CN202119633U - 液压挖掘机工作装置疲劳试验装置 - Google Patents

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刘汉光
罗衍领
董栓牢
杨征
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Abstract

一种液压挖掘机工作装置疲劳试验装置，属于工程机械工作装置的试验装置。该疲劳试验装置的斗杆的前端铰接有模拟挖斗，模拟挖斗上还有连接有连杆，连杆通过挖斗缸与斗杆后端的侧边连接，斗杆的后部与动臂的一端连接，斗杆缸的一端与斗杆的后端连接，斗杆缸的另一端连接到动臂的中部侧边，动臂的另一端与回转体连接，回转体与底座连接，在底座与动臂中部之间连接有动臂缸，在回转体上还连接有电磁阀组，在底座的一侧有小型油泵，在小型油泵上连接有可编程控制器，可编程控制器与电磁阀组连接。优点：可编程控制器控制工作装置模拟工作过程，试验复现性好；与实际作业工况一致；载荷稳定，可靠；实现工作装置中结构件和液压件疲劳试验。

Description

液压挖掘机工作装置疲劳试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种工程机械工作装置的试验装置，特别是一种液压挖掘机工作装置疲劳试验装置。 
背景技术
目前，对液压挖掘机工作装置进行疲劳试验主要采用两种方法，一种是台架模拟试验的方法，一种是实车作业试验方法。前一种方法主要模拟工作装置某个姿态下的载荷疲劳试验，与挖掘机实际作业工况差距较大；后一种方法费时费力，而且试验结果受操作人员影响较大。 
现有技术中台架模拟试验方法，只能做某一个姿态下的准静态加载方式的疲劳试验，不同的姿态需要不同的工装组合，而且作动器的位移量不能大；无法模拟工作装置动态疲劳工况。 
实车作业试验，需要耗费大量的时间和物力，且试验结果与操作人员及工作环境、作业物料等都有很大的关系，且试验复现性太差。 
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种：复现性能较好、能有效模拟液压挖掘机工作装置实际作业工况的液压挖掘机工作装置疲劳试验装置。 
本实用新型的目的是这样实现的：该疲劳试验装置包括被试件模拟挖斗、连杆、挖斗缸、斗杆、斗杆缸、动臂、动臂缸、回转体、底座、电磁阀组、可编程控制器和小型油泵，斗杆的前端铰接有模拟挖斗，模拟挖斗上还连接有连杆，连杆通过挖斗缸与斗杆后端的侧边连接，斗杆的后部与动臂的一端连接，斗杆缸的一端与斗杆的后端连接，斗杆缸的另一端连接到动臂的中部侧边，动臂的另一端与回转体连接，回转体与底座连接，在底座与动臂中部之间连接有动臂缸，在回转体上还连接有电磁阀组，在底座的一侧有小型油泵，在小型油泵上连接有可编程控制器，可编程控制器与电磁阀组连接。 
有益效果：由于采用了上述方案，可编程控制器通过各油缸的电磁阀控制动臂缸、斗杆缸、挖斗缸及回转马达组合动作，实现模拟挖掘、收斗、提升、回转、卸物等动作循环。重复动作过程即可实现疲劳试验控制。 
可编程控制器通过编程控制一个油缸动作，以模拟一些特殊工况，也可以多油缸组合动作，通过可编程控制器控制每个油缸伸缩时间长短，及油缸(含回转马达)间动作顺序和时间差，即可模拟工作装置的不同运动状态；根据试验区条件及要求，可设置只做地面以上挖掘模拟试验，或做包括地面以下工作装置全行程时的挖掘模拟试验；地面可设置为硬质地面，也可设置碎石地面；疲劳试验过程中可监测结构件相关位置处的动态应变及分析应力状态；可编程控制器上设有计数器，用于记录疲劳试验周期。 
复现性能较好、能有效模拟液压挖掘机工作装置实际作业工况，达到了本实用新型的 目的。 
优点： 
(1)可编程控制器控制工作装置模拟工作过程，试验复现性好。 
(2)实心挖斗模拟物料，载荷稳定，可靠。 
(3)挖斗两侧采用长度不同的模拟斗齿，实现偏载挖掘工况模拟。 
(4)编程实现作业全动态过程模拟，与实际作业工况一致。 
(5)通过编制不同程序，就可以实现冲击等特殊工况模拟。 
(6)可实现对工作装置中结构件疲劳试验，也可实现工作装置中液压件疲劳试验。 
附图说明
图1为本实用新型的结构图。 
图2为图1的俯视图。 
图中，1、模拟挖斗；2、连杆；3、挖斗缸；4、斗杆；5、斗杆缸；6、动臂；7、动臂缸；8、回转体；9、底座；10、电磁阀组；11、可编程控制器；12、小型油泵。 
具体实施方式
实施例1：该疲劳试验装置包括模拟挖斗1、连杆2、挖斗缸3、斗杆4、斗杆缸5、动臂6、动臂缸7、回转体8、底座9、电磁阀组10、可编程控制器11和小型油泵12，斗杆4的前端铰接有模拟挖斗1，模拟挖斗1上还连接有连杆2，连杆2通过挖斗缸3与斗杆4后端的侧边连接，斗杆4的后部与动臂6的一端连接，斗杆缸5的一端与斗杆4的后端连接，斗杆缸5的另一端连接到动臂6的中部侧边，动臂6的另一端与回转体8连接，回转体8与底座9连接，在底座9与动臂6中部之间连接有动臂缸7，在回转体8上还连接有电磁阀组10，在底座9的一侧有小型油泵12，在小型油泵12上连接有可编程控制器11，可编程控制器11与电磁阀组10连接。 
该疲劳试验装置的工作过程： 
1、将挖掘机工作装置即被试件(连杆、挖斗缸、斗杆、斗杆缸、动臂、动臂缸、液压管)及模拟挖斗按实际装配状态装配。模拟挖斗按设计额定挖掘质量(或加安全系数)，做成实心挖斗，模拟挖掘的物料。 
2、把工作装置固定在回转平台上面，动臂缸、斗杆缸、挖斗缸及回转马达的进出油口接到电磁阀组块上，电磁阀控制各油缸的伸缩及回转马达正反转。 
3、电磁阀的开闭及开闭时间长短通过可编程控制器进行控制，从而控制油缸和回转马达的动作时刻及行程。 
4、用一个小型液压油箱及油泵提供液压动力。 
5、回转体部分装配在底座上面，底座与地面固定，一个回转马达控制回转体正转或反转。 
6、模拟挖掘空间可以做成基础面以上，也可按挖掘最大深度在基础面以下挖一深坑用于实现工作装置全过程挖掘模拟。挖斗接触面可用硬质面或碎石。 
7、模拟挖斗长齿与接触面接触时，可有效模拟挖掘作业时的侧载情况。当挖斗接触 地面为硬质地面时，可模拟挖掘时的冲击载荷。 
8、通过可编程控制器编写程序，对动臂缸、斗杆缸、挖斗缸及回转马达进行组合动作控制，实现动态的挖掘作业过程模拟，如挖掘、收斗、提升、回转、卸物等工作内容。 
9、重复执行这一段程序，即可实现模拟疲劳试验，可编程控制器上设置一个周期计数器，用于记录疲劳试验周期。 
10、在工作装置上贴应变片，测试模拟挖掘过程中的应力状态。 
侧载荷模拟试验：地面采用硬质地面，编程实现动臂缸、斗杆缸和挖斗缸组合动作，让模拟挖斗的长斗齿部分与硬质地面接触，此时，工作装置承受侧载荷，可测试分析侧载工况下工作装置结构应力变化。 
下降冲击载荷模拟试验：编程控制挖斗缸、斗杆缸到合适位置锁定(如达到工作装置全伸状态)，控制动臂缸快速动作，实现挖斗对地面快速冲击模拟。可测试分析冲击载荷工况下工作装置结构应力变化。 
作业全过程动态模拟疲劳试验：试验区包括地面下的最大下挖深度空间。用实心挖斗保证试验时每次载荷一致性和复现性能。 
编程控制挖斗缸、斗杆缸、动臂缸及回转马达组合动作。实现模拟工作装置最大下挖掘、收斗、提升、回转、卸料、反转、再下挖完整作业过程，不断重复该过程，即实现模拟疲劳试验。试验过程中可测试分析工作装置结构应力变化。用计数器记录试验周期用于计算工作装置的疲劳寿命。 

Claims (1)

1.一种液压挖掘机工作装置疲劳试验装置，其特征是：该疲劳试验装置包括被试件模拟挖斗、连杆、挖斗缸、斗杆、斗杆缸、动臂、动臂缸、回转体、底座、电磁阀组、可编程控制器和小型油泵，斗杆的前端铰接有模拟挖斗，模拟挖斗上还连接有连杆，连杆通过挖斗缸与斗杆后端的侧边连接，斗杆的后部与动臂的一端连接，斗杆缸的一端与斗杆的后端连接，斗杆缸的另一端连接到动臂的中部侧边，动臂的另一端与回转体连接，回转体与底座连接，在底座与动臂中部之间连接有动臂缸，在回转体上还连接有电磁阀组，在底座的一侧有小型油泵，在小型油泵上连接有可编程控制器，可编程控制器与电磁阀组连接。 
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