CN202814687U - 一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，包括：液压动力回路、比例控制回路、爆裂测试回路和膨胀量测试回路，其特征在于：所述综合测试系统还包括高温脉冲回路，所述高温脉冲回路包括第二蓄能器(13)、脉冲压力变送器(15)和第一卸压阀(17)；其中所述第二蓄能器(13)通过被测高温脉冲试验软管(16)与第一卸压阀(17)相连，脉冲压力变送器(15)位于第二蓄能器(13)和第一卸压阀(17)之间。本实用新型采用电液比例控制技术，使脉冲压力、脉冲频率、升卸压速率及时间参数均可调，安全可靠，操作方便。

Description

一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统

技术领域

本实用新型属于流体传动与控制技术领域，具体来说，本实用新型公开了一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统。 

背景技术

机动车制动软管高温脉冲综合测试系统是检测机动车制动软管耐高温脉冲性、爆裂强度和最大膨胀量的机电一体化装置，作为目前国家机动车辆产品强制性检验产品，上述三项均是重要的性能测试环节。依据中华人民共和国国家标准GB 16897-2010《制动软管的结构、性能要求及试验方法》中条款5.2“性能要求”的规定：制动软管应该在143℃±3℃的环境中，进行不少于150次，保压压力为11MPa的脉冲循环，循环结束后再进行爆裂强度试验。 

在公告号为CN 2672643Y的中国专利中，公布了一种液压软管总成脉冲试验台，该装置采用普通电磁换向阀，无法对软管的压力脉冲曲线进行控制。 

在公告号为CN 201508303U的中国专利中，公布了一种软管脉冲试验机，该装置采用电液伺服阀与增压缸实现压力脉冲，可以调节压力脉冲曲线等相关参数，但是在整个脉冲试验过程中，大功率的电机和泵需要连续不停地运转来提供脉冲压力，这使得液压油温度升高需要进行冷却，整台设备耗电量较高。 

一般常见的软管脉冲试验机，只能进行单一的压力脉冲试验，如需进行爆裂强度及最大膨胀量试验，则需使用另外的检测设备。上述三项试验均为同类型的压力测试，都需要提供压力源及相应的控制阀及电气，需要同时购置三台设备，从而导致重复性投资和较大的设备占地面积。此外，常见的软管爆裂试验机，多采用气动方式进行加压，由于气动增压泵的流量很小，且气体具有可压缩性，使得压力曲线平滑度不好，升压速率不易精确控制。因此，使用常规的设备完成上述三个试验，需要付出较高的硬件投资及资源损耗成本，且检测设备的性能不够理想。 

针对如上所述的问题，本实用新型提供了一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，该综合测试系统集成度高，压力脉冲曲线可调且能耗极低。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，具有多种制动软管测试功能，系统集成度高、压力脉冲曲线可调并且能耗极低。 

本实用新型的效果通过如下技术方案得以实现： 

一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，包括：液压动力回路、比例控制回路、爆裂测试回路和膨胀量测试回路，其中：所述综合测试系统还包括高温脉冲回路，所述高温脉冲回路包括第二蓄能器、脉冲压力变送器和第一卸压阀；其中所述第二蓄能器通过被测高温脉冲试验软管与第一卸压阀相连，脉冲压力变送器位于第二蓄能器和第一卸压阀之间，用于测量被测高温脉冲试验软管中的压力。 

其中，所述液压动力回路包括油泵和第一蓄能器，其中油泵通过管路与第一蓄能器相连；所述比例控制回路包括第一压力变送器、比例溢流阀和比例减压阀，其中所述比例减压阀与被测高温脉冲试验软管相连，并通过第二电磁阀连通回油路；所述爆裂测试回路包括第一电磁换向阀、增压缸、介质油箱和第二手动卸压阀；所述膨胀量测试回路包括第二电磁换向阀、减压缸、介质油箱和滴定管。 

所述油泵前端设置有油箱，其进口通过过滤器与油箱相连，油泵后端设置第一蓄能器，第一蓄能器后端设置比例减压阀。 

所述油箱通过管路与第一卸压阀相连，所述第一卸压阀的另一端与被测高温脉冲试验软管相连。 

所述被测高温脉冲试验软管的另一端与比例减压阀的压力出口相连。 

所述比例溢流阀的压力入口与所述油泵的压力出口相连。所述比例减压阀的压力入口与所述油泵的压力出口相连。 

所述第一压力变送器设置于所述油泵压力输出端。 

所述第二蓄能器与所述比例减压阀的压力输出端相连，并通过被测高温脉冲试验软管与第一卸压阀相连。 

所述增压缸的低压端通过第一电磁换向阀与所述比例溢流阀的压力出口相连，其高压端与所述介质油箱及爆裂试验接口相连。 

所述减压缸的高压端通过第二电磁换向阀与所述比例溢流阀压力出口相连，其低压端与所述介质油箱及膨胀量试验接口相连。 

其中：油泵：为系统提供动力，其进口通过过滤器与油箱相连，出口连接蓄能器、比例溢流阀、增压缸及减压缸。 

蓄能器：系统主油路上的蓄能器起到储存系统压力及辅助动力源的作用，高温脉冲回路上的蓄能器起到吸收冲击、消除压力脉动的作用。 

比例溢流阀：安装在油泵的出口处，为各个试验提供所需要的压力，同时起到安全保护作用。 

比例减压阀：压力入口与油泵的压力出口相连，出口与被测高温脉冲软管相连，提供高温脉冲试验所需的脉冲压力。 

增压缸：能将输入压力进行转换，以较高压力输出，为爆裂试验提供最高达100MPa的压力。 

减压缸：将输入压力进行转换，以一定比例缩小后输出，为膨胀量试验压力。 

高温箱：为高温脉冲试验提供常温～200℃范围内的环境温度。 

在本实用新型中，高温脉冲回路采用了高效能大容积蓄能器与小功率液压泵的匹配方法，其中第一蓄能器为高温脉冲试验提供动力，第二蓄能器为回路中的高温脉冲试验软管进行稳压。比例溢流阀(5)和比例减压阀(11)调节系统压力和脉冲压力，工控机和PLC控制各阀的动作，从而得到所需测试曲线且能耗极低。 

与现有的同类设备相比，本实用新型具有以下优点： 

本实用新型的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，采用电液比例控制技术，通过工控机和PLC控制液压站实现压力的脉冲输出及其它各种不同波形，使得脉冲压力、脉冲频率、升卸压速率及时间参数均可调，并可根据试验要求的不同对试验介质与试件环境的温度进行调节。脉冲试验过程中系统自动运行，电机停止运转，节能降噪。例如，在进行GB 16897-2010中规定的150次高温脉冲试验时，电机仅需运转3分钟，系统液压部分耗电量不到1度。爆裂试验和膨胀量试验亦可在此系统上完成，使用安全可靠，操作方便。 

附图说明

图1是本实用新型的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统的原理图。 

附图标记说明： 

1.油箱         2.油泵              3.电机 

4.过滤器       5.比例溢流阀        6.第一压力表 

7.第一电磁阀   8.第一压力变送器    9.第一蓄能器 

10.第二电磁阀  11.比例减压阀       12.第三电磁阀 

13.第二蓄能器  14.第二压力表       15.脉冲压力变送器 16.高温脉冲试验软管     17.第一卸压阀       18.第一电磁换向阀 

19.增压缸      20.第二手动卸压阀   21.第三压力变送器 

22.第三压力表  23.爆裂试验软管     24.第二电磁换向阀 

25.减压缸      26.第一手动阀       27.第二手动阀 

28.第四压力变送器        29.第四压力表     30.介质油箱 

31.膨胀量试验软管        32.第三手动阀     33.滴定管 

具体实施方式

参阅附图1，本实用新型的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，包括液压动力回路、比例控制回路、高温脉冲回路、爆裂测试回路和膨胀量测试回路。 

其中，液压动力回路包括油箱1、油泵2、电机3、过滤器4、第一电磁阀7、第二电磁阀10和第一蓄能器9，压力表6可显示液压系统压力；比例控制回路包括第一压力变送器8、比例溢流阀5与比例减压阀11；高温脉冲回路包括第二电磁阀10、第二蓄能器13和第一卸压阀17，压力表14可显示脉冲压力；爆裂测试回路包括第一电磁换向阀18、增压缸19和介质油箱30；膨胀量测试回路包括第二电磁换向阀24、减压缸25和介质油箱30。 

油泵2前端设置有油箱1，油泵2通过管路与第一压力变送器8和第一蓄能器9相连，比例减压阀11设置于第一蓄能器9后端，与被测高温脉冲试验软管16相连，并通过第一卸压阀17连通回油路。 

比例溢流阀5的压力入口与油泵2的压力出口相连，并通过第一电磁换向阀18、第二电磁换向阀24分别与增压缸19、减压缸25相连接。增压缸19的高压端同时与介质油箱30及爆裂试验接口相连，其中爆裂试验接口连接爆裂试验软管23，爆裂测试回路中的压力表22可显示爆裂压力；减压缸25的低压端同时与介质油箱30及膨胀量试验接口相连，其中膨胀量试验接口与膨胀量试验软管31连接，膨胀量测试回路中的压力表29可显示膨胀量压力。压力变送器21和28分别用于检测爆裂压力和膨胀量压力。 

本实用新型具体工作原理为： 

(1)高温脉冲试验 

将比例溢流阀5、第一电磁阀7得电，启动电机泵组，系统油泵向蓄能器9内充液，当压力达到压力变送器8的上限值时，第一压力变送器8上限发讯，电机泵停止充液工作，第一电磁阀7失电关闭；当第一蓄能器9内的压力下降到第一压力变送器8的下限值时，第一压力变送器8下限发讯，启动电机泵组，比例溢流阀5、第一电磁阀7得电，油泵向第一蓄能器9内充液，达到上限设定值时，第一压力变送器8上限发讯，电机3、油泵2停止充液工作，比例溢流阀5失电关闭。 

第二电磁阀10、第三电磁阀12同时得电，第一蓄能器9向被测高温脉冲软管16内充液，保证2s内压力达到11.5MPa，脉冲压力变送器15发讯，第一电 磁阀7失电，切断第一蓄能器9，第二蓄能器13继续保持接入状态，被测试软管保压持续60±6秒。然后，第一卸压阀17得电，同时第三电磁阀12断电，被测管内压力开始释放，在2s内从11.5MPa压力降到0，保持60s±6s。然后，第一卸压阀17失电，同时第二电磁阀10、第三电磁阀12得电，第一蓄能器9再次开始向被测管内充液，重复上述循环动作；如此循环，总计至少达到150次循环。 

测试过程中，当第一压力变送器8监测到蓄能器9压力低至其设定下限值时，则电机3、油泵2启动，第一电磁阀7得电，蓄能器9内充液，直至第一压力变送器8上限值停止。此动作不影响第一蓄能器9向被测软管内充液动作过程，可以同时进行。 

(2)爆裂强度试验 

本性能测试部分，可以使用蒸馏水或制动液为测试介质。 

具体步骤如下：将被测软管连接到爆裂测试回路上，充满测试介质，排出所有空气。通过第一电磁换向阀18控制增压缸19开始加压，比例溢流阀5以预设的升压速率进行升压，则被测软管以规定的速率加压。加压过程中可以通过切换第一电磁换向阀18到中位来进行保压一定的时间，保压后再继续施加压力，直至超过规定的试验压力值，或者被测软管发生爆裂。 

爆裂测试完成后，如果软管未发生爆裂，操纵第二卸压阀20卸去回路中残余的压力，即可拆下被测软管。同时为了提高安全可靠性，试验装置在此处设有单独的高压安全防护罩，避免一旦试验过程中发生意外导致人员伤害。 

(3)最大膨胀量试验 

此项性能测试部分，可以使用蒸馏水或制动液为测试介质。 

具体步骤如下：将被测软管连接到最大膨胀量测试回路上，保持试样处于垂直状态，测量试样的自由长度，并且在压力作用下不受拉伸影响。 

用测试介质充满介质油箱30，同时要注意排除空气或溶解性气体，开启第一手动阀26让测试介质充满减压缸25的内部，并让测试介质从介质油箱30流过量管(滴定管33)，直到量管内看不到气泡为止，此时可以前后移动试样以便于排除气泡。 

关闭第一手动阀26、第三手动阀32，并在10秒内将试样内压力升高到试验压力，检查连接处有无泄漏，并开启第三手动阀32完全排出试样中的压力，然后在进行下步操作之前将其关闭。 

通过第二电磁换向阀24控制减压缸25开始加压，比例溢流阀5以预设的升压速率进行升压，则被测软管以规定的速率加压，直至第四压力表29指示值达到试验压力为止。关闭第二手动阀27以保持试样中的压力。然后开启第三手 动阀32，让被测膨胀软管中的液体上升到滴定管33内，到液面达到恒定状态，立即关闭手动阀32并记录量管内的容积。 

上述具体实施方案仅用于示例性说明本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本实用新型的精神和范围的条件下，对以上内容进行的任何改变和修改，均落入本实用新型的保护范围。 

Claims (10)

1.一种机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，包括：液压动力回路、比例控制回路、爆裂测试回路和膨胀量测试回路，其特征在于：所述综合测试系统还包括高温脉冲回路，所述高温脉冲回路包括第二蓄能器(13)、脉冲压力变送器(15)和第一卸压阀(17)；其中所述第二蓄能器(13)通过被测高温脉冲试验软管(16)与第一卸压阀(17)相连，脉冲压力变送器(15)位于第二蓄能器(13)和第一卸压阀(17)之间。 

2.如权利要求1所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述液压动力回路包括油泵(2)和第一蓄能器(9)，其中油泵(2)通过管路与第一蓄能器(9)相连；所述比例控制回路包括第一压力变送器(8)、比例溢流阀(5)和比例减压阀(11)，其中所述比例减压阀(11)与被测高温脉冲试验软管(16)相连，并通过第二电磁阀(10)连通回油路；所述爆裂测试回路包括第一电磁换向阀(18)、增压缸(19)、介质油箱(30)和第二手动卸压阀(20)；所述膨胀量测试回路包括第二电磁换向阀(24)、减压缸(25)、介质油箱(30)和滴定管(33)。 

3.如权利要求1所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述油泵(2)前端设置有油箱(1)，其进口通过过滤器(4)与油箱(1)相连，油泵(2)后端设置有第一蓄能器(9)，所述第一蓄能器(9)后端设置有比例减压阀(11)。 

4.如权利要求3所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述油箱(1)通过管路与第一卸压阀(17)相连，所述第一卸压阀(17)的另一端与被测高温脉冲试验软管(16)相连。 

5.如权利要求1-4中任一项所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述被测高温脉冲试验软管(16)的另一端与所述比例减压阀(11)的压力出口相连。 

6.如权利要求2所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述比例溢流阀(5)的压力入口与所述油泵(2)的压力出口相连，所述 比例减压阀(11)的压力入口与所述油泵(2)的压力出口相连。 

7.如权利要求1所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述第一压力变送器(8)设置于所述油泵(2)压力输出端。 

8.如权利要求1所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述第二蓄能器(13)与所述比例减压阀(11)的压力输出端相连，并通过被测高温脉冲试验软管(16)与第一卸压阀(17)相连。 

9.如权利要求2所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述增压缸的低压端通过第一电磁换向阀(18)与所述比例溢流阀(5)的压力出口相连，其高压端与所述介质油箱(30)及爆裂试验接口相连。 

10.如权利要求2所述的机动车制动软管高温脉冲综合测试系统，其特征在于：所述减压缸(25)的高压端通过第二电磁换向阀(24)与所述比例溢流阀(5)压力出口相连，其低压端与所述介质油箱(30)及膨胀量试验接口相连。 

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