CN214092559U - 一种液压产品脉冲动态特性试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压产品脉冲动态特性试验系统，属于液压系统测试设备，包括主油箱；所述主油箱上连接有主供油路和主回油路，主油泵电机组安装在主供油路上，主供油路与电液伺服阀P口连接，主回油路与电液伺服阀T口连接，加载缸与伺服驱动缸连接，加载缸上连接有延伸至环境箱内的脉冲管路；所述主供油管上还并联有第一电磁换向阀，第一电磁换向阀的A口连接有延伸至环境箱内的流量正向冲击管路，第一电磁换向阀的B口连接有延伸至环境箱内的流量反向冲击管路。本实用新型可自动生成压力‑时间曲线、流量‑时间曲线、温度‑时间曲线，具备脉冲特性试验、流量正反向冲击试验两种试验功能。

Description

一种液压产品脉冲动态特性试验系统

技术领域

本实用新型属于液压系统测试设备，具体而言，涉及一种液压产品脉冲动态特性试验系统。

背景技术

目前在航空领域中，随着新一代飞机的整体性能提升，对飞机的零部件耐压要求更加苛刻，液压阀件产品的工作压力等级越来越高。根据中国航空行业相关标准，航空产品出厂前均需做强度考核试验，而对液压产品而言，需做脉冲动态特性试验、流量正反向冲击试验，其具体试验方法是将被试验工件连接到试验设备中，并向工件中充入最高53MPa 压力值的航空液压油，并按一定频率和波形对工件内液压油介质进行增压、减压，根据连接在工件进口端压力-时间曲线的变化情况，判定试验工件的脉冲动态性能是否满足要求，并根据与工件连接的流量检测装置监测到进口端和出口端的流量-时间曲线的变化情况，判定试验工件的流量正反向冲击性能是否满足要求。

现有的液压脉冲测试设备，脉冲压力值较低、流量值小，试验过程中测试产品破裂后不能自动停止试验，而且无法在同一设备上同时做液压脉冲试验和流量正反向冲击试验，也存在使用安全隐患，这些情况亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液压产品脉冲动态特性试验系统，能实时监测试验工件的进出口端压力值、流量值、介质温度值、循环次数，自动生成压力-时间曲线、流量-时间曲线、温度-时间曲线，具备脉冲特性试验、流量正反向冲击试验两种试验功能；同时，通过将试验工件放置在封闭的高低温试验环境箱内，通过透明的防爆观察窗，既可实时观察试验情况，又能保证试验过程安全可靠。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种液压产品脉冲动态特性试验系统，包括主油箱、主油泵电机组、电液伺服阀、伺服驱动缸、加载缸、环境箱、伺服控制器、控制计算机；所述主油箱上连接有主供油路和主回油路，主油泵电机组安装在主供油路上，主供油路与电液伺服阀P口连接，主回油路与电液伺服阀T口连接，且伺服驱动缸的进油路与电液伺服阀A口连接，伺服驱动缸的出油路与电液伺服阀B口连接，加载缸与伺服驱动缸连接，加载缸上连接有延伸至环境箱内的脉冲管路；所述主供油管上还并联有第一电磁换向阀，第一电磁换向阀的 T口并联在主回油路上，且第一电磁换向阀的A口连接有延伸至环境箱内的流量正向冲击管路，第一电磁换向阀的B口连接有延伸至环境箱内的流量反向冲击管路；所述脉冲管路和第一电磁换向阀的A口均设置有第一压力传感器，且第一电磁换向阀的A口还设置有流量计，脉冲管路上设置有第一温度传感器；所述第一压力传感器、流量计、第一温度传感器、电液伺服阀、第一电磁换向阀均与伺服控制器电连接，且伺服控制器与控制计算机电连接。

进一步的，所述主油泵电机组出口并联有第一蓄能器，且第一蓄能器的进口端设有针阀、压力表；所述主供油路上还设第二蓄能器，且第二蓄能器进口端设有第一球阀。

进一步的，所述主供油路和主回油路之间还并联有控制管路，且控制管路上安装有比例溢流阀和第二压力传感器，比例溢流阀和第二压力传感器与伺服控制器电连接。

进一步的，所述主供油路上还并联有第二电磁换向阀，且第二电磁换向阀的P口与主回油路并联，第二电磁换向阀的A口与脉冲管路并联，第二电磁换向阀的B口连接有补充油路，补充油路的出口延伸至环境箱内；所述第二电磁换向阀与伺服控制器电连接；所述第二电磁换向阀的 A口和第二电磁换向阀的B口均设置有液控单向阀，且第二电磁换向阀的P口设置有减压阀。

进一步的，所述第一电磁换向阀的A口还设置有第三电磁换向阀。

进一步的，所述脉冲管路的出口端还设有排气测压装置。

进一步的，还包括副油箱，且副油箱并联在环境箱与主回油路之间，副油箱出口设有回油泵。

进一步的，所述主油箱和副油箱上均设有液位继电器，且副油箱进口端设有第二球阀，主油箱上还设有第三球阀。

进一步的，所述主供油路上设有管路过滤器，主供油路的进口端设有吸油过滤器，主回油路和副油箱的进口端均设有回油过滤器。

进一步的，所述主油箱上还设有第二温度传感器、液位计、空气滤清器。

进一步的，所述环境箱上设有采用透明防爆玻璃制成的观察窗。

本实用新型的有益效果是,

本实用新型可使实验工件在同一系统内进行液压脉冲试验和流量正反向冲击试验，通过液压驱动缸和加载缸的配合，使实验工件实现高压(53MPa)液压脉冲试验；同时，通过第一压力传感器分别监测脉冲管路和第一电磁换向阀A口的压力值，通过温度计监测脉冲管路中液压油的温度值，通过流量计监测第一电磁换向阀A口的流量值，通过电液伺服阀、第一电磁换向阀A监测测试过程中的循环次数，从而自动生成压力-时间曲线、流量-时间曲线、温度-时间曲线，且通过第一压力传感器、流量计、第一温度传感器的反馈，使试验过程中测试实验工件破裂后自动停止试验，实现安全操作，通过透明的防爆观察窗，提高操作人员的安全性，并且便于操作人员的试验操作。

附图说明

图1是本实用新型提供的液压产品脉冲动态特性试验系统。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、主供油路，2、主回油路，3、主油泵电机组，4、管路过滤器， 5、针阀，6、压力表，7、第一蓄能器，8、第一压力传感器，9、比例溢流阀，10、第一球阀，11、第二蓄能器，12、电液伺服阀，13、伺服驱动缸，14、加载缸，15、第二压力传感器，16、液控单向阀，17、第二电磁换向阀，18、减压阀，19、第三电磁换向阀，20、流量计，21、第一电磁换向阀，22、排气测压装置，23、第一温度传感器，24、环境箱，25、第二球阀，26、回油过滤器，27、液位继电器，28、副油箱， 29、回油泵，30、单向阀，31、板式水冷却器，32、空气滤清器，33、液位计，34、第三球阀，35、第二温度传感器，36、主油箱，37、控制计算机，38、伺服控制器，39、脉冲管路，40、流量正向冲击管路，41、流量反向冲击管路，42、控制管路，43、补充油路，44、吸油过滤器。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种液压产品脉冲动态特性试验系统，包括主油箱36、主油泵电机组3、电液伺服阀12、伺服驱动缸13、加载缸14、环境箱24、伺服控制器38、控制计算机37；所述主油箱36 上连接有主供油路1和主回油路2，主油泵电机组3安装在供油路上，主油泵电机组3出口处连接有单向阀30，防止大流量油液反向流入主油泵电机组3出口；所述主供油路1与电液伺服阀12P口连接，主回油路 2与电液伺服阀12T口连接，且伺服驱动缸13的进油路与电液伺服阀 12A口连接，伺服驱动缸13的出油路与电液伺服阀12B口连接，加载缸 14与伺服驱动缸13连接，通过伺服驱动缸13驱动加载缸14，用于向试验工件循环施加所需的压力油；所述加载缸14上连接有延伸至环境箱24内的脉冲管路39，在进行液压脉冲试验时，实验工件安装在脉冲管路39的出口端。

所述主供油路1上还并联有第一电磁换向阀21，主供油路1与第一电磁换向阀21P口连接，第一电磁换向阀21的T口并联在主回油路2 上，且第一电磁换向阀21的A口连接有延伸至环境箱24内的流量正向冲击管路40，第一电磁换向阀21的B口连接有延伸至环境箱24内的流量反向冲击管路41，在进行流量正反向冲击试验时，实验工件的进口安装在流量正向冲击管路40出口端，实验工件的出口安装在流量反向冲击管路41的进口端。

所述脉冲管路39和第一电磁换向阀21的A口均设置有第一压力传感器8，脉冲管路39上的第一压力传感器8用于监测试验工件在进行液压脉冲试验时试验工件进口端的压力值，第一电磁换向阀21A口的第一压力传感器8用于监测实验工件在流量正反向冲击试验时液压油的压力值，当试验工件爆裂破坏，导致两个第一压力传感器8压力值异常波动时，两个第一压力传感器8迅速向控制计算机37反馈信号，系统停止工作，保证试验过程安全。

所述第一电磁换向阀21的A口还设置有流量计20，用于监测实验工件在流量正反向冲击试验时液压油的流量值；脉冲管路39上设置有第一温度传感器23，用于监测试验工件在进行液压脉冲试验时试验工件进口端的温度值；流量计20、第一温度传感器23将监测到试验工件在进行实验过程中试验工件进口端的压力值、流量值和温度值均反馈给伺服控制器38，伺服控制器38将接收的信号与设定的指令信号进行对比，并根据对比结果，控制计算机37向电液伺服阀12、第一电磁换向阀21 发送控制信号，从而向脉冲管路39、流量正向冲击管路40、流量反向冲击管路41提供所需的液压油。

所述主油泵电机组3出口并联有第一蓄能器7，且第一蓄能器7的进口端设有针阀5、压力表6，压力表6用于检测主供油路1上的压力大小；所述主供油路1上还设第二蓄能器11，且第二蓄能器11进口端设有第一球阀10；通过第一蓄能器7和第二蓄能器11的配合，用于消除系统产生的液压脉动现象，并起到系统储能作用，稳定系统压力。

所述主供油路1和主回油路2之间还并联有控制管路42，且控制管路42上安装有比例溢流阀9和第二压力传感器15，比例溢流阀9和第二压力传感器15与伺服控制器38电连接，可通过控制计算机37向伺服控制器38发送控制信号，并通过伺服控制器38向比例溢流阀9发送控制信号，实现远程控制调节系统压力值大小，使系统压力超过设定值时可自动卸压，保障安全。

所述主供油路1上还并联有第二电磁换向阀17，且第二电磁换向阀 17的P口与主回油路2并联，第二电磁换向阀17的A口与脉冲管路39 并联，第二电磁换向阀17的B口连接有补充油路43，补充油路43的出口延伸至环境箱24内，第二电磁换向阀17的A口和第二电磁换向阀17 的B口均设置有液控单向阀16，且第二电磁换向阀17的P口设置有减压阀18，用于向试验工件的容腔中补充油液，保持加载波形不变；所述第二电磁换向阀17与伺服控制器38电连接，可通过控制计算机37向伺服控制器38发送控制信号，并通过伺服控制器38向第二电磁换向阀 17发送控制信号，使第二电磁换向阀17动作，实现远程控制第二电磁换向阀17。

所述第一电磁换向阀21的A口还设置有第三电磁换向阀19，第三电磁换向阀19控制第三电磁换向阀19与主供油路1之间的连通和断开，且第三电磁换向阀19与伺服控制器38电连接，可通过控制计算机37 向伺服控制器38发送控制信号，并通过伺服控制器38向第三电磁换向阀19发送控制信号，使第三电磁换向阀19动作，用于向试验工件的进口端和试验工件的出口端提供正反交替的液压油，实现对试验工件的流量正反冲击。

所述脉冲管路39的出口端还设有排气测压装置22，用于试验前排除试验工件及脉冲管路39内液压油中的残余空气。

液压产品脉冲动态特性试验系统还包括副油箱28，且副油箱28并联在环境箱24与主回油路2之间，副油箱28出口设有回油泵29，回油泵29与伺服控制器38电连接，当副油箱28中油液上升到一定高度时，控制计算机37向伺服控制器38发送控制信号，伺服控制器38向回油泵29发送控制信号，控制回油泵29启动，将液压油输入主回油路2上，并通过主回油路2输入到主油箱36内，当副油箱28中油液下降到一定高度时，控制计算机37向伺服控制器38发送控制信号，伺服控制器38 向回油泵29发送控制信号，控制回油泵29停止工作。所述回油泵29 的出口端连接有单向阀30，可防止其它管路的回油倒流进回油泵29出口端。

所述主油箱36和副油箱28上均设有液位继电器27，两个液位继电器27分别监测主油箱36和副油箱28内液压油的液面高度，并将监测到的液面高度反馈至伺服控制器38；所述副油箱28进口端设有第二球阀25，主油箱36上还设有第三球阀34。

所述主供油路1上设有管路过滤器4，用于过滤掉主供油路1中的杂质；所述主供油路1的进口端设有吸油过滤器44，可初步过滤掉主油箱36中的吸入的油液杂质；所述主回油路2和副油箱28的进口端均设有回油过滤器26，用于过滤主回油路2和副油箱28回油中的杂质，确保系统清洁度。

所述主油箱36上还设有第二温度传感器35、液位计33、空气滤清器32，用于保证系统油液的正常工作，且主回油路2出口端还设有板式水冷却器31，板式水冷却器31用于使系统管路中油液进行降温处理后再回到主油箱36。

所述环境箱24上设有采用透明防爆玻璃制成的观察窗，既便于操作者在试验时实时观察，又起到安全防护作用。

具体试验过程如下：

液压脉冲试验：将试验工件脉冲管路39的出口端，并固定在环境箱24内，关闭第三电磁换向阀19，打开针阀5、第一球阀10，逆时针方向旋转比例溢流阀9控制旋钮至最大值。启动主油泵电机组3，缓慢顺时针方向旋转比例溢流阀9控制旋钮，观察压力表6及第二压力传感器15显示系统压力值，压力表6及第二压力传感器15显示试验压力持续升高，当压力表6及第二压力传感器15显示压力达到试验所需的系统压力值时，停止旋转比例溢流阀9控制旋钮，在控制计算机37的操作界面上启动伺服控制器38，控制计算机37将控制信号通过通讯方式发送到伺服控制器38，将数字信号转换为模拟信号，模拟信号与反馈信号进行比较，其差值进行放大、处理后，向电液伺服阀12输出控制电流信号，电液伺服阀12将电流信号转换为液压能输出，控制伺服驱动缸13推动加载缸14输出脉动压力，与此同时，脉冲管路39上的第一压力传感器8检测加载压力，反馈到伺服控制器38与指令信号进行对比，使系统形成闭环控制，当试验工件有轻微泄漏时，位于第二电磁换向阀17A口和第二电磁换向阀17B口的液控单向阀16自动向试验工作容腔补充液压油，保证加载波形不变。控制计算机37可向伺服控制器 38发送水锤波、正弦波、梯形波等规则波和不规则波等控制信号，电液伺服阀12根据指令交替向伺服驱动缸13的左腔或右腔充入带压力的液压油，控制加载缸14间断挤压缸内的液压油，由于伺服驱动缸13的活塞面积是加载缸14的活塞面积的2.5倍，因而在加载缸14后端可获得 2.5倍于系统压力的液压力，进而实现向试验工件快速加压、卸压，即脉冲试验，由于主油泵电机组3的输入压力最高为31.5MPa，因此在主油泵电机组3的输出压力较小的情况下可以很容易地将试验工件压力升到本设备的最高设计压力53MPa。

控制计算机37自动进行脉冲试验计数，当达到试验设定次数或者当试验工件爆裂破坏，导致试验工件进口处压力值异常波动时，脉冲管路39上的第一压力传感器8迅速向控制计算机37反馈信号，此时，系统自动停止工作，保证试验过程安全。试验结束后，打开环境箱24，逆时针方向旋转比例溢流阀9控制旋钮至最大值，压力表6、压第二力传感器显示值为0后，拆卸试验工件。

流量正反向冲击试验：

将试验工件进口端连接在流量正向冲击管路40出口端，试验工件出口端连接在流量反向冲击管路41进口端，并固定在环境箱24内，打开第三电磁换向阀19，打开针阀5、关闭第一球阀10，逆时针方向旋转比例溢流阀9控制旋钮至最大值。启动主油泵电机组3，缓慢顺时针方向旋转比例溢流阀9控制旋钮，观察压力表6及第二压力传感器15显示系统压力值，压力表6及第二压力传感器15显示试验压力持续升高，当压力表6及第二压力传感器15显示压力达到试验所需的系统压力值时，停止旋转比例溢流阀9控制旋钮，在控制计算机37的操作界面上启动伺服控制器38，控制计算机37将控制信号通过通讯方式发送到伺服控制器38，将数字信号转换为模拟信号，模拟信号与反馈信号进行比较，其差值进行放大、处理后，向第一电磁换向阀21输出控制电流信号，第一电磁换向阀21将电流信号转换为液压能输出，控制流量正向冲击管路40、流量反向冲击管路41交替输出加载压力，与此同时，第一电磁换向阀21A口的第一压力传感器8检测加载压力，流量计20检测通过试验工件的流量，反馈到伺服控制器38与指令信号进行对比，使系统形成闭环控制，实现对试验工件的流量正反冲击。

控制计算机37自动进行脉冲试验计数，当达到试验设定次数或者当试验工件爆裂破坏，导致控制流量正向冲击管路40出口端、流量反向冲击管路41进口端压力值异常波动时，第一电磁换向阀21A口的第一压力传感器8迅速向控制计算机37反馈信号，系统都会自动停止工作，保证试验过程安全。试验结束后，打开环境箱24，逆时针方向旋转比例溢流阀9控制旋钮至最大值，压力表6、第二压力传感器15显示值为0后，拆卸试验工件。

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

Claims (10)

1.一种液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，包括主油箱(36)、主油泵电机组(3)、电液伺服阀(12)、伺服驱动缸(13)、加载缸(14)、环境箱(24)、伺服控制器(38)、控制计算机(37)；所述主油箱(36)上连接有主供油路(1)和主回油路(2)，主油泵电机组(3)安装在主供油路(1)上，主供油路(1)与电液伺服阀(12)P口连接，主回油路(2)与电液伺服阀(12)T口连接，且伺服驱动缸(13)的进油路与电液伺服阀(12)A口连接，伺服驱动缸(13)的出油路与电液伺服阀(12)B口连接，加载缸(14)与伺服驱动缸(13)连接，加载缸(14)上连接有延伸至环境箱(24)内的脉冲管路(39)；所述主供油路(1)上还并联有第一电磁换向阀(21)，第一电磁换向阀(21)的T口并联在主回油路(2)上，且第一电磁换向阀(21)的A口连接有延伸至环境箱(24)内的流量正向冲击管路(40)，第一电磁换向阀(21)的B口连接有延伸至环境箱(24)内的流量反向冲击管路(41)；所述脉冲管路(39)和第一电磁换向阀(21)的A口均设置有第一压力传感器(8)，且第一电磁换向阀(21)的A口还设置有流量计(20)，脉冲管路(39)上设置有第一温度传感器(23)；所述第一压力传感器(8)、流量计(20)、第一温度传感器(23)、电液伺服阀(12)、第一电磁换向阀(21)均与伺服控制器(38)电连接，且伺服控制器(38)与控制计算机(37)电连接。

2.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述主油泵电机组(3)出口并联有第一蓄能器(7)，且第一蓄能器(7)的进口端设有针阀(5)、压力表(6)；所述主供油路(1)上还设第二蓄能器(11)，且第二蓄能器(11)进口端设有第一球阀(10)。

3.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述主供油路(1)和主回油路(2)之间还并联有控制管路(42)，且控制管路(42)上安装有比例溢流阀(9)和第二压力传感器(15)，比例溢流阀(9)和第二压力传感器(15)与伺服控制器(38)电连接。

4.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述主供油路(1)上还并联有第二电磁换向阀(17)，且第二电磁换向阀(17)的P口与主回油路(2)并联，第二电磁换向阀(17)的A口与脉冲管路(39)并联，第二电磁换向阀(17)的B口连接有补充油路(43)，补充油路(43)的出口延伸至环境箱(24)内；所述第二电磁换向阀(17)与伺服控制器(38)电连接；所述第二电磁换向阀(17)的A口和第二电磁换向阀(17)的B口均设置有液控单向阀(16)，且第二电磁换向阀(17)的P口设置有减压阀(18)。

5.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述第一电磁换向阀(21)的A口还设置有第三电磁换向阀(19)。

6.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述脉冲管路(39)的出口端还设有排气测压装置(22)。

7.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，还包括副油箱(28)，且副油箱(28)并联在环境箱(24)与主回油路(2)之间，副油箱(28)出口设有回油泵(29)。

8.根据权利要求7所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述主油箱(36)和副油箱(28)上均设有液位继电器(27)，且副油箱(28)进口端设有第二球阀(25)，主油箱(36)上还设有第三球阀(34)。

9.根据权利要求7所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述主供油路(1)上设有管路过滤器(4)，主供油路(1)的进口端设有吸油过滤器(44)，主回油路(2)和副油箱(28)的进口端均设有回油过滤器(26)。

10.根据权利要求1所述的液压产品脉冲动态特性试验系统，其特征在于，所述主油箱(36)上还设有第二温度传感器(35)、液位计(33)、空气滤清器(32)。

Images