CN203595570U - 一种液电馈能式减振器的功率测试实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种液电馈能式减振器的功率测试实验装置，包括：在由立柱支撑的台板（1）上面，设有蓄能器（16）和以联轴器相连的液压马达（26）、发电机（19）；在所述台板的下方，依次是相连的铰链盘（2）、液电馈能式减振器（4）、力传感器（7）和由计算机实现位移闭环控制的激振装置（6），其中铰链盘（2）通过螺栓与立柱（3）相连，压力传感器连接在液电馈能式减振器油口和液压球阀之间。本实用新型通过调节激振装置振动的频率和振幅测试不同蓄能器开启压力、不同液压马达工作容积下液电馈能式减振器的发电功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率测试实验装置，特别是一种液电馈能式减振器的功率测试实验装置，通过调节激振装置振动的频率和振幅测试不同蓄能器开启压力、不同液压马达工作容积下液电馈能式减振器的发电功率。
背景技术
液电馈能式减振器的工作原理是通过由四个单向阀组成的液压止回桥将由地面不平引起的簧载质量与非簧载质量的相对直线运动转变成方向不变的液压流驱动液压马达旋转，由液压马达带动旋转发电机发电，从而将振动机械能转化为电能。在液电馈能式减振器处在发电功率高效区时，激振装置为何种激励条件、蓄能器为何种开启压力、液压马达工作容积为多少等缺乏理论和实验依据，而且缺乏对发电性能的评价。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可靠、简便且易操作的一种液电馈能式减振器的功率测试实验装置，实现不同激励条件、不同蓄能器开启压力、不同液压马达工作容积下发电功率的测定。
本实用新型解决其技术问题的技术方案是，包括：在由立柱支撑的台板上面，设有蓄能器和以联轴器相连的液压马达、发电机；在所述台板的下方，依次是相连的铰链盘、液电馈能式减振器、力传感器和由计算机实现位移闭环控制的激振装置，其中铰链盘通过螺栓与立柱相连，压力传感器连接在液电馈能式减振器油口和液压球阀之间。
所述液电馈能式减振器的上端可以通过铰链与铰链盘相连，下端可以通过铰链与激振装置的作动头相连。
所述作动头可以根据计算机发出的包括正弦波、三角波、方波典型信号或随机路谱或实测路谱信号产生相应的激励动作。
所述力传感器两端可以通过螺纹与液电馈能式减振器的活塞杆连接。
所述发电机和液压马达可以通过各自的安装基座固定在台板上，在液压马达安装基座上可以通过支架装有接近开关。
所述接近开关的头部可以靠近固定在联轴器上的旋转齿轮盘。
所述发电机的引脚可以通过导线与电子负载仪相连。
本实用新型与现有技术相比，主要有以下的优点：
1.激振装置能够进行频率0.001～50Hz、振幅0～150mm范围内的任何振动，为液电馈能式减振器的功率测试提供了有利条件。
2.对比分析不同的影响因素（不同激励条件、蓄能器开启压力、液压马达工作容积等）对液电馈能式减振器发电功率的影响程度。
3.分析结果后，能够为液电馈能式减振器的一些零部件的参数选型提供实验依据。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的右视图。
图3是图1的俯视图。
图4是本实用新型的工作原理方框图。
图中：1.台板；2.铰链盘；3.立柱；4.液电馈能式减振器；5.作动头；6.激振装置；7.力传感器；8.第四压力传感器；9.第四液压球阀；10.第三压力传感器；11.第三液压球阀；12.第一压力传感器；13.第二液压球阀；14.第二压力传感器；15.三通接头；16.蓄能器；17.第一排气阀；18.发电机安装基座；19.发电机；20.平键；21.联轴器；22.接近开关；23.旋转齿轮盘；24.支架；25.液压马达安装基座；26.液压马达；27.普通接头；28.第二排气阀；29.第一液压球阀。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型提供的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其结构如图1和图2所示，包括：在由立柱支撑的台板1上面，设有蓄能器16和以联轴器相连的液压马达26、发电机19；在所述台板的下方，依次是相连的铰链盘2、液电馈能式减振器4、力传感器7和由计算机实现位移闭环控制的激振装置6，其中铰链盘2通过螺栓与立柱3相连，压力传感器连接在液电馈能式减振器油口和液压球阀之间。
所述台板1和铰链盘2均通过螺栓固定在立柱3上。
所述液电馈能式减振器4的上端通过铰链与铰链盘2相连，下端通过铰链与激振装置6的作动头5相连。
所述力传感器7两端通过螺纹与液电馈能式减振器的活塞杆连接。
设有多个压力传感器和液压球阀，本实施例给出的是四个压力传感器、四个液压球阀，其中：第一压力传感器12连接在减振器出油口和第一液压球阀29之间，蓄能器16和第一排气阀17连接在第一液压球阀29和液压马达26进油口之间的连接管路上；第二压力传感器14连接在减振器进油口和第二液压球阀13之间，第二排气阀28连接在液压马达26出油口和第二液压球阀13之间的连接管路上；第三压力传感器10连接在减振器上腔补油口和第三液压球阀11之间，第四压力传感器8连接在减振器下腔补油口和第四液压球阀9之间，液压泵站的两个油口分别通过软管与第三液压球阀11、第四液压球阀9相连。
所述发电机19通过联轴器21与液压马达26连接，联轴器21通过平键20与发电机19和液压马达26相连，发电机19通过发电机安装基座18固定在台板1上，液压马达26通过液压马达安装基座25固定在台板1上，发电机19的引脚通过导线与电子负载仪相连。
所述液压马达26泄油口通过普通接头27及与之连接的软管和三通接头15与出油口管路并联；接近开关22通过支架24用螺栓固定在液压马达安装基座25上，接近开关22的头部靠近固定在联轴器21上的旋转齿轮盘23。
所述三通接头15要求密封好、抗压力，在本实施例中采用的是三个端口均为内螺纹的铜制管接头，公称压力2.0MPa。
如图1所示，所述两个排气阀的作用是当减振器工作时排出整个回路中的空气，防止产生空程现象。当系统中有气体溢出时，气体会顺着管路向上爬，最终聚集在系统的最高点。通常情况下，阀帽处于开启状态，若拧紧排气阀阀体上的阀帽，排气阀停止排气。
如图4所示，所述液压泵站为整个回路提供液压油，通过其开关电磁阀可以控制两个油口哪个回油哪个出油，即为减振器上腔或下腔补油。同时，交替地分别为上腔和下腔补油，可以充分排出整个回路中的空气。整个回路中充满液压油后，关闭第三液压球阀11和第四液压球阀9，然后关闭液压泵站，此时减振器成为封闭系统，即可开始实验。
所述四个液压球阀要求结构紧凑，密封可靠，安装尺寸小，在本实施例中采用的是碳钢高压球阀，驱动力矩小，易实现快速开闭。
如图2所示，所述四个压力传感器分别采集液电馈能式减振器4高压出油端、低压回油端、上腔和下腔的压力。要求体积小巧，精度高，稳定性好，本实施例中采用的是精小型压力传感器，量程为0～10MPa，输出电流信号为4～20mADC。
如图1所示，所述力传感器7的作用是当减振器工作时监测活塞杆上的拉压力，即减振器的阻尼力。要求它输出对称性好，抗偏载能力强，稳定性高，本实施例中采用的是量程为-20kN～20kN的柱式拉压力传感器。
所述接近开关22与旋转齿轮盘23一起构成测量发电机19转速的装置，要求响应频率高，抗干扰性能好，调试简单，在本实施例中采用的是电感式接近开关。
所述激振装置6包括电液伺服作动器及其控制系统、作动头5及其支撑连接机构、液压分油器、泵站、管路系统、电气控制柜、控制计算机和控制软件，采用电液伺服系统驱动，配合相应的控制系统对道路的路面谱进行再现，从而在室内模拟减振器在不平路面上的随机振动工况。
所述激振装置6由计算机系统实现位移闭环控制，所述作动头5能根据计算机系统发出的正弦波、三角波、方波等典型信号或随机路谱或实测路谱信号产生相应的激励动作。
如图4所示，本实用新型减振器的工作过程是：减振器工作时，通过液压止回桥的作用，高压腔液压油依次经过第一压力传感器12、第一液压球阀29，通过蓄能器16整流滤波和第一排气阀17排气后，驱动液压马达26旋转，由液压马达26带动发电机19发电，从而将振动机械能转化为电能，从液压马达26出来的低压油液经过第二排气阀28排气、第二液压球阀13和第二压力传感器14后回到低压腔。
本实用新型的操作步骤是：打开四个液压球阀，操作控制计算机使作动头5上升150mm，到达作动头5升程的平衡位置；打开液压泵站开关，先为上腔补油，待旋转齿轮盘23转速稳定，一段时间后为下腔补油，然后再为上腔补油，如此交替反复若干次，通过液压油的带动和放气阀的作用，充分排出整个回路中的空气；关闭与液压泵站回油口相连的液压球阀，然后关闭与液压泵站出油口相连的液压球阀，关闭液压泵站，此时液电馈能式减振器4成为封闭系统，整个系统压力保持在0.4～0.6MPa；为激振装置6装入载荷谱，开始实验；停止实验，更改载荷谱的振幅和频率，更换不同开启压力的蓄能器16和不同工作容积的液压马达26，重做实验。
Claims (7)
1.一种液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是包括：在由立柱支撑的台板（1）上面，设有蓄能器（16）和以联轴器相连的液压马达（26）、发电机（19）；在所述台板的下方，依次是相连的铰链盘（2）、液电馈能式减振器（4）、力传感器（7）和由计算机实现位移闭环控制的激振装置（6），其中铰链盘（2）通过螺栓与立柱（3）相连，压力传感器连接在液电馈能式减振器油口和液压球阀之间。
2.根据权利要求1所述的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是所述液电馈能式减振器（4）的上端通过铰链与铰链盘（2）相连，下端通过铰链与激振装置（6）的作动头（5）相连。
3.根据权利要求2所述的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是所述作动头（5）根据计算机发出的包括正弦波、三角波、方波典型信号或随机路谱或实测路谱信号产生相应的激励动作。
4.根据权利要求1所述的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是所述力传感器（7）两端通过螺纹与液电馈能式减振器的活塞杆连接。
5.根据权利要求1所述的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是所述发电机（19）和液压马达（26）通过各自的安装基座固定在台板（1）上，在液压马达安装基座上通过支架装有接近开关（22）。
6.根据权利要求5所述的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是所述接近开关（22）的头部靠近固定在联轴器上的旋转齿轮盘（23）。
7.根据权利要求5所述的液电馈能式减振器的功率测试实验装置，其特征是所述发电机（19）的引脚通过导线与电子负载仪相连。
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