CN117288404A - 一种液压回转接头密封性测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压回转接头密封性测试装置及方法，包括工作台，工作台设有液压马达，液压马达的输出轴与回转接头转轴固定机构连接，液压马达与第一进油管路和第一回油管路连接，第一进油管路和第二进油管路并联后连接至总进油管路，总进油管路与液压泵连接，液压泵与油箱连接，第一进油管路设有开关阀，第二进油管路上沿油液流动方向依次设有单向阀和蓄能器，第二进油管路的出液端能够与回转接头的油液通道可拆卸连接，单向阀下游的第一进油管路部分设有压力检测元件并连接有第二回油管路，第二回油管路设有节流阀，第一回油管路和第二回油管路均连接至油箱，采用本发明的测试装置能耗小，试验成本低。

Description

一种液压回转接头密封性测试装置及方法

技术领域

本发明涉及回转接头测试技术领域，具体涉及一种液压回转接头密封性测试装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

液压回转接头是一种常见的液压元件，它主要用于连接液压系统中需要旋转的部件，如液压缸、液压电机等，可以在不影响液压系统工作的情况下，实现部件的旋转，从而满足液压系统中的转动需求。利用回转接头可将流体介质由固定管路输送至运动管路或设备中，实现动力灵活传递。

当液压油经过旋转接头时，内部密封件起到了密封作用，防止液压油泄漏，因此，做好其密封性能测试工作十分关键。

专利申请CN102564860A公开了回转接头耐久性测试原理及全自动试验机，采用液压系统对回转接头的高压通道、低压通道进行加压，高压通道的高压油由高压发生器即双作用自动增压缸产生，低压通道的低压油压力通过单向调速阀调节；由伺服电机经行星减速器降速后带动一对锥齿轮转动，锥齿轮、回转接头专用夹具带动回转接头的回转轴或壳体相对转动；最后由PLC测控系统控制伺服电机的运转、电磁阀的得失电，自动检测回转接头的油温、油液流量、油液压力、驱动转矩及转速，并实时显示所测参数，实现了回转接头性能参数的自动检测，回转接头相对转动的转速、转向及转角的自动控制，将广泛应用于回转接头的试验技术领域，但是发明人发现，上述方案中存在以下缺陷：

1.回转接头的供油和伺服电机的工作均需要对应的动力源，需要配套电液两套动力源，试验设备复杂。

2.通过液压泵的不断泵油来保持压力，进行动态测量，需要试验人员一直值守来监控油压，而且测试过程中，需要液压泵始终工作对回转接头通油以保持回转接头内的油压，需要利用伺服电机带动回转接头的转轴转动，对于能源消耗较大，试验成本较高，而且测试过程会使得油液温度升高，需要利用冷却机降低油温，进一步增加了能量的损耗。

3.上述方案需要不断的给测试的回转接头泵油来提供压力油，通过压力传感器所检测的油液压力变化来判断是否有内漏，但轻微泄漏时短时间内较难发现，且溢流阀可能会造成调压不准，影响测量结果的准确性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种液压回转接头测试装置及方法，降低了试验成本，测量结果更加准确。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种液压回转接头密封性测试装置，包括工作台，工作台设有液压马达，液压马达的输出轴与回转接头转轴固定机构连接，液压马达与第一进油管路和第一回油管路连接，第一进油管路和第二进油管路并联后连接至总进油管路，总进油管路与液压泵连接，液压泵与油箱连接，第一进油管路设有开关阀，第二进油管路上沿油液流动方向依次设有单向阀和蓄能器，第二进油管路的出液端能够与回转接头的油液通道可拆卸连接，单向阀下游的第二进油管路设有压力检测元件并连接有第二回油管路，第二回油管路设有节流阀，第一回油管路和第二回油管路均连接至油箱。

可选的，液压马达设置多个，每个液压马达对应一个待测试的回转接头，相应的，所述第二进油管路具有多个分支，每个分支用于连接对应的待测试的回转接头，

可选的，多个液压马达串联设置组成液压马达组，液压马达组的进油端连接第一进油管路，出油端连接第一回油管路。

可选的，多个串联设置的液压马达中，其中至少有一组相邻的液压马达的回油接口通过串联油管相连或者进油接口通过串联油管相连以实现反向转动。

可选的，所述总进油管路上设置有溢流阀。

可选的，所述工作台上设置有通孔，通孔内设有固定板，固定板上安装有由节流阀、单向阀组成的集成阀组。

可选的，所述工作台设有固定机构以对回转接头的外壳进行固定；

进一步的，所述固定机构包括挡杆座，挡杆座固定有挡杆，挡杆通过挡板设置的穿口穿过挡板，挡板能够与回转接头的外壳固定连接。

可选的，所述挡杆座设有多个螺纹孔，挡杆底端通过螺纹孔与挡杆做螺纹连接，挡杆与不同的螺纹孔配合以实现挡杆位置的调节。

可选的，所述回转接头转轴固定机构包括与工作台固定的轴承座，液压马达的壳体与轴承座底端固定，液压马达的输出轴与回转安装轴连接，回转安装轴与轴承座相对转动连接，回转安装轴的顶端与回转接头转轴底端的过渡盘相匹配以实现与过渡盘的固定连接。

第二方面，本发明的实施例提供了一种第一方面所述的液压回转接头测试装置的方法，包括以下步骤：

待测试的回转接头转轴通过回转接头转轴固定机构与液压马达的输出轴装配，将第二进油管路与回转接头油液通道的一端连接，将油液通道的另一端封堵，将节流阀和开关阀完全关闭；

启动液压泵，液压泵驱动油箱内的液压油通过第二进油管路进入回转接头的油液通道，实现回转接头的充油，同时蓄能器进行蓄能；

当压力检测元件检测得到的油压达到设定值后，打开开关阀，液压泵驱动油箱内的液压油进入液压马达，驱动液压马达工作，同时，在单向阀和蓄能器的作用下，回转接头的油液通道的油压保持设定值，回转接头的转轴在液压马达的作用下转动以模拟工作状态，通过压力检测元件监测的油压值判断回转接头的油封是否漏油。

测试完毕后，关闭液压泵，节流阀打开，使得回转接头的油液通道、第二进油管路和蓄能器中的油液流入油箱。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的液压回转接头密封性测试装置及方法，设有单向阀和蓄能器，回转接头的油液通道充入油液后，能够利用单向阀和蓄能器进行保压，无需利用液压泵一直泵油进行保压，油液通道充入油液后，液压泵切换至带动液压马达工作，整个密封性测试装置只需要设置液压泵这一套动力源，设备更加简化，而且通过单向阀和蓄能器进行保压，实现了无人值守情况下的静态测试，只需要在测试结束后观察压力检测元件显示数值是否下降即可判断是否漏油，节省了人力资源，而且进行静态测试，回转接头无需一直循环供油，节约了能源，避免了油液温度升高，减少了冷却机的使用，进一步降低了能量的损耗。

2.本发明的液压回转接头密封性测试装置及方法，通过设置蓄能器和单向阀，油液的压力和流量都是一定的，如果发生油液泄漏，压力检测元件能够立即反映出来，不受溢流阀的影响，测量更加精确灵敏。

3.本发明的液压回转接头密封性测试装置及方法，液压马达设置多个，能够同时进行多个回转接头的测试，提高了工作效率，同时至少有一组相邻的液压马达的回油接口通过油管相连或者进油接口通过油管相连以实现反向转动，能够模拟回转接头不同转动方向，提高了测试装置的适用性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例1整体结构示意图一；

图2是本发明实施例1整体结构示意图二；

图3是本发明实施例1整体结构主视图；

图4是本发明实施例1整体结构剖视图；

图5是本发明实施例1整体结构示意图三；

图6是本发明实施例1回转安装轴与轴承座配合示意图；

图7是本发明实施例1液压原理图；

图8是本发明实施例1固定板结构示意图；

其中，1.卸荷旋杆，2.工作台，3.蓄能器，4.集成阀组，5.压力表，6.开关阀，7.第二进油管路，8.挡板，9.档杆，10.档杆座，11.回转接头，12.过渡盘，13.回转安装轴，14.轴承座，15-1.第一液压马达，15-2.第二液压马达；16.进回油口，17.固定板，18.单向阀，19.节流阀，20.过滤器，21.溢流阀，22.液压泵，23.第一回油管路，24.串联油管，25.第一进油管路，17-1.第一侧板，17-2.底板，17-3.第二侧板，17-4.通槽，17-5.固定孔，18.孔用挡圈，19.轴承，20.轴用挡圈，21.台肩结构。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种液压回转接头密封性测试装置，用于检测液压回转接头11的密封性，所述回转接头11包括外壳，外壳内转动连接有转轴，回转接头设有油液通道，所述油液通道包括设置在外壳和转轴的进油通道和回油通道，进油通道和回油通道均为L型通道，其一端延伸至外壳的外侧面，另一端延伸至转轴的端部，外壳内侧面设有环形槽，使得外壳的进油通道和回油通道部分始终分别与转轴的进油通道和回油通道部分连通，转轴与外壳之间设有三个油封，将进油通道和回油通道隔开。

如图1-图5所示，所述密封性测试装置由动力单元、工作台2、开关阀6、轴承座14、回转安装轴13、单向阀18和节流阀19组成的集成阀组4、压力检测元件、蓄能器3、液压马达等组成。

所述工作台2包括台板，台板底面四个角处设有支柱，台板通过支柱进行支撑固定。

所述台板底面一侧设有液压马达，本实施例中，液压马达设置多个，每个液压马达对应一个待测试的回转接头，因此本实施例能够同时对多个回转接头进行密封性测试。

优选的，所述液压马达设置两个，分别为第一液压马达15-1和第二液压马达15-2，液压马达的输出轴与回转接头转轴固定机构连接，能够通过回转接头转轴固定机构与待测试的回转接头的转轴连接，带动回转接头转轴转动。

如图6所示，所述回转接头转轴固定机构包括轴承座14，轴承座14的底端与液压马达外壳的顶端固定连接，轴承座14通过台板设置的安装孔穿过台板并通过顶端的环形凸台与台板固定，轴承座的顶端伸出至台板顶面上方，所述轴承座14的内圈与回转安装轴13的外侧面间隙配合，以使得回转安装轴13与轴承座相对转动连接，所述液压马达的输出轴通过花键连接的方式与回转安装轴13连接，液压马达的输出轴能够带动回转安装轴13绕自身轴线转动。

所述回转安装轴13包括由上至下依次设置且直径减小的第一轴部、第二轴部和第三轴部，所述轴承座14的外壳与第三轴部对应的内侧面设有孔用挡圈18，孔用挡圈18与轴承座14内部轴承19的外圈底面贴合，所述第三轴部设有轴用挡圈20，轴用挡圈20与轴承19内圈底面接触，轴承19内圈顶面与第三轴部和第二轴部之间形成的台阶面贴合，轴承19外圈顶面与轴承座14内圈形成的台肩结构21贴合。第二轴部和第一轴部之间位置设置花键槽。

所述回转安装轴13的顶端位于轴承座顶端的上方，并设有法兰盘，带测试的回转接头11的转轴底端设有与所述法兰盘相匹配的过渡盘12，法兰盘能够通过多个螺栓与过渡盘12固定，进而实现了液压马达输出轴与回转接头转轴的连接。

为了使得测试时，回转接头11只有转轴转动而外壳不转动，所述台板顶面设有与回转接头配合的固定机构，用于将回转接头11的外壳进行固定，由于同时对两个回转接头11进行测试，因此设置两组固定机构。

所述固定机构包括挡杆座10，挡杆座10固定在台板的上表面，挡杆座10上设置有螺纹孔，挡杆座通过螺栓孔与挡杆9的底端螺纹连接，挡杆9通过挡板8上开设的穿口穿过挡板，挡板8能够与回转接头11的外壳固定连接。

具体的，所述挡板8采用L型板，包括水平板和竖直板，竖直板设有与回转接头11外壳相匹配的螺纹紧固孔，能够通过螺栓与回转接头11的外壳固定连接，所述水平板设有穿口，挡杆9穿过挡板8后，能够在穿口的限位作用下，防止外壳绕自身轴线转动。

优选的，所述螺纹孔设置多个，多个螺纹孔沿转轴的径向分布，满足不同规格回转接头外壳的固定需求。

当设置有多个液压马达时，多个液压马达依次串联设置，其中至少有一组相邻的液压马达的回油接口通过油管相连或者进油接口通过油管相连以实现反向转动。

本实施例中，包括两个液压马达，两个液压马达分别为第一液压马达15-1和第二液压马达15-2，第一液压马达15-1和第二液压马达15-2通过串联油路24串联，为了模拟回转接头不同方向的转动，提高整个装置的适用性，所述第一液压马达和第二液压马达需要反向转动，因此第一液压马达的回油接口通过串联油路24连接第二液压马达的回油接口或者第一液压马达的进油接口通过串联油路24连接第二液压马达的进油接口。

所述台板的一侧设有液压马达和回转接头转轴固定机构，台板的另一侧设有通孔，通孔处设有固定板17。

如图8所示，所述固定板17包括矩形的底板17-2，底板位于台板下方，底板17-2的三个边缘处设有与其垂直的第一侧板17-1，第一侧板17-1与台板固定，底板17-2的第四个边缘处的第二侧板17-3与底板17-2呈设定钝角，且第二侧板17-3与台板固定。

第二侧板17-3上设置有两个矩形的通槽17-4。

底板17-2上设置有固定孔17-5，用于安装集成阀组4。

所述集成阀组4包括集成阀块和安装在集成阀块内的单向阀18、节流阀19，节流阀19与卸荷旋杆1连接，卸荷旋杆1用于控制节流阀的节流口开度。

卸荷旋杆1与节流阀的连接方式采用现有技术即可，在此不进行详细叙述。

本实施例中，动力单元用于提供液压油，动力单元通过液压油路与回转接头11和液压马达连接。

如图7所示，所述动力单元包括油箱和液压泵22，液压泵22通过油管与油箱连接，油管上安装有过滤器20以对液压油进行过滤。

所述液压油路包括并联设置的第一进油管路25和第二进油管路7，第一进油管路25和第二进油管路7并联后与总进油管路连接，总进油管路穿过台板设置的进回油口16后与液压泵22连接。

总进油管路上还设置有溢流阀21，优选的，所述溢流阀21采用直动式溢流阀。

所述第一进油管路25上安装有开关阀6，第一进油管路25的出液端连接至第一液压马达15-1的进油口，第二液压马达15-2的进油口与第一回油管路23的进液端连接，第一回油管路23的出液端穿过台板的进回油口16后连接至油箱。

沿液压油的流动方向，所述第二进油管路7上依次设置有单向阀18、压力检测元件和蓄能器3。

优选的，所述压力检测元件采用压力表5，第二进油管路7的出液端能够与回转接头11的进油通道和出油通道连接，优选的，第二进油管路7的出液端能够与回转接头的进油通道和出油通道插接连接。

由于对两个回转接头11同时进行测试，因此蓄能器3下游的第二进油管路7设有两个分叉，两个分叉的出液端分别用于与两个回转接头11连接。

所述单向阀18只允许油液沿朝向蓄能器3方向的流动而不允许反向流动。

所述单向阀18与蓄能器3之间的第二进油管路7管段上还与第二回油管路的一端连接，第二回油管路的另一端连接至第一回油管路23，并通过第一回油管路23连接至油箱，第二回油管路上设置有节流阀19。

本实施例中，节流阀19、单向阀18形成集成阀组4安装在底板17-2上，集成阀组4中作为第二进油管路7的通道安装有压力表5和蓄能器3。

固定板中，第二侧板17-3上的两个通槽17-4分别用于第一进油管路25和第一回油管路23穿过。

本实施例中，第一进油管路25和第一回油管路23分别与底板17-2上的集成阀块内的第一进油通道和第一回油通道连通，第一回油通道通过油管与油箱连接，所述集成阀块内还设有第二进油通道，第二进油通道内依次设有单向阀、压力表和蓄能器，第二进油通道、第一进油通道并联后与总进油通道连通，总进油通道通过总进油管路与液压泵连接。第二进油通道与两个分支管连通，两个分支管和第二进油通道共同构成第二进油管路。

单向阀18和蓄能器3之间的第二进油通道与第二回油通道的一端连接，第二回油通道作为第二回油管路，其另一端连接至第一回油通道，第二回油通道内安装有节流阀19，集成阀块，单向阀18和节流阀19共同构成了集成阀组。

第一进油管路25、第一回油管路23、两个分支管均采用软管以便于对其进行调整。

实施例2

本实施例提供了一种实施例1所述的液压回转接头密封性测试装置的方法，用于对回转接头的进油通道进行密封性测试，包括以下步骤：

步骤1：将回转接头11的转轴通过过渡盘12与回转安装轴13固定，并利用固定机构将回转接头11的外壳进行固定，将两个第二进油管路7的出液端分别与两个回转接头11的进油通道的一端连通，进油通道位于转轴的另一端预先用螺塞或其他封堵件进行封堵。初始状态时，关闭节流阀19和开关阀6。

步骤2：启动液压泵22，由于开关阀6关闭，所以两个液压马达不启动，当第二进油管路7内的油压达到单向阀18的开启压力时，压力油通过单向阀18进入蓄能器3进行蓄能，同时通过第二进油管路7进入两个回转接头11的进油通道，回转接头11的回油通道完全敞开，不进行测试。

步骤3：当压力表5指针显示压力为设定值时，打开开关阀6，优选的，设定值为10MPa，开关阀6打开后，液压油依次流过第一液压马达15-1和第二液压马达15-2，串联的第一液压马达15-1和第二液压马达15-2的输出轴开始转动，进而带动回转接头11的转轴转动。同时，由于开关阀6的打开，使得第一进油管路25内的油压下降，第二进油管路7由于单向阀18的作用，油液无法反向流动，回转接头11的进油通道内部在蓄能器3的压力作用下，始终保持有10MPa的压力油状态，两个液压马达带动两个回转接头11的转轴旋转，使得转轴在进油通道内有10MPa压力油的情况下旋转，模拟工作状态，测试油封的密封性。

当压力表5显示压力值下降时，代表存在漏油，否则密封性完好。

步骤4：回转接头的进油通道测试完毕后，关闭液压泵22，两个液压马达停止转动，通过卸荷旋杆1调节节流阀19的节流口，放掉蓄能器3、第二进油管路7和回转接头11进油通道中的压力油，将第二进油管路7连接回转接头11的回油通道的进液端，回油通道的出液端预先进行封堵，然后采用步骤2-步骤3的方法即可对回转结构的回油通道的密封性进行测试。

本实施例的装置和方法，设有单向阀18和蓄能器3，回转接头11的进油通道或回油通道充入油液后，能够利用单向阀18和蓄能器3进行保压，无需利用液压泵22一直泵油进行保压，进油通道或回油通道充入油液后，液压泵22切换至带动液压马达工作，整个密封性测试装置只需要设置液压泵22这一套动力源，设备更加简化，而且通过单向阀18和蓄能器3进行保压，实现了无人值守情况下的静态测试，只需要在测试结束后观察压力表5显示数值是否下降即可判断是否漏油，节省了人力资源，而且进行静态测试，回转接头11无需一直循环供油，节约了能源，避免了油液温度升高，减少了冷却机的使用，进一步降低了能量的损耗，通过设置蓄能器3和单向阀，18油液的压力和流量都是一定的，如果发生油液泄漏，压力表5能够立即反映出来，测量更加精确灵敏。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，包括工作台，工作台设有液压马达，液压马达的输出轴与回转接头转轴固定机构连接，液压马达与第一进油管路和第一回油管路连接，第一进油管路和第二进油管路并联后连接至总进油管路，总进油管路与液压泵连接，液压泵与油箱连接，第一进油管路设有开关阀，第二进油管路上沿油液流动方向依次设有单向阀和蓄能器，第二进油管路的出液端能够与回转接头的油液通道可拆卸连接，单向阀下游的第二进油管路设有压力检测元件并连接有第二回油管路，第二回油管路设有节流阀，第一回油管路和第二回油管路均连接至油箱。

2.如权利要求1所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，液压马达设置多个，每个液压马达对应一个待测试的回转接头，相应的，所述第二进油管路具有多个分支，每个分支用于连接对应的待测试的回转接头。

3.如权利要求2所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，多个液压马达串联设置组成液压马达组，液压马达组的进油端连接第一进油管路，出油端连接第一回油管路。

4.如权利要求3所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，多个串联设置的液压马达中，其中至少有一组相邻的液压马达的回油接口通过串联油管相连或者进油接口通过串联油管相连以实现反向转动。

5.如权利要求1所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，所述总进油管路上设置有溢流阀。

6.如权利要求1所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，所述工作台上设置有通孔，通孔内设有固定板，固定板上安装有由节流阀、单向阀组成的集成阀组。

7.如权利要求1所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，所述工作台设有固定机构以对回转接头的外壳进行固定；

进一步的，所述固定机构包括挡杆座，挡杆座固定有挡杆，挡杆通过挡板设置的穿口穿过挡板，挡板能够与回转接头的外壳固定连接。

8.如权利要求7所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，所述挡杆座设有多个螺纹孔，挡杆底端通过螺纹孔与挡杆做螺纹连接，挡杆与不同的螺纹孔配合以实现挡杆位置的调节。

9.如权利要求1所述的一种液压回转接头密封性测试装置，其特征在于，所述回转接头转轴固定机构包括与工作台固定的轴承座，液压马达的壳体与轴承座底端固定，液压马达的输出轴与回转安装轴连接，回转安装轴与轴承座相对转动连接，回转安装轴的顶端与回转接头转轴底端的过渡盘相匹配以实现与过渡盘的固定连接。

10.一种权利要求1-9任一项所述的液压回转接头测试装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

待测试的回转接头转轴通过回转接头转轴固定机构与液压马达的输出轴装配，将第二进油管路与回转接头油液通道的一端连接，将油液通道的另一端封堵，将节流阀和开关阀关闭；

启动液压泵，液压泵驱动油箱内的液压油通过第二进油管路进入回转接头的油液通道，实现回转接头的充油，同时蓄能器进行蓄能；

当压力检测元件检测得到的油压达到设定值后，打开开关阀，液压泵驱动油箱内的液压油进入液压马达，驱动液压马达工作，同时，在单向阀和蓄能器的作用下，回转接头的油液通道的油压保持设定值，回转接头的转轴在液压马达的作用下转动以模拟工作状态，通过压力检测元件监测的油压值判断回转接头的油封是否漏油。

测试完毕后，关闭液压泵，节流阀打开，使得回转接头的油液通道、第二进油管路和蓄能器中的油液流入油箱。