连，在液压缸的驱动下，进给传递装置带动伸缩式防护罩滑移伸缩并向其施加水平纵向载荷；

所述电磁加载装置设置安装在伸缩式防护罩的下方，通过电磁吸盘通电对伸缩式防护罩非接触地施加竖直方向载荷；

所述滑轨装置由两根与伸缩式防护罩两侧相对应的滑轨组成，为伸缩式防护罩提供支撑及导向；

所述夹紧装置通过平口钳将伸缩式防护罩固定端夹紧；

所述环境模拟装置中，滑动喷头滑动安装在伸缩式防护罩的上方，且滑动喷头与进给传递装置的执行端相连，实现滑动喷头与伸缩式防护罩活动端同步滑移；

所述状态检测装置包括：用于采集液压缸对应油路压力的液压传感器、用于采集伸缩式防护罩温度的红外温度传感器以及用于采集伸缩式防护罩下方湿度的湿度传感器。

进一步地，所述模拟测试部件为两组；

所述驱动装置的液压缸为双头液压缸；

两组模拟测试部件对称布置在双头液压缸的推杆两侧，实现两组伸缩式防护罩的同时测试。

进一步地，所述驱动装置包括：液压缸、液压缸底座和液压缸底座垫板；

所述液压缸固定安装在液压缸底座上，所述液压缸底座置于液压缸底座垫板上，并与液压缸底座垫板固定安装于地平铁上。

进一步地，所述进给传递装置包括：滑块、电磁铁对、导轨、导轨端座和导轨端座垫板；

所述导轨端座置于导轨端座垫板上，并与导轨端座垫板均固定安装在地平铁上；

所述导轨沿水平纵向设置，导轨一端支撑在驱动装置外侧壁上，另一端支撑在导轨端座上；

所述滑块作为进给传递装置的执行端滑动连接在导轨上；

所述滑块顶部设有两个安装面，分别为第一安装面和第二安装面；

所述第一安装面用于与环境模拟装置中的滑动喷头相连接；

所述电磁铁对固定安装在所述第二安装面上，通过磁力吸合的方式实现滑块与伸缩式防护罩活动端相连。

更进一步地，所述第二安装面是由两个对称设置的斜面组成的中间凸起的安装面；

所述第二安装面的两个斜面上分别开有若干组螺栓孔；

所述电磁铁对通过调整在第二安装面的两个斜面上的安装位置，实现与不同形状尺寸的伸缩式防护罩的匹配对接。

进一步地，所述电磁加载装置中，电磁吸盘固定安装在所述导轨端座顶部。

进一步地，所述滑轨装置中，滑轨底部固定安装在地平铁上；

两根滑轨之间的相对位置根据伸缩式防护罩的尺寸规格确定。

进一步地，所述夹紧装置包括：夹紧工作台、平口钳对和平口钳垫板；

所述夹紧工作台固定安装在地平铁上；

所述平口钳对由两组水平横向设置的平口钳组成，每组平口钳对应置于平口钳垫板上，并与平口钳垫板一同固定安装在夹紧工作台上。

进一步地，所述环境模拟装置包括：框架、滑动喷头、水冷机及冷却管路；

所述框架固定安装在地平铁上；

所述框架顶部沿着水平纵向设有两根导杆；

所述滑动喷头滑动连接在所述导杆上；

滑动喷头通过连杆连接于滑块顶部另一侧设置的喷头连接面上，在滑块的带动下，滑动喷头随伸缩式防护罩活动端同步往复直线运动，实现动态喷淋；

所述滑动喷头通过冷却管路与水冷机相连。

进一步地，所述红外温度传感器包括：红外测温头、球头、磁力支撑座和信号线，其中，红外测温头通过球头铰接在磁力支撑座顶部，红外测温头通过信号线与外部采集装置信号连接，所述磁力支撑座通过磁力吸附固定，且红外测温头的光轴对准伸缩式防护罩的活动端；

所述湿度传感器包括湿度传感器本体和磁力底座，其中，湿度传感器本体固定在磁力底座上，磁力底座通过磁力吸附固定在伸缩式防护罩下方的进给传递装置上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述的具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统能够同时对被测试伸缩式防护罩进行复合多维加载，一方面，通过液压缸驱动被测试伸缩式防护罩进行水平往复运动以及向其施加水平纵向的载荷；另一方面，通过固定在导轨端座上方的电磁吸盘对被测试伸缩式防护罩采用非接触的电磁吸力方式施加竖直方向的载荷。复合多维加载下的伸缩式防护罩环境状态模拟更加符合实际工况。

2、本发明所述的具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统可在试验过程中对被测试伸缩式防护罩进行动态冷却液喷淋，冷却液喷淋的位置和速度能够随时间实时变化，模拟真实的伸缩式防护罩工作环境，提高测试结果的准确性；冷却液的流量由主计算机控制水冷机实时调整，实现精准控制；动态喷淋的滑动喷头通过连接组件与用于驱动及水平纵向加载的液压缸连接，在液压缸进行驱动加载时同步实现喷头的滑动，进而无需额外添加动力装置即可实现喷头的动态喷淋。动态喷淋下的伸缩式防护罩密封性检测结果更为真实、准确。

3、本发明所述的具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统安装有更全面的状态监测装置，能够同时对被测试伸缩式防护罩的运行阻力、运行温度以及密封性进行实时监控，实时捕捉被测试伸缩式防护罩的故障状态。其中：液压传感器用于监测双头液压缸的油路压力，以判断被测试伸缩式防护罩的运行阻力是否正常；红外温度传感器用于监测被测试伸缩式防护罩的温度，以判断被测试伸缩式防护罩的润滑性能是否正常，为非接触式监测；湿度传感器用于监测被测试伸缩式防护罩下方的湿度，以判断被测试伸缩式防护罩的密封性能是否正常。各传感器所收集的温度、湿度、液压等动态信号经过数据采集卡发送至主计算机，主计算机将各信号与对应的阈值进行实时比对，出现超出阈值的情况立即记录并发出相应报警。

4、本发明所述的具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统采用电磁铁和平口钳分别对被测试伸缩式防护罩的移动端和固定端进行吸紧和夹紧，无需螺栓固定，伸缩式防护罩拆装既简便又省时。

5、本发明所述的具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统具有更良好的通用性能。其中：试验装置可根据被测试伸缩式防护罩的规格调整滑轨装置和夹紧装置的位置，以匹配不同宽度、不同高度以及不同行程的伸缩式防护罩；用于对被测试伸缩式防护罩移动端进行固定的电磁铁安装在进给装置滑块的倾斜面上，可与斜面上任意相邻的螺栓孔对进行装配以调整横向与纵向位置，以匹配被测试伸缩式防护罩的宽度和高度；用于支撑被测试伸缩式防护罩的滑轨装置通过T型螺栓固定在地平铁上，可根据T型槽随意调整间距，以匹配被测试伸缩式防护罩的宽度；用于对被测试伸缩式防护罩固定端进行固定的平口钳下方设置有平口钳垫板，可通过不同厚度的垫板调整平口钳的高度，以匹配被测试伸缩式防护罩的高度；夹紧试验台以及其上的平口钳都能够通过T型槽调整位置，以匹配被测试伸缩式防护罩的长度和行程。

6、本发明所述的具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统可采用双头液压缸驱动，可在液压缸两侧工作区同时对两组被测试伸缩式防护罩进行可靠性试验，有效提高试验效率。

附图说明

图1为本发明所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统整体结构示意图；

图2为本发明所述伸缩式防护罩可靠性试验系统中，被测试伸缩式防护罩安装结构示意图；

图3为本发明所述伸缩式防护罩可靠性试验系统中，夹紧装置结构示意图；

图4为本发明所述伸缩式防护罩可靠性试验系统中，滑块与电磁铁对安装结构示意图；

图5为本发明所述伸缩式防护罩可靠性试验系统中，红外温度传感器结构示意图；

图6为本发明所述伸缩式防护罩可靠性试验系统中，滑轨的布置及结构示意图。

图中：

1地平铁，2双头液压缸，3液压缸底座，4液压缸底座垫板，5第一滑块，6第二滑块，7第一电磁铁对，8第二电磁铁对，9第一导轨，10第二导轨，11第一导轨端座，12第二导轨端座，13第一导轨端座垫板，14第二导轨端座垫板，15第一电磁吸盘，16第二电磁吸盘，17第一滑轨，18第二滑轨，19第一夹紧工作台，20第二夹紧工作台，21第一平口钳对，22第二平口钳对，23第一平口钳垫板，24第二平口钳垫板，25第一框架，26第二框架，27第一滑动喷头，28第二滑动喷头，29水冷机，30第二冷却管路，31第一冷却管路，32第二液压传感器，33第一液压传感器，34第二红外温度传感器，35第一红外温度传感器，36第二湿度传感器，37第一湿度传感器，38第二液压油管，39第一液压油管，40伸缩式防护罩，41活动钳体，42钳口铁，43固定钳体，44螺杆，45T型螺栓，46摇把，47螺栓，48螺栓孔，49挂耳板，50销轴，51滑动轴承，52红外测温头，53球头，54磁力支撑座，55信号线。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明公开了一种具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，所述伸缩式防护罩可靠性试验系统包括：驱动装置、进给传递装置、电磁加载装置、滑轨装置、夹紧装置、环境模拟装置、状态检测装置以及地平铁；

其中，一组所述进给传递装置、一组所述电磁加载装置、一组所述滑轨装置、一组所述夹紧装置、一组所述环境模拟装置和一组所述状态检测装置组成一组模拟测试部件，一组所述驱动装置安装在地平铁中间位置，所述驱动装置两侧的地平铁上分别设置一个工作区，两个工作区相对于驱动装置对称设置，且每个工作区位置上布置有一组模拟测试部件。

所述驱动装置采用液压缸作为驱动动力源，如图1所示，所述驱动装置中的液压缸采用一个双头液压缸2，所述双头液压缸2两侧的推杆分别与对应一侧的模拟测试部件中的进给传递装置相连，如图1所示，位于双头液压缸2右侧工作区位置上的为第一模拟测试部件，位于双头液压缸2左侧工作区位置上的为第二模拟测试部件，且所述第一模拟测试部件与第二模拟测试部件的组成及连接关系均相同。

如图1所示，所述地平铁1为整个试验系统的安装基座，所述地平铁1水平置于地面上，其上开有用于安装或拆卸的键槽及T型槽。

如图1所示，所述驱动装置包括：双头液压缸2、液压缸底座3和液压缸底座垫板4；

所述液压缸底座3置于液压缸底座垫板4上，液压缸底座3与液压缸底座垫板4均通过螺栓固定安装于地平铁1中间位置，所述双头液压缸2通过螺栓固定安装在液压缸底座3上，通过调整液压缸底座垫板4的厚度，即可实现所述双头液压缸2在竖直方向上的高度调整，以满足不同高度的测试需求；所述液压缸底座3与进给传递装置相对应的外侧壁上开有一对水平横向对称设置的圆形盲孔，用于与进给传递装置中的导轨一端配合安装；所述双头液压缸2的液压杆沿水平纵向设置，且在双头液压缸2两侧的液压杆末端设有耳环，用于与进给传递装置中的滑块配合安装；所述双头液压缸2与第一模拟测试部件相对应一侧的腔室通过第一液压油管39与外部液压油源相连接，双头液压缸2与第二模拟测试部件相对应一侧的腔室通过第二液压油管38与外部液压油源相连接。

如图1所示，位于所述驱动装置右侧的第一模拟测试部件包括：第一进给传递装置、第一电磁加载装置、第一滑轨装置、第一夹紧装置、第一环境模拟装置和第一状态检测装置，其中：

如图1、图2和图4所示，所述第一进给传递装置用于带动第一工作区域内的被测试伸缩式防护罩40的活动端滑移伸缩并向伸缩式防护罩40施加水平纵向的载荷，其包括：第一滑块5、第一电磁铁对7、第一导轨9、第一导轨端座11和第一导轨端座垫板13；

所述第一导轨端座11置于第一导轨端座垫板13上，第一导轨端座11和第一导轨端座垫板13均通过螺栓固定安装在地平铁1上，通过调整第一导轨端座垫板13的厚度，即可实现所述第一导轨端座11在竖直方向上的高度调整，以满足不同高度的测试需求；所述第一导轨端座11与驱动装置中的液压缸底座3相对设置，在第一导轨端座11与液压缸底座3相对的侧立面上开有一对水平横向对称设置的圆形通孔，且第一导轨端座11上圆形通孔的孔径与液压缸底座3外侧立面上对应的圆形盲孔的孔径相同；所述第一导轨9由两根水平横向对称设置的直线圆钢杆组成，所述第一导轨9的一端轴向固定支撑安装在液压缸底座3外侧立面上的盲孔内，第一导轨9的另一端固定支撑安装在第一导轨端座11上的圆形通孔内；

如图4所示，所述第一滑块5下方贯穿地开有一对沿水平横向对称设置的滑孔，所述滑孔内安装有滑动轴承51，所述第一滑块5通过滑动轴承51滑动连接在第一导轨9的两根直线圆钢杆上，实现沿第一导轨9水平纵向往复滑移；所述第一滑块5的侧立面上设有一对挂耳板49，所述挂耳板49与驱动装置中双头液压缸2液压杆末端的耳环相对接，并通过销轴50连接，实现第一滑块5与双头液压缸2液压杆之间铰接，进而实现双头液压缸2驱动第一滑块5沿第一导轨9水平纵向往复滑移；所述第一滑块5的顶部设有两个连接区域，其中，靠近所述驱动装置一侧的顶部连接区域为平面状的第一安装面，且在第一安装面上沿水平横向对称地开有两组安装孔，每组安装孔由两个沿水平横向设置的安装孔组成；所述第一滑块5顶部另一侧的连接区域为两个对称的斜面组成的第二安装面，且两个对称的斜面组成的第二安装面为中间凸起的尖角状；在所述第二安装面的两个斜面上均排列开设有螺栓孔对，所述第一电磁铁对7由两个第一电磁铁组成，两个第一电磁铁分别通过螺栓47固定在第二安装面的两个斜面上，且两个第一电磁铁的固定位置关于第一滑块的纵向中心面对称，通过调整两个第一电磁铁在斜面上的安装位置，可实现对第一电磁铁的水平及竖直方向上位置的调整，以实现与不同形状规格尺寸的伸缩式防护罩的匹配对接；所述第一电磁铁对7通过电磁吸力与被测试的伸缩式防护罩40的伸缩滑移端(活动端)相连接，进而通过第一滑块带动伸缩式防护罩40进行伸缩测试，并向伸缩式防护罩40施加水平纵向的载荷；此外，在所述第一滑块5顶部对称的两个斜面上均排列开设有四组螺栓孔对48，根据实际情况，将第一电磁铁对7安装在第一滑块5顶部斜面不同的螺栓孔对位置上，能够满足不同水平横向宽度或竖直高度的伸缩式防护罩40的测试要求。

如图1所示，所述第一电磁加载装置用于对第一工作区域内的被测试伸缩式防护罩40施加竖直方向的载荷，并采用第一电磁吸盘15；所述第一电磁吸盘15通过螺栓固定安装在所述第一进给传递装置的第一导轨端座11顶部中间位置，所述第一电磁吸盘15通电后对其上方被测试的伸缩式防护罩40非接触地施加竖直方向的电磁力载荷。

如图1、图2和图6所示，所述第一滑轨装置用于支撑并导向第一工作区域内的被测试伸缩式防护罩40，其由两根第一滑轨17组成，所述第一滑轨17采用金属半滑轨，两根第一滑轨17对称地布置在被测试的伸缩式防护罩40的伸缩方向两侧；所述第一滑轨17底部通过螺栓固定安装在地平铁1上，被测试的伸缩式防护罩40的两侧通过两根第一滑轨17进行支撑及导向，在驱动装置的驱动下，伸缩式防护罩40在所述第一滑块5的带动下沿第一滑轨17直线滑动伸缩；此外，两根所述第一滑轨17之间的间距及其他相对位置根据被测试的伸缩式防护罩40的尺寸规格确定，以适应不同规格尺寸的伸缩式防护罩40的测试需求。

如图1、图2和图3所示，所述第一夹紧装置用于夹紧固定第一工作区域内的被测试伸缩式防护罩40的固定端，其包括：第一夹紧工作台19、第一平口钳对21以及第一平口钳垫板23；

所述第一夹紧工作台19通过螺栓固定安装在地平铁1上，且在第一夹紧工作台19上开有用于安装第一平口钳对21和第一平口钳垫板23的T型槽；

如图3所示，所述第一平口钳对21由两组第一平口钳组成，所述第一平口钳包括：活动嵌体41、钳口铁42、固定嵌体43、螺杆44、T型螺栓45和摇把46；其中：固定嵌体43置于对应的第一平口钳垫板23上，固定嵌体43两侧和第一平口钳垫板23均通过T型螺栓45固定安装在第一夹紧工作台19上，通过调整第一平口钳垫板23的厚度，即可实现所述固定嵌体43在竖直方向上的高度调整，以满足不同高度的测试需求；所述螺杆44穿过固定嵌体43水平纵向两端，所述活动嵌体41沿轴向固定连接在螺杆44上，所述螺杆44与固定嵌体43螺纹连接，所述摇把46固定在螺杆44的尾端，所述钳口铁42设置在活动嵌体41与固定嵌体43的钳口位置；通过手动旋转摇把46驱动螺杆44旋转，控制螺杆44相对于固定嵌体43直线运动，进而通过螺杆44带动活动嵌体41相对于固定嵌体43直线运动，实现调节活动嵌体41与固定嵌体43之间的钳口间距，以实现对被测试的伸缩式防护罩40固定端的夹持固定。

如图1所示，所述第一环境模拟装置用于模拟第一工作区域内的伸缩式防护罩40在实际使用过程中的实时状态，其包括：第一框架25、第一滑动喷头27、水冷机29及第一冷却管路31；

所述第一框架25支撑设置在第一模拟测试部件对应的工作区域上，所述第一框架25通过螺栓固定安装在地平铁1上；所述第一框架25顶部沿着水平纵向设有两根导杆；所述第一滑动喷头27滑动连接在第一框架25顶部的导杆上；第一滑动喷头27一侧通过连杆连接于第一滑块5顶部平面区域；所述第一滑动喷头27的进水口通过第一冷却管路31与水冷机29的出水口相连，所述水冷机29放置于地平铁1附近的地面上；

所述第一滑动喷头27在第一滑块5的带动下，随待测试的伸缩式防护罩40活动端同步往复直线运动，进而在无需额外添加动力装置的情况下，实现第一滑动喷头27的动态喷淋。

如图1所示，所述第一状态检测装置用于实时监测第一工作区域内的伸缩式防护罩40在模拟环境下测试过程中的状态，其包括：第一液压传感器33、第一红外温度传感器35和第一湿度传感器37；

所述第一液压传感器33安装在双头液压缸2与第一模拟测试部件相对应一侧的油口与第一液压油管39的连接处，实现通过第一液压传感器33监测双头液压缸2对应一侧的实时油路压力，以判断被测试伸缩式防护罩40的运行阻力是否正常；

如图5所示，所述第一红外温度传感器35包括红外测温头52、球头53、磁力支撑座54和信号线55；所述红外测温头52通过球头53铰接在磁力支撑座54顶部，以实现红外测温头52的多角度调整；所述红外测温头52通过信号线55与外部采集装置信号连接，实现采集信号输出；所述磁力支撑座54通过磁力吸附在液压缸底座3对应一侧的侧壁上，进而实现将红外测温头52相对固定在液压缸底座3上，且红外测温头52的光轴对准同侧的被测试伸缩式防护罩40的活动端，实现通过第一红外温度传感器35监测对应的伸缩式防护罩40的实时温度，以判断被测试伸缩式防护罩40的润滑性能是否正常；

所述第一湿度传感器37包括湿度传感器本体和磁力底座，所述湿度传感器本体通过螺纹紧固件固定在磁力底座上，所述磁力底座通过磁力吸附固定在第一导轨端座11上，进而实现将湿度传感器本体固定在第一导轨端座11上，实现通过第一湿度传感器37监测被测试的伸缩式防护罩40下方的实时湿度，以判断被测试伸缩式防护罩40的密封性能是否正常。

如图1所示，位于所述驱动装置左侧的第二模拟测试部件包括：第二进给传递装置、第二电磁加载装置、第二滑轨装置、第二夹紧装置、第二环境模拟装置和第二状态检测装置，其中：

如图1、图2和图4所示，所述第二进给传递装置用于带动第二工作区域内的被测试伸缩式防护罩40的活动端滑移伸缩并向伸缩式防护罩40施加水平纵向的载荷，其包括：第二滑块6、第二电磁铁对8、第二导轨10、第二导轨端座12和第二导轨端座垫板14，所述第二进给传递装置各组成部分结构、连接关系及相应的功能作用与上述第一进给传递装置相同，此处不再赘述。

如图1所示，所述第二电磁加载装置用于对第二工作区域内的被测试的伸缩式防护罩40施加竖直方向的载荷，并采用第二电磁吸盘16；所述第二电磁吸盘16的结构、连接关系及相应的功能作用与第二电磁加载装置中的第一电磁吸盘15相同，此处不再赘述。

如图1、图2和图6所示，所述第二滑轨装置用于支撑并导向第二工作区域内的被测试伸缩式防护罩40，其由两根第二滑轨18组成，所述第二滑轨装置各组成部分结构、连接关系及相应的功能作用与上述第一滑轨装置相同，此处不再赘述；

如图1所示，所述第二夹紧装置用于夹紧固定第二工作区域内的被测试伸缩式防护罩40的固定端，其包括：第二夹紧工作台20、第二平口钳对22以及第二平口钳垫板24，所述第二夹紧装置各组成部分结构、连接关系及相应的功能作用与上述第一夹紧装置相同，此处不再赘述；

如图1所示，所述第二环境模拟装置用于模拟第二工作区域内的伸缩式防护罩40在实际使用过程中的实时状态，其包括：第二框架26、第二滑动喷头28、水冷机29及第二冷却管路30，所述第二环境模拟装置各组成部分结构、连接关系及相应的功能作用与上述第一环境模拟装置相同，此处不再赘述；此外，第二环境模拟装置中的第二冷却管路30与第一环境模拟装置中的第一冷却管路31共同连接至一个水冷机29。

如图1所示，所述第二状态检测装置用于实时监测第二工作区域内的伸缩式防护罩40在模拟环境下测试过程中的状态，其包括：第二液压传感器32、第二红外温度传感器34和第二湿度传感器36，所述第二状态检测装置各组成部分结构、连接关系及相应的功能作用与上述第一状态检测装置相同，此处不再赘述。

综上所述，上述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统通过采用双头液压缸2实现对左右两侧两个工作区域内的伸缩式防护罩40进行同步测试，较大幅度地提高了测试的效率。此外，所述驱动装置还可以采用单缸液压缸作为驱动动力源，与之相对应的在单缸液压缸的推杆一侧设置一个工作区域，在该工作区域上设置一组模拟测试部件，所述模拟测试部件与前述的第一模拟测试部件各组成部分结构、连接关系及相应的功能作用均相同。

无论是采用单缸液压缸还是双头液压缸作为驱动装置的驱动动力源，每一个工作区域内的模拟测试部件的工作过程均相同，故，以第一模拟测试部件为例，阐述上述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统的工作过程如下：

将第一进给传递装置通过螺栓固定在地平铁1的正中央；

根据被测试伸缩式防护罩40的宽度确定第一滑轨装置的间距，将第一滑轨17底部通过T型螺栓固定在地平铁1上，并将被测试伸缩式防护罩40放置在第一滑轨17上；

根据被测试伸缩式防护罩40的大概行程调整第一夹紧工作台19的位置，并通过T型螺栓固定在地平铁1上；根据被测试伸缩式防护罩40的高度和行程，微调第一平口钳对21的位置，并通过T型螺栓固定在第一夹紧工作台19上；其中，第一平口钳对21的高度通过不同厚度的第一平口钳垫板23调整，其它方向的位置通过T型槽调整；第一平口钳对21位置调正后，将被测试伸缩式防护罩40固定端的端板放入第一平口钳对21的钳口，手动旋转摇把46来推动活动钳体41，对被测试伸缩式防护罩40固定端进行夹紧；

将被测试伸缩式防护罩40活动端拉至接近最大行程位置，根据被测试伸缩式防护罩40活动端端板的位置，将第一滑块5上的第一电磁铁对7选择合适的相邻螺栓孔进行固定，然后将第一电磁铁对7通电吸紧伸缩式防护罩40活动端端板；

沿第一框架25顶部导杆移动第一滑动喷头27至第一滑块5上方，并通过螺栓将第一滑动喷头27与第一滑块5固连；

将第一液压传感器33安装在双头液压缸2油口与液压油管39的连接处，将第一液压传感器33的信号线与数据采集卡相连；将第一液压油管39与伺服液压油泵相连；

将第一红外温度传感器35通过磁力支撑座54吸附在液压缸底座3上，旋转第一红外测温头52使光轴对准被测试伸缩式防护罩40的移动端，并将第一红外温度传感器35的信号线与数据采集卡相连；

将第一湿度传感器37通过磁力底座吸附在第一导轨端座11上，将第一湿度传感器37的信号线与数据采集卡相连；

根据实际试验条件的要求确定第一滑动喷头27的流量参数，并将参数输入主计算机；启动水冷机29，水冷机29根据主计算机的指令开始动态喷淋；

根据实际试验条件的要求确定双头液压缸2加载的速度、加速度变化等参数，并将参数输入主计算机；启动伺服液压油泵，双头液压缸2根据主计算机的指令开始动态加载；

数据采集卡将各传感器所采集的温度、湿度和液压等动态信号发送给主计算机，主计算机将各信号与对应的阈值进行实时比对，出现超出阈值的情况立即记录并发出相应报警。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

包括：驱动装置、模拟测试部件和地平铁；

所述驱动装置和模拟测试部件布置安装在地平铁上；

所述驱动装置采用液压缸作为动力源，模拟测试部件布置在液压缸推杆端对应一侧的工作区域内；

所述模拟测试部件包括：进给传递装置、电磁加载装置、滑轨装置、夹紧装置、环境模拟装置和状态检测装置；

所述进给传递装置的执行端一侧通过磁力吸合的方式与伸缩式防护罩活动端相连，进给传递装置的执行端另一侧与液压缸的推杆端部相连，在液压缸的驱动下，进给传递装置带动伸缩式防护罩滑移伸缩并向其施加水平纵向载荷；

所述电磁加载装置设置安装在伸缩式防护罩的下方，通过电磁吸盘通电对伸缩式防护罩非接触地施加竖直方向载荷；

所述滑轨装置由两根与伸缩式防护罩两侧相对应的滑轨组成，为伸缩式防护罩提供支撑及导向；

所述夹紧装置通过平口钳将伸缩式防护罩固定端夹紧；

所述环境模拟装置中，滑动喷头滑动安装在伸缩式防护罩的上方，且滑动喷头与进给传递装置的执行端相连，实现滑动喷头与伸缩式防护罩活动端同步滑移；

所述状态检测装置包括：用于采集液压缸对应油路压力的液压传感器、用于采集伸缩式防护罩温度的红外温度传感器以及用于采集伸缩式防护罩下方湿度的湿度传感器。

2.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述模拟测试部件为两组；

所述驱动装置的液压缸为双头液压缸；

两组模拟测试部件对称布置在双头液压缸的推杆两侧，实现两组伸缩式防护罩的同时测试。

3.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述驱动装置包括：液压缸、液压缸底座和液压缸底座垫板；

所述液压缸固定安装在液压缸底座上，所述液压缸底座置于液压缸底座垫板上，并与液压缸底座垫板固定安装于地平铁上。

4.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述进给传递装置包括：滑块、电磁铁对、导轨、导轨端座和导轨端座垫板；

所述导轨端座置于导轨端座垫板上，并与导轨端座垫板均固定安装在地平铁上；

所述导轨沿水平纵向设置，导轨一端支撑在驱动装置外侧壁上，另一端支撑在导轨端座上；

所述滑块作为进给传递装置的执行端滑动连接在导轨上；

所述滑块顶部设有两个安装面，分别为第一安装面和第二安装面；

所述第一安装面用于与环境模拟装置中的滑动喷头相连接；

所述电磁铁对固定安装在所述第二安装面上，通过磁力吸合的方式实现滑块与伸缩式防护罩活动端相连。

5.如权利要求4所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述第二安装面是由两个对称设置的斜面组成的中间凸起的安装面；

所述第二安装面的两个斜面上分别开有若干组螺栓孔；

所述电磁铁对通过调整在第二安装面的两个斜面上的安装位置，实现与不同形状尺寸的伸缩式防护罩的匹配对接。

6.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述电磁加载装置中，电磁吸盘固定安装在所述导轨端座顶部。

7.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述滑轨装置中，滑轨底部固定安装在地平铁上；

两根滑轨之间的相对位置根据伸缩式防护罩的尺寸规格确定。

8.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述夹紧装置包括：夹紧工作台、平口钳对和平口钳垫板；

所述夹紧工作台固定安装在地平铁上；

所述平口钳对由两组水平横向设置的平口钳组成，每组平口钳对应置于平口钳垫板上，并与平口钳垫板一同固定安装在夹紧工作台上。

9.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述环境模拟装置包括：框架、滑动喷头、水冷机及冷却管路；

所述框架固定安装在地平铁上；

所述框架顶部沿着水平纵向设有两根导杆；

所述滑动喷头滑动连接在所述导杆上；

滑动喷头通过连杆连接于滑块顶部另一侧设置的喷头连接面上，在滑块的带动下，滑动喷头随伸缩式防护罩活动端同步往复直线运动，实现动态喷淋；

所述滑动喷头通过冷却管路与水冷机相连。

10.如权利要求1所述具有多维加载功能的伸缩式防护罩可靠性试验系统，其特征在于：

所述红外温度传感器包括：红外测温头、球头、磁力支撑座和信号线，其中，红外测温头通过球头铰接在磁力支撑座顶部，红外测温头通过信号线与外部采集装置信号连接，所述磁力支撑座通过磁力吸附固定，且红外测温头的光轴对准伸缩式防护罩的活动端；

所述湿度传感器包括湿度传感器本体和磁力底座，其中，湿度传感器本体固定在磁力底座上，磁力底座通过磁力吸附固定在伸缩式防护罩下方的进给传递装置上。

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